MD3523310T2 - Poliforme cristaline ale unui agonist al receptorului muscarinic al acetilcolinei - Google Patents

Abstract

Sunt furnizate forme cristaline noi ale unui compus spiro care acţionează ca un agonist muscarinic al receptorului de acetilcolină. În special, sunt descrise forme polimorfe cristaline izolate de (S)-2-etil-8-metil-1-tia-4,8-diazaspiro[4,5]decan-3-onă care au proprietăţi favorabile în fabricarea farmaceutică. De asemenea, sunt furnizate metode de preparare a polimorfilor cristalini menţionaţi şi de transformare a acestora unul în altul, precum şi metode de preparare a medicamentelor care le conţin, care sunt adecvate pentru utilizare în tratamentul bolilor şi tulburărilor care răspund la modularea receptorului muscarnic al acetilcolinei.

Description

DOMENIUL INVENŢIEI

Prezenta invenţie se referă la o formă polimorfă cristalină ale unui compus spiro, la compoziţii farmaceutice care conţin polimorfele şi la utilizarea lor în tratarea bolilor mediate de acetilcolină.

BAZA INVENŢIEI

Degenerarea neuronilor colinergici şi hipofuncţia colinergică sunt patologii asociate cu boala Alzheimer (AD). Receptorii muscarinici de acetilcolină (mAChR) mediazăAneurotransmisia indusă de acetilcolină şi au fost identificate cinci subtipuri de mAChR (M1-M5). Dintre acestea, receptorul M1 este larg exprimat în sistemul nervos central (SNC) şi a fost implicat în multe funcţii fiziologice şi patologice ale creierului. În plus, se presupune că receptorul M1 este o ţintă terapeutică importantă pentru AD şi alte câteva boli neurodegenerative; vezi, de ex., Jiang et al., Neurosci. Bull. 30 (2014), 295-307. Xanomelina, un agonist muscarinic ortosteric cu selectivitate modestă pentru M1 şi M4, a fost unul dintre primii compuşi care au prezentat îmbunătăţiri ale tulburărilor de comportament la pacienţii cu AD şi eficienţă la schizofrenici. Între timp, se încearcă dezvoltarea altor compuşi care prezintă o selectivitate îmbunătăţită pentru receptorul M1; vezi, de ex., Melancon et al., Drug Discovery Today 18 (2013), 1185-1199. Cu toate acestea, în toate studiile clinice, xanomelina şi alţi agonişti muscarinici înrudiţi au prezentat o marjă de siguranţă inacceptabilă în ceea ce priveşte evenimentele adverse colinergice, inclusiv greaţă, dureri gastrointestinale, diaree, diaforeză (transpiraţie excesivă), hipersalivaţie (salivaţie excesivă), sincopă şi bradicardie.

Este aşadar încă nevoie de compuşi care să fie capabili să moduleze selectiv activitatea receptorului M1, să nu aibă efecte adverse observate din stimularea altor receptori muscarinici, care să fie siguri şi tolerabili la oameni şi care să poată fi supuşi proceselor de fabricare a medicamentelor care respectă reglementările curente privind bunele practici de fabricaţie (cGMP).

Această problemă este soluţionată prin prezenta invenţie conform aplicărilor caracterizate în revendicări şi descrise mai jos.

REZUMATUL PREZENTEI INVENŢII

Prezenta invenţie se referă în general la forme cristaline noi ale (S)-2-etil-8-metil-1-tia-4,8-diazaspiro[4.5]decan-3-onei (compus A)

unde forma polimorfa este selectată din grupul constând din:

• Forma I reprezentând un monohidrat al compusului A care prezintă un tipar de difracţie pe pulberi a razelor X (XRPD) în mare măsură identic cu tiparul indicat în Fig. 1; curbe de calorimetrie de scanare diferenţială (DSC) în mare măsură identice cu curbele indicate în Fig. 3A şi 3B; un spectru CP/MAS 13C RMN în stare solidă în mare măsură identic cu spectrele indicate în Fig. 9B; şi un spectru ATR FT-IR în mare măsură identic cu spectrele indicate în Fig. 10A; • Forma II reprezentând o formă anhidră a compusului A care prezintă un tipar XRPD în mare măsură identic cu tiparul indicat în Fig. 6A şi 6B; curbe de calorimetrie de scanare diferenţială (DSC) în mare măsură identice cu curbele indicate în Fig. 7A şi 7B; o curbă a analizei termogravimetrice (TGA) în mare măsură identică cu curba indicată în Fig. 8A şi 8B; un spectru CP/MAS 13C RMN în stare solidă în mare măsură identic cu spectrele indicate în Fig. 9A; şi un spectru ATR FT-IR în mare măsură identic cu spectrele indicate în Fig. 10A şi 10B; şi • Forma III reprezentând un monohidrat al compusului A care prezintă un tipar XRPD în mare măsură identic cu tiparul indicat în Fig. 2; curbe DSC în mare măsură identice cu curbele indicate în Fig. 4A şi 4B; o curbă TGA în mare măsură identică cu curba indicată în Fig. 5; şi un spectru CP/MAS 13C RMN în stare solidă în mare măsură identic cu spectrele indicate în Fig. 9C. Formele polimorfe cristaline sunt utile într-o varietate de aplicări farmaceutice, de ex. pentru stimularea receptorului muscarinic M1. Prezenta invenţie este ilustrată în Figurile 1 până la 16 şi se referă la aspecte individuale, în special ilustrate în exemple, care reprezintă caracteristicile esenţiale ale formelor polimorfe cristaline ale compusului A din prezenta invenţie. Compusul A [(S)-2-etil-8-metil-1-tia-4,8-diazaspiro[4.5]decan-3-ona] este cunoscut ca un agonist al receptorului muscarinic M1 selectiv şi a fost descris în brevetele U.S. 7,439,251 şi 7,049,321 şi în cererea internaţională corespunzătoare WO03/092580 ca "AF267B", având următoarea structură chimică:

S-a arătat că AF267B creşte αAPP, scade nivelurile Aβ şi hiperfosforilarea tau şi blochează neurotoxicitatea indusă de Aβ in vitro prin modularea mediată de receptor M1 a kinazelor (de ex. PKC, MAPK şi GSK3β); vezi, de ex., Fisher, Curr. Alzheimer Res. 4 (2007), 577-580 şi Fisher, J. Neurochem. 120 (2012), 22-33. S-a descoperit că AF267B îmbunătăţeşte memoria spaţială la şoarecii 3xTg-AD şi a fost asociat cu patologii Aβ şi tau reduse în hipocamp şi cortex [Caccamo et al., Neuron. 49 (2006), 671-682]. Anterior, compusul A (AF267B) preparat ca un medicament numit NGX-267 a fost în studii clinice faza II pentru tratamentul xerostomiei şi, de asemenea, în studii clinice faza I pentru tratamentul bolii Alzheimer şi deficitelor cognitive în schizofrenie. În acest context, procesul efectiv de fabricare a AF267B/NGX-267 utilizat în studiile clinice nu a fost dezvăluit, dar părea să fie diferit de procesul la scară de laborator descris în exemplele din cererea internaţională WO03/092580. Cu toate acestea, în ciuda rezultatelor încurajatoare din studiile clinice din 2009, toate cercetările clinice privind acest medicament candidat au fost întrerupte şi nu au fost reluate.

Experimentele efectuate în conformitate cu prezenta invenţie au dezvăluit acum în mod surprinzător că s-a descoperit existenţa a trei polimorfe cristaline distincte ale compusului A, două dintr-un monohidrat al compusului A denumite aici Forma I şi Forma III, şi un compus A anhidru denumit aici Forma II. Cele trei forme cristaline pot fi numite polimorfe. Cele trei polimorfe nu sunt în formă de sare. Forma II anhidră şi Forma III monohidrat ale compusului A s-au dovedit a avea activitate în mare măsură similară cu cea descrisă pentru NGX-267 ("AF267B"). Deoarece utilizarea prevăzută a acestui compus este ca medicament terapeutic activ, cele mai stabile forme acceptabile farmaceutic ale monohidratului compusului A vor fi de

mare interes.

Se prevăd aşadar forme cristaline noi, în special Forma II anhidră şi Forma III monohidrat a compusului A [(S)-2-etil-8-metil-1-tia-4,8-diazaspiro[4.5]decan-3-ona], având proprietăţi favorabile în prepararea farmaceutică. Se prevăd de asemenea metode de preparare a formelor noi respective şi de conversie a Formei II în Forma I sau Forma III cristaline şi a Formei I sau Formei III în Forma II, precum şi metode de preparare a medicamentelor care conţin aceste forme cristaline noi, adecvate pentru utilizare în tratarea bolilor şi tulburărilor care răspund la modularea receptorului muscarinic M1.

Într-o aplicare, invenţia cuprinde forme polimorfe cristaline ale compusului A care prezintă un anumit tipar de difracţie pe pulberi. Într-o aplicare, formele polimorfe cristaline sunt în mare măsură lipsite de solvaţi. Într-o aplicare preferată, aceste forme polimorfe cristaline sunt în mare măsură lipsite de apă, adică sunt în mare măsură anhidre. Într-o altă aplicare, formele polimorfe cristaline conţin solvaţi. Într-o aplicare preferată, formele polimorfe cristaline conţin cantităţi fixe de apă.

Într-o aplicare, invenţia include metode de producere a formelor polimorfe cristaline ale compusului A care nu conţin solvaţi; într-o aplicare preferată, formele polimorfe cristaline sunt lipsite de apă (anhidre).

Într-o aplicare, prezenta invenţie prevede o formă polimorfă cristalină (Forma II) a compusului A lipsită de solvent şi lipsită de apă, caracterizată prin următoarele date ale razelor X pentru un singur cristal: P2(1) a=8.1416(13), (α=90°), b=7.9811(12) (β=90.761(2)°, c=17.878(3), (γ=90°), Å, T=173(1)K. Într-o aplicare a invenţiei, forma cristalină se caracterizează de asemenea prin datele următoare: volum=1161.6 (3) Å 3, Z=4, F(000)=464, densitate calculată, Dc=1.226 Mg/m3, coeficient de absorbţie, µ=0.251 mm-1.

Într-o altă aplicare, metoda din prezenta invenţie produce forme polimorfe cristaline ale compusului A care conţin solvaţi; mai preferabil, aceste forme polimorfe cristaline conţin apă. Încă mai preferabil, formele polimorfe cristaline sunt monohidraţi ai compusului A.

Într-o altă aplicare, prezenta invenţie include metode de conversie între ele a diferitelor polimorfe cristaline din prezenta invenţie; mai preferabil metoda transformă polimorfele cristaline anhidre şi monohidrat din prezenta invenţie unele în altele.

Mai specific, aşa cum s-a menţionat mai sus, prezenta invenţie prevede trei forme polimorfe cristaline ale compusului A: o formă polimorfă cristalină nouă a compusului A anhidru, care va fi denumită în prezenta Forma II; şi două forme polimorfe cristaline ale compusului A care conţin o moleculă de apă pentru fiecare moleculă de compus A (Forma I şi Forma III).

În plus, prezenta invenţie include diferite metode de preparare a Formelor I, II şi III cristaline ale compusului A.

Într-un alt set de aplicări, prezenta invenţie include metode şi compoziţii pentru prepararea şi administrarea compoziţiilor farmaceutice care tratează la un mamifer boli sau afecţiuni care răspund la stimularea receptorului muscarinic M1; metodele cuprind administrarea la un subiect care necesită tratament a unei cantităţi dintr-un compus sau un amestec de compuşi cuprinzând forme polimorfe cristaline ale compusului A (şi/sau săruri acceptabile farmaceutic ale acestora) şi un vehicul, solvent sau excipient acceptabil farmaceutic, eficient pentru a stimula receptorul muscarinic M1. Într-o aplicare preferată, formele polimorfe cristaline sunt în mare măsură lipsite de apă. Într-o aplicare mai preferată, forma cristalină este Forma II a compusului A. Într-o altă aplicare preferată, formele polimorfe cristaline conţin o moleculă de apă pentru fiecare moleculă de compus A şi reprezintă Forma III.

O altă aplicare cuprinde compoziţii farmaceutice cuprinzând forme polimorfe cristaline ale compusului A divulgate în prezenta, de ex. forme polimorfe cristaline care prezintă un tipar de difracţie pe pulberi a razelor X cuprinzând cel puţin un vârf la un unghi de difracţie 2θ selectat din grupul constând din 9.9°, 10.8° şi 11.8° ± 0.2, şi un vehicul, solvent sau excipient

acceptabil farmaceutic.

Într-o aplicare a prezentei invenţii, compoziţiile farmaceutice avute în vedere în prezenta

mai conţin forme suplimentare ale compusului A într-o formă cristalină, de solvat sau

amorfă. Într-o aplicare specifică, forma suplimentară a compusului A este o formă monohidrat. Într-o altă aplicare specifică, compoziţiile farmaceutice conţin cel puţin 70% din greutate forma polimorfă cristalină menţionată, pe baza greutăţii totale a compusului A în compoziţie, de preferinţă 80%, 90%, 95% sau 99% din greutate forma polimorfă cristalină respectivă.

Aplicările prezentei invenţii se caracterizează prin aspectele de mai jos şi vor fi descrise mai detaliat cu ajutorul figurilor însoţitoare şi al exemplelor.

SCURTĂ DESCRIERE A FIGURILOR

Fig. 1: Fig. 1 indică tiparele de difracţie pe pulberi a razelor X pentru Forma I cristalină a compusului A cristalizată din acetat de etil (A); şi evaporarea lentă din apă (B).

Fig. 2: Fig. 2 prezintă tiparele de difracţie pe pulberi a razelor X pentru o formă polimorfă cristalină monohidrat a compusului A (Forma III).

Fig. 3: Fig. 3 prezintă curbele de calorimetrie de scanare diferenţială (DSC) pentru o formă polimorfă cristalină monohidrat a compusului A (Forma I): cristalizată din acetat de etil (A); şi evaporarea lentă din apă (B). DSC indică două vârfuri endotermice, unul la circa 107°C şi celălalt la circa 136.17°C.

Fig. 4: Fig. 4 prezintă curbele de calorimetrie de scanare diferenţială (DSC) pentru o formă polimorfă cristalină monohidrat a compusului A (Forma III); A) dintr-o resuspensie în apă. DSC indică două vârfuri endotermice, unul la circa 77.10°C şi celălalt la circa 134.87°C; B) ingredientul farmaceutic activ cGMP (API), preparat prin cristalizare din acetonă şi 1.3 echivalent de apă. DSC indică două vârfuri endotermice, unul la circa 61.18°C şi celălalt la circa 133.75°C.

Fig. 5: Fig. 5 prezintă rezultatul analizei termogravimetrice (TGA) pentru o formă polimorfă cristalină monohidrat a compusului A (Forma III; API). TGA indică o pierdere în greutate de 7.8% la încălzire la o temperatură de până la circa 110°C. Umiditatea prin analiza Karl Fischer este 7.7%, aşa cum s-a estimat dintr-un monohidrat stoichiometric.

Fig. 6: Fig. 6 prezintă tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X pentru Forma II

cristalină anhidră a compusului A: A) re-cristalizată din acetonă; B) API cGMP.

Fig. 7: Fig. 7 prezintă curbele DSC pentru Forma II cristalină anhidră a compusului A: A) re-cristalizată din acetonă; B) API cGMP. DSC pentru A) şi B) indică doar un vârf endotermic la circa 135.35°C, respectiv 134.29°C.

Fig. 8: Fig. 8 prezintă rezultatul TGA pentru Forma II cristalină anhidră a compusului A. A) re-cristalizată din acetonă (TGA nu a indicat pierdere în greutate semnificativă până înainte de 110°C); B) API (TGA a indicat pierdere în greutate de 0.73% la 115°C).

Fig. 9: Fig. 9 este un spectru CP/MAS 13C RMN în stare solidă reprezentativ pentru formele cristaline I şi II ale compusului A. Forma III are un spectru CP/MAS 13C RMN identic cu Forma I.

Fig. 10: A) Spectre ATR FT-IR reprezentative ale Formei I cristaline (cristalizată din acetat de etil) şi Formei II (cristalizată din dioxan) ale compusului A. S-a observat diferenţă recognoscibilă a unor vârfuri de absorbţie. Regiunea 1340-1390 cm-1 a spectrului diferenţiază fiecare formă şi poate fi utilizată pentru identificarea polimorfelor. Pentru Forma I cristalină - formele şi intensităţile relative ale vârfurilor de absorbţie la 1352, 1369 şi 1387 cm-1 pot fi utilizate în scop de diagnostic. Pentru Forma II cristalină - formele şi intensităţile relative ale vârfurilor de absorbţie la 1340-1362 cm-1 pot fi utilizate în scop de diagnostic. B) API cGMP Forma II cristalină.

Fig. 11: Fig. 11 prezintă structura monocristalină a cristalului anhidru al compusului A (Forma

II, cristalizată din acetonitril), indicând două molecule conformaţional diferite ale unităţii asimetrice şi configuraţia în celula unitară.

Fig. 12: Fig. 12 prezintă trei tipare de difracţie pe pulberi a razelor X pentru compusul A: A) simulat folosind XPREP al unei Forme II monocristaline (Fig 11); B) tiparul XRPD experimental al materialului cristalin al Formei II (API cGMP).

Fig. 13: Fig. 13 prezintă trei tipare de difracţie pe pulberi a razelor X pentru compusul A: tipare XRPD experimentale ale materialului cristalin al Formei I (cristalizată din acetat de etil); Forma II (API cGMP); Forma III (API cGMP); şi simulat folosind XPREP al unei forme monocristaline aşa cum se indică în US 7,439,251 B2.

Fig. 14: Fig. 14 prezintă structura monocristalină a compusului A cu o moleculă de apă cristalizată din acetat de etil (Forma I).

Fig. 15: Fig. 15 prezintă transformarea la 95% RH a Formei II în Forma III. A) CP/MAS 13C RMN RMN în stare solidă. Cristalul anhidru al compusului A (A) uscat; şi (B) după depozitare o săptămână la temperatura camerei la 95% RH. B) Cristalul anhidru al compusului A a fost convertit complet în cristal monohidrat pur, Forma III, aşa cum se indică prin CP/MAS 13C- RMN în stare solidă, DSC şi TGA.

Fig. 16: Fig. 16 reprezintă CP/MAS 13C RMN în stare solidă a transformării Formei I/III cristaline a compusului A în Forma II în funcţie de timp la 90°C. Săgeţile indică vârfurile de diagnostic ale Formei II cristaline.

Definiţii

În cadrul prezentei descrieri şi al revendicărilor, termenii definiţi pe măsură ce sunt introduşi îşi păstrează definiţiile în descriere şi revendicăril. În plus, următoarele definiţii se aplică pe parcursul prezentei descrieri şi al revendicărilor.

Termenii "formă cristalină" şi "polimorfă" se referă la un anumit compus chimic într-o anumită stare cristalină, indiferent dacă acel compus chimic este sau nu solvatat. Astfel, de exemplu, se spune că un compus chimic dovedit că se cristalizează în două forme nesolvatate diferite şi o formă solvatată se cristalizează în trei forme polimorfe cristaline sau polimorfe diferite. În plus, "polimorfă" înseamnă o formă cristalină a unei substanţe care este diferită de o altă formă cristalină, dar care au în comun aceeaşi formulă chimică.

În ceea ce priveşte "puritatea polimorfelor", de preferinţă, Formele I-III polimorfe cristaline ale compusului A sunt în mare măsură lipsite de impurităţi chimice (de ex., produşi secundari generaţi în timpul preparării polimorfelor) şi de alte forme cristaline polimorfice. "În mare măsură lipsite" de impurităţi chimice în scopul prezentei invenţii înseamnă mai puţin decât sau egal cu circa 5% g/g impurităţi chimice, de preferinţă mai puţin decât sau egal cu circa 3% g/g impurităţi chimice, mai preferabil mai puţin decât sau egal cu circa 2% g/g impurităţi chimice, încă mai preferabil mai puţin decât sau egal cu circa 1% g/g impurităţi chimice. Termenul "purificat" sau "în formă purificată" pentru o polimorfă se referă la starea fizică a polimorfei respective după ce s-a obţinut dintr-un proces sau procese de purificare descrise în prezenta sau bine cunoscute în domeniu, cu o puritate suficientă pentru a fi caracterizată prin tehnici analitice standard descrise în prezenta sau bine cunoscute în domeniu. Formele purificate ale formelor polimorfe cristaline I-III ale monohidratului compusului A sunt în mare măsură lipsite de impurităţi chimice.

Termenul "tratare sau prevenire", utilizat în legătură cu tulburările şi

afecţiunile indicate în prezenta, înseamnă ameliorarea sau prevenirea simptomelor şi/sau efectelor asociate cu aceste tulburări sau afecţiuni. Termenul "prevenire", în sensul utilizat în prezenta, se referă la administrarea profilactică a unui medicament. Persoanele cu competenţe în domeniul medical recunosc că termenul "prevenire" nu este un termen absolut. În domeniul medical, se înţelege că se referă la administrarea profilactică a unui medicament pentru a reduce în mare măsură probabilitatea sau gravitatea unei afecţiuni şi acesta este sensul intenţionat în revendicări. "Pacient" include atât oameni, cât şi alte animale. "Mamifer" include oameni şi alte animale mamifere.

În sensul utilizat în prezenta, "acceptabil farmaceutic" se referă la materiale şi compoziţii care sunt tolerabile din punct de vedere fiziologic şi nu produc în mod obişnuit o reacţie alergică sau nedorită, cum ar fi tulburări gastrice, ameţeli etc., atunci când sunt administrate unui om. În mod tipic, în sensul utilizat în prezenta, termenul "acceptabil farmaceutic" înseamnă aprobat de o agenţie de reglementare a guvernului federal sau de stat sau listat în Farmacopeea S.U.A. sau altă farmacopee general recunoscută pentru utilizare la animale, în special la oameni.

Expresia "săruri acceptabile farmaceutic", în sensul utilizat în prezenta, include, nelimitativ, săruri ale grupărilor acide sau bazice care pot fi prezente în compuşii utilizaţi în compoziţiile din prezenta. Compuşii incluşi în compoziţiile din prezenta care au natură bazică pot forma o varietate largă de săruri cu diferiţi acizi anorganici şi organici. Acizii care pot fi utilizaţi pentru a prepara săruri cu adăugare de acid acceptabile farmaceutic ale acestor compuşi bazici sunt cei care formează săruri cu adăugare de acid netoxice, adică săruri care conţin anioni acceptabili farmacologic inclusiv, nelimitativ, săruri sulfurice, citrice, maleice, acetice, oxalice, clorhidrat, bromhidrat, iodhidrat, nitrat, sulfat, bisulfat, fosfat, fosfat acid, izonicotinat, acetat, lactat, salicilat, citrat, citrat acid, tartrat, oleat, tanat, pantotenat, bitartrat, ascorbat, succinat, maleat, gentisinat, fumarat, gluconat, glucuronat, zaharat, format, benzoat, glutamat, metansulfonat, etansulfonat, benzensulfonat, p-toluensulfonat şi pamoat [i.e., 1,1'-metilen-bis-(2-hidroxi-3-naftoat)]. Compuşii incluşi în compoziţiile din prezenta cuprinzând o fracţiune amino pot forma săruri acceptabile farmaceutic cu diferiţi aminoacizi, pe lângă acizii menţionaţi mai sus.

În sensul utilizat în prezenta, termenul "vehicule acceptabile farmaceutic" poate fi solid sau lichid. Preparatele în formă solidă includ pulberi, tablete, pastile, capsule, caşete, supozitoare şi granule dispersabile. Un vehicul solid poate fi una sau mai multe substanţe care pot acţiona, de asemenea, ca solvenţi, aromatizanţi, lianţi, conservanţi, agenţi de descompunere a tabletelor sau un material de încapsulare. În pulberi, vehiculul este un solid fin granulat, într-un amestec cu componenta activă fin granulată. În tablete, componenta sau componentele active sunt amestecate cu vehiculul având proprietăţile de legare necesare în proporţii adecvate şi compactate în forma şi dimensiunea dorite. Preparatele în formă lichidă includ soluţii, suspensii şi emulsii, de exemplu, soluţii apoase sau de propilenglicol apoase. Pentru injecţie parenterală, preparatele lichide pot fi realizate în soluţie, în soluţie apoasă de polietilenglicol. Soluţiile apoase adecvate pentru utilizare orală pot fi preparate prin dizolvarea componentei active în apă şi adăugarea de coloranţi, arome, stabilizatori şi agenţi de îngroşare adecvaţi, după cum se doreşte. Suspensiile apoase adecvate pentru utilizare orală pot fi realizate prin dispersia componentei active fin granulate în apă cu material vâscos, cum ar fi gume naturale sau sintetice, răşini, metilceluloză, carboximetilceluloză de sodiu şi alţi agenţi de suspensie bine cunoscuţi.

În sensul utilizat în prezenta, termenul "lianţi" sau "excipienţi" se referă la agenţi utilizaţi pentru a conferi calităţi de coeziune materialului sub formă de pulbere. Lianţii sau "granulatorii", aşa cum sunt uneori cunoscuţi, conferă coeziune preparatului de tabletă, asigurând că tableta rămâne intactă după comprimare şi îmbunătăţind de asemenea calităţile de curgere liberă prin realiazrea granulelor cu duritatea şi dimensiunea dorite. Materialele utilizate în mod obişnuit ca lianţi includ amidon; gelatină; zaharuri, cum ar fi sucroza, glucoza, dextroza, melasa si lactoza; gume naturale şi sintetice, cum ar fi acacia, alginat de sodiu, extract de muşchi irlandez, gumă panwar, gumă ghatti, mucilagiu din coji de psyllium, carboximetilceluloză, metilceluloză, polivinilpirolidonă, Veegum, celuloză microcristalină, dextroză microcristalină, amiloză şi arabinogalactan din scoarţă de Larix. "Excipient" înseamnă o substanţă în esenţă inertă utilizată ca solvent sau pentru a da formă sau consistenţă unui preparat. În general, excipienţii pot fi definiţi ca şi constituenţi ai formei farmaceutice administrate pacientului, altele decât substanţa activă; vezi, de exemplu, anexa Directivei 2001/83/EC. Anumiţi excipienţi pot avea şi rol de agenţi de descompunere, adică ajută la dispersia compoziţiilor farmaceutice solide la expunerea la fluidele corporale.

În sensul utilizat în prezenta, "solvenţii" sunt substanţe inerte adăugate pentru a creşte volumul preparatului pentru a conferi tabletei o dimensiune practică pentru comprimare. Solvenţii utilizaţi în mod obişnuit includ fosfat de calciu, sulfat de calciu, lactoză, caolin, manitol, clorură de sodiu, amidon uscat, zahăr pudră, silice etc..

În sensul utilizat în prezenta, "circa", "aproximativ", "în mare măsură" şi "semnificativ" vor fi înţeleşi de către persoanele cu competenţe în domeniu şi vor varia într-o oarecare măsură în contextul în care sunt utilizaţi. Dacă există utilizări ale termenului care nu sunt clare pentru persoanele cu competenţe în domeniu, dat fiind contextul în care este utilizat, "circa" şi "aproximativ" vor însemna plus sau minus <10% din termenul respectiv şi "în mare măsură" şi "semnificativ" vor însemna plus sau minus > 10% din termenul respectiv.

Se va înţelege că, atunci când se utilizează date RMN pentru a descrie un material, vârfurile RMN pot fi raportate în termeni de valori absolute ale deplasării chimice faţă de un standard (de ex., tetrametilsilan), sau, alternativ, materialul poate fi descris cu privire la diferenţele între valorile de deplasare chimică ale vârfurilor. Astfel, de exemplu, un material poate fi descris ca având un spectru RMN cu vârfuri la 170.0 şi 130.0 ppm sau materialul poate fi descris ca având un spectru RMN cu o diferenţă în ppm între vârful celei mai mari valori de deplasare chimică şi un alt vârf de 40.0 ppm. Această metodă de raportare din urmă este utilă pentru că nu este afectată de erorile sistemice care pot apărea în raportarea valorilor absolute ale deplasării chimice ale materialului. Se va înţelege de asemenea că, în utilizarea spectrelor RMN pentru a identifica un material, forma vârfului poate ajuta la identificarea materialului. Astfel, de exemplu, deşi două forme polimorfe cristaline ale aceleiaşi molecule pot avea un vârf RMN la aproximativ aceeaşi valoare a deplasării chimice, în spectrul unuia dintre materiale vârful poate fi mult mai ascuţit sau mai înalt decât în ​​spectrul celeilalte forme polimorfe cristaline, facilitând astfel identificarea uneia sau alteia forme polimorfe cristaline. Acelaşi lucru este valabil, mutatis mutandis, pentru alte metode analitice.

DESCRIERE DETALIATĂ A INVENŢIEI

Obiectul prezentei invenţii şi diferitele sale aspecte şi aplicări, caracterizate mai sus, vor fi ilustrate acum în legătură cu următoarele figuri şi exemple. Dacă nu se indică altceva, termenii folosiţi se vor înţelege conform definiţiilor date în prezenta.

Aplicările prezentei invenţii sunt centralizate în paragrafele următoare de la [1] la [40].

Astfel, în aspectul său cel mai larg, prezenta invenţie se referă la

1. La o formă polimorfă cristalină a compusului A din formula

unde polimorfa este selectată din grupul constând din Forma I monohidrat

(i) având un tipar de difracţie pe pulberi a razelor X conţinând cel puţin una din următoarele valori 2-theta (± 0.2) măsurate folosind radiaţia CuKα: 8.8, 12.3, 17.5, 19.9, 21.6, 23.5, 24.5, 26.3, 28.8, 31.6, dar lipsindu-i cel puţin una din următoarele valori 2-theta 17.3, 17.9, 21.9, 24.9, 29.3, 30.8 şi 33.4; vezi şi Fig 1;

(ii) unde spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR al formei cristaline conţine cel puţin un vârf de absorbţie având o valoare selectată dintre 1352, 1369 şi 1387 cm-1; şi/sau

(iii) unde forma cristalină prezintă un vârf endotermic la 107.1°C (iniţiere la 104.85°C) şi 136.17°C (iniţiere la 133.41°C) măsurat prin calorimetrie de scanare diferenţială (DSC); şi opţional; vezi şi Fig 3;

(iv) unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine cel puţin o rezonanţă având una dintre următoarele valori de deplasare chimică exprimate în ppm faţă de TMS: 67.09, 54.08, 46.59, 40.97, 30.15 şi 13.27; şi/sau

(v) unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine o diferenţă a

deplasării chimice între rezonanţa având cea mai mare deplasare chimică şi o altă rezonanţă de 107.3, 120.3, 127.8, 133.4, 144.2 sau 161.1,

Forma II anhidră

(i) care prezintă raze X pentru structura monocristalină caracterizate prin datele

următoare: P2(1) a=8.1416(13), (α=90°), b=7.9811(12) (β=90.761(2)°,

c=17.878(3), (γ=90°), Å, T=173(1)K; vezi şi Fig. 11;

(ii) având un tipar de difracţie pe pulberi a razelor X conţinând cel puţin una din următoarele valori 2-theta (± 0.2) măsurate folosind radiaţia CuKα: 9.9, 10.8, 11.8, 11.9, 14.8, 16.2, 18.2, 18.5, 19.8, 21.3, 22.4, 23.9, 29.2, 29.7 şi 33.1; vezi şi Tabelul 1;

(iii) unde spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR al formei cristaline conţine cel puţin un vârf de absorbţie având o valoare selectată dintre 1906, 1340, 1447, 2869, 2901, 2951 şi 3006-3012 cm-1;

(iv) unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine cel puţin o rezonanţă având una dintre următoarele valori de deplasare chimică exprimate în ppm faţă de TMS: 175.0; 65.3, 64.0; 45.8, 45.0; 49.3, 43.6, 39.5; 38.8; 28.9, 26.0; 15.4, 14.8; vezi şi Tabelul 5;

(v) unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine o diferenţă a deplasării chimice între rezonanţa având cea mai mare deplasare chimică şi o altă rezonanţă de 109.7 sau 111; 129.2 sau 130.0; 122.7; 125.7; 131.4; 135.5; 136.2; 146.1 sau 149.0; şi 159.6 sau 160.2; şi/sau

(vi) unde forma cristalină are un vârf endotermic cu o iniţiere la 134.2°C şi vârf la 135.4°C ± 0.2°C şi în mare măsură nici un vârf endotermic între 106°C şi 110°C, fără vârf endotermic în intervalul de circa 50°C până la circa 120°C, măsurat prin DSC; vezi şi Fig. 7 sau

Forma III monohidrat

(i) având un tipar de difracţie pe pulberi a razelor X conţinând cel puţin una din următoarele valori 2-theta (± 0.2) măsurate folosind radiaţia CuKα: 12.3, 17.3, 17.5, 19.9, 21.6, 24.4, 26.3 şi 35.4, şi în mare măsură lipsit de vârfuri având valori 2-theta în intervalul 10.8-11.9; vezi şi Tabelul 2;

(ii) unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine cel puţin o rezonanţă având una dintre următoarele valori de deplasare chimică exprimate în ppm faţă de TMS: 67.56, 54.60, 47.97, 41.49, 30.70 şi 13.77; vezi şi Tabelul 5;

(iii) unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine o diferenţă a deplasării chimice între rezonanţa având cea mai mare deplasare chimică şi o altă rezonanţă de 107.3, 120.3, 127.0, 133.4, 144.2 sau 161.1;

(iv) unde spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR al formei cristaline conţine cel

puţin un vârf de absorbţie având o valoare selectată dintre 1039, 1353, 1369, 1388, 2918, 2974 şi 3088 cm-1; şi/sau

(v) unde forma cristalină prezintă un vârf endotermic foarte larg la 58-94°C şi un vârf endotermic cu o iniţiere la 133.7°C şi un vârf la 134.9°C măsurat prin DSC; vezi şi Fig 4 şi Tabelul 3.

Compusul A este divulgat în cererea internaţională WO 03/092580 A2 ca (2S)-2-etil-8-metil-1-tia-4,8-diazaspiro[4.5]decan-3-ona ("AF267B"), care reflectă următoarea structură chimică:

Documentul respectiv descrie, de asemenea, separarea chirală a formelor R şi S ale compusului A prin eluare într-un amestec 85:15 de acetonitril/etanol, urmată de adăugarea suplimentară a etanolului şi evaporarea la uscare pentru a îndepărta acetonitrilul rezidual. Totuşi, metoda divulgată în WO03/092580 şi brevetele asociate pentru prepararea compusului A este necontrolată în ceea ce priveşte o formă cristalină polimorfă specifică, motiv pentru care nu au fost cunoscute până acum formele polimorfice ale compusului A. Mai mult, compusul A, preparat conform metodei descrise în WO03/092580, nu s-a dovedit adecvat ca medicament pentru compoziţii farmaceutice. Prin urmare, într-o aplicare, prezenta invenţie nu se referă la compusul A şi metoda sa de preparare descrisă în brevetele U.S. 7,439,251 şi 7,049,321 şi în cererea internaţională corespunzătoare WO03/092580. După cum s-a menţionat, o parte esenţială a prezentei invenţii se bazează pe observaţia neaşteptată că există trei polimorfe cristaline distincte ale compusului A, două dintr-un monohidrat al compusului A, denumite în prezenta Formele I şi III, şi un compus A anhidru, denumită în prezenta Forma II. Se ştie că ingredientele farmaceutice active apar adesea în forme polimorfice care pot fi atribuite diferitelor forme cristaline sau lipsei unei stări cristaline. Ca urmare a diferenţelor în ordinea moleculelor din reţeaua cristalină, astfel de forme polimorfice ale unui compus vor diferi în ceea ce priveşte punctul de topire, tiparele de difracţie a razelor X, amprentele de absorbţie în infraroşu şi spectrele RMN în stare solidă. În consecinţă, acestea sunt solide care au aceeaşi formulă moleculară, dar diferă în caracteristicile cuantificabile care sunt utilizate în mod obişnuit pentru a caracteriza solidele. Polimorfismul poate afecta, de asemenea, parametrii fizici care sunt importanţi în prepararea farmaceutică şi fabricarea produselor medicamentoase, cum ar fi stabilitatea la depozitare, compresibilitatea şi densitatea. De exemplu, o formă ar putea avea mai multe şanse să formeze solvaţi doriti sau nedoriţi sau ar putea fi dificil de filtrat şi spălat de impurităţi ca urmare a formei diferite a particulelor şi distribuţiei granulometrice a unei forme în raport cu alta. Ca urmare a diferenţelor în ordinea moleculelor din reţeaua cristalină, polimorfismul ar putea avea, de asemenea, un efect farmaceutic direct prin influenţarea ratelor de dizolvare în fluidele fiziologice, putând modifica absorbţia, farmacocinetica şi/sau biodisponibilitatea unui agent activ oral. În cele din urmă, chiar şi concentraţia de dozaj necesară în prepararea medicamentului pentru a obţine eficienţa ideală a medicamentului ar putea fi diferită pentru polimorfe diferite. Dacă medicamentul se poate cristaliza sub formă de două sau mai multe forme cristaline care diferă în biodisponibilitate, doza optimă va depinde de forma cristalină prezentă în preparat. Polimorfismul poate afecta, de asemenea, parametrii farmaceutici, cum ar fi stabilitatea la depozitare, compresibilitatea şi densitatea, care sunt importanţi în fabricarea produsului. O formă ar putea avea mai multe şanse să formeze solvaţi doriti sau nedoriţi sau ar putea fi dificil de filtrat şi spălat de impurităţi ca urmare a formei particulelor şi distribuţiei granulometrice diferite ale unei forme în raport cu alta. Prezenta invenţie se referă la forme cristaline, i.e. polimorfele compusului (S)-2-etil-8-metil-1-tia-4,8-diazaspiro[4.5]decan-3-ona (compus A), processe de preparare şi utilizări ale acestora. Se prevăd, în conformitate cu aplicările prezentei invenţii, trei forme cristaline ale compusului A: o formă cristalină a compusului A anhidru, denumită în prezenta Forma II; şi două forme cristaline distincte ale compusului A care conţin o moleculă de apă pentru fiecare moleculă de compus A, denumite în prezenta Formele I şi III. Conform prezentei invenţii, formele cristaline ale compusului A pot fi caracterizate într-o varietate de moduri, de ex., Forma II poate fi distinsă cu uşurinţă de Formele I şi III, inter alia, datorită prezenţei sau absenţei apei, folosind tehnici cunoscute în domeniu, cum ar fi calorimetria de scanare diferenţială (DSC) şi analiza termogravimetrică (TGA). Formele pot fi distinse cu uşurinţă şi datorită parametrilor fizici sau grupurilor de parametri fizici care sunt prezenţi într-o formă, dar nu şi în cealaltă formă, inclusiv, nelimitativ, parametrii fizici obţinuţi prin una sau mai multe dintre următoarele tehnici: difracţia pe pulberi a razelor X (XRPD), rezonanţă magnetică nucleară carbon-13 în stare solidă (13C CP-RMN) cu MAS (magic-angle spinning ), spectroscopie în infraroşu prin transformanţă Fourier cu reflexie totală atenuată (ATR-FT-IR), DSC şi TGA. Într-o aplicare a prezentei invenţii, polimorfa este Forma I monohidrat

caracterizată în paragraful [1], supra, şi ilustrată în Figurile 3, 9 şi 10.

Forma I este forma monohidrat obţinută preferenţial prin cristalizarea directă a compusului A din solvenţi organici miscibili în apă care conţin mici cantităţi de apă (etanol, acetat de etil, izopropanol, tert-butilmetileter, tetrahidrofuran) sau apă (Exemple 1-6); DSC indică două vârfuri endotermice, unul la circa 107°C şi celălalt la circa 136.17°C. (Fig. 3). Forma I este polimorfa cristalină caracterizată prin vârfurile sale XRPD (Fig 1). Forma I poate fi transformată în Forma II anhidră prin încălzirea substanţei la 90°C (Exemplul 17). Forma I poate fi transformată în Forma II anhidră prin încălzirea substanţei la 160°C şi lăsând masa topită să se cristalizeze la temperatura camerei (Exemplul 18).

Într-o aplicare preferată specifică, prezenta invenţie se referă la forma polimorfă cristalină a compusului A care s-a dovedit deosebit de adecvată preparării conform cGMP, i.e. prezenta invenţie se referă la polimorfa cristalină de la [1], unde polimorfa este polimorfa Forma II.

Se prevede conform unei aplicări a prezentei invenţii o formă polimorfă cristalină a compusului A în mare măsură lipsită de apă (denumită în continuare "Forma II"), caracterizată prin datele următoare: P2(1) a=8.1416(13), (α=90°), b=7.9811(12) (β=90.761(2)°, c=17.878(3), (γ=90°), Å, T=173(1)K. Într-o aplicare a invenţiei, forma cristalină se caracterizează de asemenea prin datele următoare: volum=1161.6 (3) Å 3, Z=4, F(000)=464, densitate calculată, Dc=1.226 Mg/m3, coeficient de absorbţie, µ=0.251 mm-1 (Exemplul 26; Fig. 11).

Forma cristalină II anhidră se obţine prin prin recristalizarea compusului A direct din solvenţi cum ar fi acetonitril, acetonă, hexan, dioxan, ciclohexan, dietileter, toţi solvenţii de preferinţă fără apă; echilibrarea de fază a unei suspensii a compusului A în hexan (Exemplele 7-13). Forma II este o polimorfă cristalină indicată prin XRPD (Fig. 6A şi Fig. 6B). Se poate folosi o varietate de solvenţi pentru a produce Forma II cu recuperare bună. Cu toate acestea, mulţi dintre aceşti solvenţi nu au fost adecvaţi din cauza faptului că produsul final, cristale lungi în formă de ace, s-au lipit de părţile laterale ale balonului. Aceste solide lipicioase au necesitat răzuire manuală pentru a le îndepărta. Acetona a apărut ca singurul solvent care a produs un material alb cu o pierdere minimă de solide pe părţile laterale ale balonului. Forma II se poate precipita şi cristaliza reproductibil din acetonă cu puritate ridicată şi randamente mari (88-93%) într-un proces care poate creşte la scara kilogramelor şi a fost validată conform bunelor practici de fabricaţie (cGMP) actuale. Forma II cristalină anhidră este stabilă în condiţii uscate, dar se transformă în Forma I monohidrat atunci când este expusă la umiditatea ambiantă la temperatura camerei timp de trei luni (Exemplul 20a) şi se transformă în Forma III când este expusă la 95% umiditate relativă timp de o săptămână (Exemplul 15) ). API Forma II se transformă în Forma I după expunere la 90% umiditate relativă timp de 3 ore (Exemplul 20b) şi într-un amestec de Forma I şi Forma III atunci când este expus la umiditatea ambiantă la temperatura camerei timp de patru luni (Exemplul 20c). API Forma II poate fi obţinută cu reproductibilitate şi consistenţă ridicate atunci când este cristalizată şi uscată în condiţii bine definite şi controlate. API Forma II este foarte stabilă în condiţii de depozitare uscată timp de cel puţin doi ani şi a fost testată în investigaţii preclinice şi studii clinice. Într-o altă aplicare, prezenta invenţie se referă la Forma II polimorfă cristalină de la [2] sau [3] având un tipar de difracţie pe pulberi a razelor X care conţine cel puţin două, trei, patru, cinci, şase, şapte, opt, nouă, zece, unsprezece sau toate următoarele valori 2-theta măsurate folosind radiaţia CuKα: 9.9, 10.8, 11.8, 11.9, 14.8, 16.2, 18.2, 18.5, 19.8, 21.3, 22.4, 23.9, 29.2 şi 29.7, 33.0, 33.1.

Conform prezentei invenţii, polimorfele cristaline ale compusului A pot fi caracterizate printr-o varietate de moduri, de ex., într-o aplicare, polimorfa cristalină a compusului A prezintă un tipar XRPD cuprinzând cel puţin un vârf la un unghi de difracţie 2θ selectat din grupul constând din 9.9°, 10.8° şi 11.8° ± 0.2. Într-o aplicare asociată, forma cristalină a compusului A prezintă un tipar XRPD cuprinzând valori 2θ de 9.9° şi 10.8°. Într-o altă aplicare asociată, forma cristalină a compusului A prezintă un tipar XRPD cuprinzând valori 2θ de 9.9° şi 11.8°. Într-o altă aplicare asociată, polimorfa cristalină a compusului A prezintă un tipar XRPD cuprinzând valori 2θ de 10.8° şi 11.8°. Într-o altă aplicare asociată, forma cristalină a compusului A prezintă un tipar XRPD cuprinzând valori 2θ de 9.9°, 10.8° şi 11.8°.

Într-o aplicare a prezentei invenţii, tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X al formei cristaline a compusului A mai prezintă cel puţin un vârf suplimentar la un unghi de difracţie 2θ selectat din grupul constând din 14.8° şi 19.8° ± 0.2. Într-o aplicare asociată, tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X al formei cristaline a compusului A mai prezintă vârfuri suplimentare la unghiuri de difracţie 2θ de 14.8° şi 19.8° ± 0.2.

Într-o altă aplicare a prezentei invenţii, tiparul XRPD al formei cristaline a compusului A mai cuprinde cel puţin un vârf suplimentar la un unghi de difracţie 2θ selectat din grupul constând din 18.2° şi 18.5° ± 0.2. Într-o aplicare asociată, tiparul XRPD al polimorfei cristaline a compusului A mai cuprinde vârfuri suplimentare la unghiuri de difracţie 2θ de 18.2° şi 18.5° ± 0.2. Astfel, într-o aplicare, prezenta invenţie se referă la forma polimorfă cristalină II de la oricare dintre [2] - [4], unde tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X cuprinde cel puţin un vârf suplimentar la un unghi de difracţie 2θ selectat din grupul constând din 14.8° şi 19.8° şi/sau selectat din grupul constând din 18.2° şi 18.5°.

Într-o altă aplicare, prezenta invenţie se referă la forma polimorfă cristalină II de la oricare dintre [2] - [5], unde spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR al formei cristaline conţine cel puţin două, trei, patru, cinci, şase sau toate vârfurile de absorbţie având o valoare selectată dintre 906, 1340, 1447, 2869, 2901, 2951 şi 3006-3012 cm-1.

Forma polimorfă cristalină II de la oricare dintre [2] - [6], unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine rezonanţe având cel puţin două, trei, patru, cinci, şase, şapte sau toate valorile următoare ale deplasării chimice exprimate în ppm faţă de TMS: 175.0; 65.3, 64.0; 45.8, 45.0; 49.3, 44.0, 39.5; 38.8; 28.9, 26.0; 15.4, 14.8.

Într-o altă aplicare a prezentei invenţii, spectrul 13C RMN în stare solidă al formei polimorfe cristaline a compusului A cuprinde cel puţin un vârf cu deplasare chimică selectat din grupul constând din aproximativ 64.0, 45.0, 38.8 şi 26.0 ± 0.2 ppm. Într-o aplicare asociată, forma polimorfă cristalină II a compusului A cuprinde vârfuri cu deplasare chimică de aproximativ 64.0 şi 45.0 ± 0.2 ppm. Într-o altă aplicare asociată, forma polimorfă cristalină II a compusului A cuprinde vârfuri cu deplasare chimică de aproximativ 64.0 şi 38.8 ± 0.2 ppm. Într-o altă aplicare asociată, forma polimorfă cristalină II a compusului A cuprinde vârfuri cu deplasare chimică de aproximativ 64.0 şi 26.0 ± 0.2 ppm. Într-o altă aplicare asociată, forma polimorfă cristalină II a compusului A cuprinde vârfuri cu deplasare chimică de aproximativ 45.0 şi 38.8 ± 0.2 ppm. Într-o altă aplicare asociată, forma polimorfă cristalină II a compusului A cuprinde vârfuri cu deplasare chimică de aproximativ 45.0 şi 26.0 ± 0.2 ppm. Într-o altă aplicare asociată, forma polimorfă cristalină II a compusului A cuprinde vârfuri cu deplasare chimică de aproximativ 38.8 şi 26.0 ± 0.2 ppm.

Într-o altă aplicare asociată, forma polimorfă cristalină II a compusului A cuprinde vârfuri cu deplasări chimice de aproximativ 64.0, 45.0 şi 38.8 ± 0.2 ppm. Într-o altă aplicare asociată, forma polimorfă cristalină II a compusului A cuprinde vârfuri cu deplasări chimice de aproximativ 64.0, 45.0 şi 26.0 ± 0.2 ppm. Într-o altă aplicare asociată, forma polimorfă cristalină II a compusului A cuprinde vârfuri cu deplasări chimice de aproximativ 64.0, 38.8 şi 26.0 ± 0.2 ppm. Într-o altă aplicare asociată, forma polimorfă cristalină II a compusului A cuprinde vârfuri cu deplasări chimice de aproximativ 45.0, 38.8 şi 26.0 ± 0.2 ppm. Într-o altă aplicare asociată, forma polimorfă cristalină II a compusului A cuprinde vârfuri cu deplasări chimice de aproximativ 64.0, 45.0, 38.8 şi 26.0 ± 0.2 ppm. Într-o aplicare preferată specifică, prezenta invenţie se referă la forma polimorfă cristalină II de la oricare dintre [2] - [7] având un tipar de difracţie pe pulberi a razelor X conţinând următoarele valori 2-theta: 9.9, 10.8, 18.5, 19.8 ± 0.2; şi unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine rezonanţă având următoarele valori ale deplasării chimice exprimate în ppm faţă de TMS: 14.8, 15.4, 26.0, 28.9, 64.0, 65.3; şi unde spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR al formei cristaline conţine vârf de absorbţie având o valoare selectată în intervalul 1340-1362 cm-1 ± 5 cm-1.

Forma polimorfă cristalină II de la oricare dintre [2] - [8] având cel puţin unul dintre următoarele: un tipar de difracţie pe pulberi a razelor X în mare măsură aşa cum se indică în Fig. 6; un spectru 13C RMN în stare solidă în mare măsură aşa cum se indică în Fig. 9; un spectru ATR-FT-IR în mare măsură aşa cum se indică în Fig.

10; şi un tipar DSC în mare măsură aşa cum se indică în Fig. 7.

Într-o altă aplicare, termograma calorimetrică de scanare diferenţială a formei polimorfe cristaline a compusului A din prezenta invenţie are un vârf endotermic în intervalul de circa 133°C până la circa 136°C, dar îi lipseşte un vârf endotermic în intervalul de circa 50°C până la circa 110°C; vezi şi Fig 7. Într-o aplicare specifică, forma cristalină mai prezintă sub 1% pierdere în greutate [determinată prin analiza termogravimetrică (TGA)] la încălzire aproximativ de la temperatura camerei până la circa 110°C la o viteză de încălzire de circa 3°C pe minut; vezi şi Fig. 8. Astfel, într-o aplicare, prezenta invenţie se referă la forma polimorfă cristalină II de la oricare dintre [2] - [9], unde forma prezintă sub 1% pierdere în greutate determinată prin analiza termogravimetrică (TGA) până la o temperatură de circa 110°C la o viteză de încălzire de circa 3°C pe minut.

Polimorfa cristalină de la [1], unde polimorfa este polimorfa Forma III.

Se prevede, în conformitate cu o aplicare preferată a prezentei invenţii, o formă cristalină monohidrat a compusului A (denumită în continuare "Forma III"). Forma III este similară cu Forma I în XRPD; 13CP/MAS 13C RMN; tiparele ATR-FT-IR descrise mai sus, dar se deosebeşte în întregime de Forma I în tiparul DSC şi prezintă o pierdere de apă în intervalul de cca 60-80°C pentru Forma III fără vârful 104°C DSC/TGA care este caracteristic pentru Forma I (Fig. 4 vs. Fig. 3). Forma I şi Forma III sunt două polimorfe, aşa cum indică DSC/TGA. Fără limitare teoretică, inventatorii cred că, în timp ce matricele cristaline din Formele I şi III sunt identice, apa ar putea fi legată de hidrogen în cristalele Formei I (Fig. 14), în timp ce ar putea fi absorbită fizic, probabil în pori cristalini, în Forma III, lăsând situsul specific de legare a apei al cristalului în mare măsură neocupat.

Forma III monohidrat se poate precipita şi cristaliza reproductibil cu randamente mari (92%) dintr-o soluţie de compus A într-un amestec de acetonă cu 1.3 echivalent de apă, fără impurităţi ale Formei II sau Formei I, într-un proces care poate creşte la scara kilogramelor şi a fost validată conform bunelor practici de fabricaţie (cGMP) actuale; Exemplul 14. La fel ca Forma II, Forma III este mai puţin adezivă decât Forma I şi, prin urmare, mai uşor de filtrat, răzuit şi manipulat decât compusul A solid cunoscut anterior. Forma III este stabilă în diferite condiţii de depozitare timp de cel puţin doi ani şi a fost testată în investigaţii preclinice si studii clinice.

Forma III monohidrat nu poată fi generată expunând Forma I monohidrat la

95% umiditate relativă (Exemplul 21), şi acest tratament nu produce o altă formă cristalină conţinând mai mult de o moleculă de apă per moleculă de compus A. Astfel, în acest aspect, prezenta invenţie se referă inter alia la forma polimorfă cristalină III de la [11] având un tipar de difracţie pe pulberi a razelor X conţinând cel puţin două, trei sau toate valorile 2-theta următoare măsurate folosind radiaţia CuKα: 8.8, 12.3, 17.3, 17.5, 17.8 şi 23.0; vezi şi Tabelul 2.

Forma polimorfă cristalină III de la [11] sau [12], unde tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X mai conţine cel puţin una dintre valorile 2-theta următoare măsurate folosind radiaţia CuKα: 12.3, 19.9, 21.6, 24.6, 26.3, 31.6 şi 35.4; vezi şi Tabelul 2.

Forma polimorfă cristalină III de la oricare dintre [12] - [13], unde tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X este în mare măsură lipsit de vârfuri având valori 2-theta în intervalul 10.8-11.9.

Forma polimorfă cristalină III de la oricare dintre [11] - [14] având un tipar de difracţie pe pulberi a razelor X conţinând cel puţin una din următoarele valori 2-theta măsurate folosind radiaţia CuKα: 12.2, 17.3, 19.9, 21.6, 24.6, 26.3 şi 31.6, şi unde difracţia pe pulberi a razelor X este în mare măsură lipsită de vârfuri având valori 2-theta în intervalul 10.8-11.9; vezi şi Fig. 2.

Forma polimorfă cristalină III de la oricare dintre [11] - [15], unde tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X conţine cel puţin două, trei, patru, cinci sau toate valorile 2-theta următoare măsurate folosind radiaţia CuKα 12.2, 17.3, 17.5, 19.9, 21.6, 24.6, 26.3, 31.2 şi 35.4.

Forma polimorfă cristalină III de la oricare dintre [11] - [16], unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine rezonanţe având cel puţin două, trei, patru sau toate valorile următoare ale deplasării chimice exprimate în ppm faţă de TMS: 67.56, 54.60, 47.07, 41.49, 30.70 şi 13.77.

Forma polimorfă cristalină III de la oricare dintre [11] - [17], unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine cel puţin două, trei, patru sau toate diferenţele de deplasare chimică între rezonanţa având cea mai mare deplasare chimică şi alte rezonanţe selectate dintre 107.3, 120.3, 127.9, 133.4, 144.2 şi 161.1.

Forma polimorfă cristalină III de la oricare dintre [11] - [18], unde spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR al formei cristaline conţine cel puţin două, trei, patru, cinci, şase sau toate vârfurile de absorbţie având o valoare selectată dintre 1039,

1353, 1369, 1388, 2918, 2974 şi 3088 cm-1.

O formă cristalină monohidrat a compusului (S)-2-etil-8-metil-1-tia-4,8-diazaspiro[4.5]decan-3-ona având un tipar de difracţie pe pulberi a razelor X conţinând următoarele valori 2-theta: 12.3, 17.3, 17.5, 19.9, 21.6 ± 0.2; şi unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine rezonanţă având următoarele valori ale deplasării chimice exprimate în ppm faţă de TMS: 13.77, 30.70, 67.56; şi unde spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR al formei cristaline conţine un vârf de absorbţie având o valoare selectată dintre 1353, 1369 şi 1388 ± 5 cm-1; şi unde forma cristalină prezintă o endotermie foarte largă la 58-94°C şi o endotermie având o iniţiere la 133.9°C.

Forma polimorfă cristalină III de la oricare dintre [11] - [18], unde forma cristalină conţine o moleculă de apă per moleculă de compus A aşa cum se indică în Fig. 5 şi 15.

O altă aplicare a prezentei invenţii include polimorfe cristaline ale compusului A în mare măsură lipsite de solvat. Într-o aplicare preferată, formele cristaline sunt în mare măsură lipsite de apă.

Într-o altă aplicare a prezentei invenţii, formele polimorfe cristaline ale compusului A prezintă un tipar XRPD cuprinzând cel puţin un vârf la un unghi de difracţie 2θ selectat din grupul constând din 9.9°, 10.8° şi 11.8° ± 0.2, unde Forma este în mare măsură lipsită de apă. Într-o aplicare specifică, forma conţine mai puţin de circa 2% din greutate apă. Într-o altă aplicare, prezenta invenţie se referă la:

Forma polimorfă cristalină din oricare dintre I şi III de la oricare dintre [1] - [21], în mare măsură în formă pură, i.e. fără impurităţi şi în mare măsură constând numai dintr-o formă polimorfă.

Se prevăd de asemenea, în conformitate cu aplicările invenţiei, metode de preparare a formelor cristaline I, II şi III ale compusului A; de conversie a Formei I în Forma II şi vice versa; şi de conversie a Formei II în Forma III. Se prevăd de asemenea, în conformitate cu aplicările invenţiei, compoziţii farmaceutice cuprinzând una sau mai multe dintre formele cristaline II sau III ale compusului A şi un vehicul acceptabil farmaceutic. Astfel, într-un alt aspect, prezenta invenţie se referă la următoarele aplicări:

Un proces de preparare a formei polimorfe cristaline a compusului A de la oricare dintre [1] - [22]:

cuprinzând următoarele etape:

a) dizolvarea compusului A în solvent corespunzător;

(b) dacă este necesar, răcirea soluţiei rezultate;

(c) aşteptare un timp suficient pentru ca forma cristalină să se cristalizeze, până când cristalele se precipită; şi

(d) filtrarea formei cristaline respective.

Procesul de la [23], unde forma cristalină este Forma II polimorfă de la oricare dintre [2] - [10] şi solventul este selectat din grupul constând din acetonă, acetonitril, ciclohexan, hexan, dioxan şi solvenţi micşti de etanol şi acetonitril.

Procesul de la [23], unde forma cristalină este Forma III polimorfă de la oricare dintre [11] - [20], obţinută adăugând 1.3 moli de apă deionizată în soluţia compusului A în acetonă.

Procesul de la [23], unde forma cristalină este Forma I polimorfă de la [1], obţinută prin cristalizare din solvenţi origanici miscibili în apă care conţin mici cantităţi de apă (etanol, acetat de etil, izopropanol, tert-butilmetileter, tetrahidrofuran), apă sau evaporarea lentă a unei soluţii de compus dizolvate în apă sau acetat de etil.

Procesul de la [23], unde forma cristalină este un amestec al formelor polimorfe cristaline I şi II şi solventul este selectat din grupul constând din toluen, diclorometan, 1-butanol sau dietil eter.

Un proces de preparare a formei polimorfe cristaline III a compusului A conform oricăruia dintre [11] - [20] printr-o resuspensie a compusului A în apă deionizată şi filtrare.

Un proces de conversie a formei polimorfe II în forma polimorfă III, cuprinzând menţinerea formei polimorfe cristaline II de la oricare dintre [2] - [10] la temperatura camerei şi cel puţin 95% umiditate relativă un timp suficient pentru conversie într-o formă polimorfă cristalină III de la oricare dintre [11] - [20]; vezi şi Fig. 15, sau printr-o resuspensie a Formei II polimorfe în apă deionizată şi filtrare.

Un proces de conversie a formei polimorfe I de la [1] în forma polimorfă II de la oricare dintre [2] - [10] cuprinzând una din următoarele:

(a) menţinerea unei forme cristaline I la o temperatură ridicată sub punctul de topire al formei cristaline un timp suficient pentru conversia formei cristaline în Forma II polimorfă cristalină;

(b) suspensia unei Forme I polimorfe cristaline într-un solvent selectat din grupul constând din acetonitril, ciclohexan, hexan, dioxan şi solvenţi micşti de etanol şi acetonitril, aşteptare un timp suficient pentru ca forma cristalină de la oricare dintre [2] - [10] să se cristalizeze şi filtrarea formei cristaline respective; şi

(c) încălzirea Formei I polimorfe cristaline peste punctul său de topire, formând o masă topită, şi răcirea masei topite.

Prezenta invenţie include mai multe forme polimorfe cristaline ale compusului A care pot fi distinse cu uşurinţă una de alta, inter alia, datorită prezenţei sau absenţei solvatului, folosind tehnici cunoscute în domeniu, cum ar fi radiaţia X a structurii monocristaline, difracţia pe pulberi a razelor X (XRPD), calorimetria de scanare diferenţială (DSC), analiza termogravimetrică (TGA) şi rezonanţa magnetică nucleară în stare solidă cu magic-angle spinning (CP/MAS 13C RMN), ATR FT-IR, precum şi tehnici analitice dezvoltate în viitor. Astfel, într-o aplicare, prezenta invenţie se referă la:

Procesul de la oricare dintre [23] - [30], unde forma polimorfă cristalină I, II sau III rezultată este selectată prin identificarea polimorfei conform tiparului său de difracţie pe pulberi a razelor X cu valori 2-theta măsurate folosind radiaţia CuKα, spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR, vârfuri endotermice măsurate prin DSC, TGA şi/sau resonanţă măsurată prin 13C RMN în stare solidă.

Un proces de menţinere stabilă a unei forme polimorfe cristaline II de la oricare dintre [2] - [10] cuprinzând menţinerea formei cristaline II la temperatura camerei în atmosferă uscată.

O altă aplicare a prezentei invenţii include compoziţii farmaceutice cuprinzând forme polimorfe cristaline ale compusului A, în mare măsură lipsite de solvat, şi un vehicul, solvent sau excipient acceptabil farmaceutic. În unele aplicări, compoziţiile farmaceutice avute în vedere în prezenta mai conţin forme suplimentare ale compusului A în formă cristalină, de solvat sau amorfă. Astfel, într-o altă aplicare, prezenta invenţie se referă la:

O compoziţie farmaceutică ce conţine o polimorfă cristalină de la oricare dintre [1] - [22] şi cel puţin un excipient sau vehicul acceptabil farmaceutic.

Într-o aplicare specifică, forma polimorfă cristalină a compusului A este o formă anhidră. Într-o altă aplicare specifică, compoziţia farmaceutică conţine cel puţin 70% din greutate forma cristalină II pe baza greutăţii totale a compusului A în compoziţie, de preferinţă 80%, 90%, 95% sau 99% din greutate forma cristalină. Într-o aplicare specifică, este prezentă o altă formă polimorfă monohidrat a compusului A. Într-o altă aplicare preferată în mod specific, compoziţia farmaceutică conţine cel puţin 70% din greutate forma cristalină III pe baza greutăţii totale a compusului A în compoziţie, de preferinţă 80%, 90%, 95% sau 99% din greutate forma cristalină.

Compoziţiile farmaceutice conform prezentei invenţii care sunt prevăzute pentru administrare parenterală pot include forma polimorfă cristalină a compusului A pentru dizolvare sau suspensie în medii apoase sau neapoase care sunt adecvate pentru utilizare în soluţie sterilă de injecţie sau perfuzie. Aceste compoziţii farmaceutice care conţin forme polimorfe ale compusului A, sau mediile destinate dizolvării sau suspensiei lor, pot conţine antioxidanţi acceptabili farmaceutic, soluţii tampon şi compuşi care fac preparatul gata de utilizare în mare măsură izotonic cu sângele destinatarului. Compoziţiile farmaceutice pot conţine, de asemenea, agenţi de conservare, cum ar fi de ex. compuşi bacteriostatici sau antibacterieni; agenţi de solubilizare, agenţi de stabilizare, coloranţi şi odoranţi. Pot conţine de asemenea unul sau mai mulţi adjuvanţi şi/sau agenţi terapeutic activi pe lângă formele polimorfe cristaline din prezenta invenţie. Compoziţiile pot fi prezentate în recipiente cu doză unitară sau doze multiple, de exemplu fiole şi flacoane sigilate. Într-o altă aplicare, prezenta invenţie se referă la compoziţia farmaceutică de la [33], unde Forma II sau Forma III este prezentă într-o cantitate între 1 mg şi 100 mg, de preferinţă între 10 mg şi 50 mg în compoziţie, de preferinţă unde compoziţia este granulată.

Compoziţiile farmaceutice prevăzute pentru administrare orală pot fi prezentate ca unităţi separate, cum ar fi capsule sau tablete; sau sub formă de pulberi sau granule. Excipienţii adecvaţi pentru tablete sau capsule gelatinoase tari includ lactoză, amidon de porumb sau derivaţi ai acestuia, acid stearic sau săruri ale acestuia. Excipienţii adecvaţi pentru utilizare cu capsule gelatinoase moi includ, de

exemplu, uleiuri vegetale, ceară, grăsimi, polioli semi-solizi sau lichizi etc..

Într-o aplicare a invenţiei, tabletele orale pot fi produse prin comprimarea directă a formei cristaline anhidre II compusului A. Se ştie în general că avantajele comprimării directe includ etape de fabricaţie puţine, stabilitate fizică şi eliminarea căldurii şi umidităţii. Tabletele cu comprimare directă conform invenţiei pot conţine suplimentar lianţi, agenţi de descompunere şi coloranţi, cunoscuţi în domeniu. Într-o altă aplicare, capsulele orale prefabricate conţin forma cristalină III a compusului A împreună cu excipienţi. După comprimarea tabletelor sau închiderea capsulelor, se pot fi aplica învelişuri acceptabile farmaceutic pentru a modifica în continuare caracteristicile de eliberare a agentului activ în tractul gastrointestinal. Selectarea locului optim de eliberare depinde de tipul bolii, de concentraţiile plasmatice maxime dorite, de profilul timp/concentraţie în plasmă dorit şi de profilul de timp/concentraţie dorit la locul ţintă. Într-o altă aplicare, prezenta invenţie se referă la:

Un proces de preparare a unui medicament pe baza unei compoziţii de formă polimorfă cristalină II de la oricare dintre [2] - [10], adecvată pentru administrare orală, unde compoziţia este comprimată direct în tablete.

Un proces de preparare a unui medicament pe baza unei compoziţii de formă polimorfă cristalină III de la oricare dintre [11] - [22], adecvată pentru administrare orală, unde se amestecă cu unul sau mai mulţi excipienţi (amidon pregelatinizat, celuloză microcristalină, dioxid de siliciu coloidal şi acid stearic) şi amestecul este umplut în capsule din două bucăţi, cu dimensiunea 4, albe opace, gelatinoase tari, pentru a furniza 5 mg sau 10 mg de Formă III polimorfă per capsulă, care poate fi utilizată ca preparat oral pentru eliberare imediată în tractul gastrointestinal.

Conform invenţiei, doza zilnică a formelor cristaline ale compusului A poate varia între 1 mg şi 100 mg. Într-o aplicare preferată a invenţiei, doza zilnică poate varia între 5 mg şi 80 mg. Într-o aplicare mai preferată, doza zilnică variază între 10 mg şi 50 mg. Cantitatea exactă a dozelor individuale, frecvenţa şi programul de administrare a compuşilor, precum şi durata tratamentului vor fi determinate în funcţie de raţionamentul medicului curant, luând în considerare factori precum vârsta, starea şi dimensiunile subiectului, precum şi severitatea simptomelor tratate şi efectele nedorite observate ale tratamentului.

O altă aplicare a prezentei invenţii include utilizarea oricăror forme polimorfe cristaline ale compusului A sau a unei compoziţii farmaceutice care cuprinde o astfel de formă polimorfă cristalină şi săruri acceptabile farmaceutic ale acestora în prepararea unei compoziţii farmaceutice pentru stimularea receptorului muscarinic M1 de acetilcolină subtipul 1 ("receptorul M1"), astfel încât bolile sau afecţiunile care sunt legate de funcţia colinergică perturbată (în special, o substimulare a receptorilor M1) să poată fi tratate, ameliorate sau prevenite. Astfel, într-o altă aplicare, prezenta invenţie se referă la o formă polimorfă cristalină de la oricare dintre [1] - [22] pentru utilizare în tratarea unei afecţiuni medicale care răspunde la tratament, ameliorare sau prevenire cu un agonist al receptorului muscarinic, de preferinţă unde dozele zilnice sunt de aproximativ 10 mg şi 50 mg.

Forma polimorfă cristalină utilizabilă conform [37], unde afecţiunea include boli asociate cu funcţie colinergică perturbată, boli sau afecţiuni în care există un dezechilibru al funcţiei colinergice, boli sau afecţiuni asociate cu activitate perturbată a receptorilor de acetilcolină şi boli sau afecţiuni asociate cu activitatea perturbată a receptorilor M1. Aceste boli şi afecţiuni includ, nelimitativ: demenţă senilă de tip Alzheimer; boala Alzheimer (AD); demenţă cu corpi Lewy, boală Alzheimer şi Parkinson mixtă; boala Parkinson; atrofie a mai multor sisteme; demenţă multi-infarct (MID), demenţă fronto-temporală; demenţa vasculară; accident vascular cerebral/ischemie, MID combinată cu accident vascular cerebral/ischemie/ leziune la cap; MID şi AD combinate; traumatism cranian uman; leziuni cerebrale traumatice; tulburări de memorie asociate cu vârsta; sindromul de amnezie globală tranzitorie; tulburare cognitivă uşoară (MCI); MCI care duce la AD; disfuncţie cognitivă (inclusiv uitare, tulburări acute de confuzie, tulburări de deficit de atenţie, tulburări de focalizare şi concentrare); stări halucinatorii-paranoide, tulburări emoţionale şi de atenţie; tulburari de somn; delir postoperator; efectele adverse ale antidepresivelor triciclice, efectele adverse ale anumitor medicamente utilizate în tratamentul schizofreniei şi bolii Parkinson; xerostomie, afazie anomică, pierderi de memorie şi/sau confuzie; psihoză; schizofrenie, schizofrenie comorbidă cu AD, schizofrenie cu debut tardiv, parafrenie, tulburări schizofreniforme; anxietate, tulburări bipolare, manie; stabilizarea dispoziţiei; tulburări cognitive după îndepărtarea anumitor glioame; sinucleinopatii (boala Parkinson, demenţă cu corpi Lewy, atrofie a sistemelor multiple); tauopatii (tauopatie primară legată de vârstă; encefalopatie traumatică cronică; boala Pick; paralizie supranucleară progresivă; degenerare corticobazală), dischinezie tardivă; stresul oxidativ în timpul terapiei cu oxigen (de ex., retinopatia de prematuritate); afazie; sindromul amnezic postencefalitic; encefalopatie asociată cu septicemie; delir indus de septicemie; demenţă legată de SIDA; tulburări de memorie în boli autoimune, inclusiv lupus, scleroza multiplă, sindromul Sjogren, sindromul de oboseală cronică şi fibromialgia, splenomegalia, tulburări de memorie în depresie atipică sau schizofrenie; deficit cognitiv indus de chimioterapie; demenţă alcoolică, deficite cognitive în urma operaţiei de bypass şi grefare, demenţă legată de hipotiroidism, tulburări cognitive legate de autism, sindrom Down, tulburări cognitive datorate abuzului de droguri sau sevrajului, inclusiv nicotină, canabis, amfetamină, cocaină, tulburare cu deficit de atenţie şi hiperactivitate (ADHD), durere, reumatism, artrită şi boli terminale; xeroftalmie, uscăciune vaginală, uscăciune a pielii; disfuncţii ale sistemului imunitar; tulburări neurocrine şi dereglarea aportului alimentar, inclusiv bulimie şi anorexie; obezitate; deficit congenital de ornitin transcarbamilază; atrofie olivopontocerebeloasă; simptome de sevraj alcoolic; abuz de substanţe, inclusiv simptome de sevraj şi terapie de substituţie, coreea Huntington; paralizie supranucleară progresivă; boala Pick; ataxie Friedreich; boala Gilles de la Tourette; sindromul Down; boli prionice; glaucom; prezbiopie; tulburări autonome inclusiv disfuncţia motilităţii şi funcţiei gastrointestinale, cum ar fi boala inflamatorie a intestinului, sindromul colonului iritabil, diaree, constipaţie, secreţie de acid gastric şi ulcere; incontinenţă urinară, astm, BPOC; boli ale sistemului nervos central sau periferic cauzate de disfuncţia uneia sau mai multora dintre următoarele: creier, sistemul nervos, sistemul cardiovascular, sistemul imunitar, sistemul neurocrin, sistemul gastrointestinal sau glande endocrine şi exocrine, ochi, cornee, plămâni, prostată sau alte organe în care funcţia colinergică este mediată de subtipuri de receptori muscarinici, unde disfuncţia respectivă implică: tulburări cerebrale mediate de amiloid; tulburări mediate de glicogen sintaza kinaza (GSK3-beta); leziuni, disfuncţii sau boli mediate de hiperfosforilarea proteinei tau; leziuni, disfuncţii sau boli mediate de hipercolesterolemia şi/sau hiperlipidemia SNC şi SNP; anomalii de semnalizare mediate de Wnt; perturbarea neuroplasticităţii; hiperglicemie; diabet; boli mediate de factori de creştere endogeni sau o combinaţie de factori de risc suplimentari; sau boli care implică apolipoproteina E; sau tulburări în care a fost implicată o disfuncţie colinergică, inclusiv: demenţă senilă de tip Alzheimer, boala Alzheimer (AD), întârzierea apariţiei simptomelor AD la un pacient cu risc de a dezvolta AD, demenţă cu corpi Lewy, boala cu corpi Lewy, angiopatie amiloidă cerebrală (CAA), amiloidoză cerebrală, demenţă fronto-temporală, demenţă vasculară, hiperlipidemie, hipercolesterolemie, demenţă multi-infarct (MID), ischemie/accident vascular cerebral, MID combinată cu accident vascular cerebral/ischemie/traumatism cranian, MID şi boala Alzheimer combinate, traumatism cranian uman, tulburări de memorie asociate cu vârsta, tulburări cognitive uşoare (MCI), MCI care duce la AD, tulburare bipolară, manie, schizofrenie, schizofrenie non-afectivă, parafrenie, disfuncţii imunitare, tulburări neurocrine şi dereglarea aportului alimentar, inclusiv bulimie şi anorexie, controlul greutăţii, obezitate şi inflamaţie; o atenţie deosebită acordându-se sprijinului imunoterapiei pentru tulburările inflamatorii.

Compoziţia farmaceutică de la [33] sau [34], care conţine de asemenea cel puţin un compus activ farmacologic suplimentar, selectat de preferinţă din grupul constând din: inhibitori de colinesterază, agonişti nicotinici, precursori colinergici şi amplificatori colinergici, nootrope, medicamente antimuscarinice periferice, antagonişti muscarinici M2, antagonişti M4, agonişti inverşi ai benzodiazepinei, agonişti sigma-1, antidepresive, antidepresive triciclice sau medicamente antimuscarinice utilizate în tratamentul bolii Parkinson (PD) sau depresiei, agenţi antipsihotici şi antischizofrenici, antagonişti şi modulatori ai glutamatului, agonişti ai receptorilor metabotropi ai glutamatului, antagonişti NMDA, agonişti AMPA, acetil-L-carnitina, inhibitori MAO-B, peptide şi factori de creştere, agenţi de scădere a colesterolului, antioxidanţi, inhibitori GSK-3 beta, liganzi Wnt, activatori PKC, inhibitori de beta sau gamma-secretază, agenţi de degradare a beta-amiloidului, activatori ai enzimelor implicate în degradarea beta-amiloidului, cum ar fi activatori ai neprilizinei, enzima de degradare a insulinei sau enzima de conversie a endotelinei, agenţi anti-agregare a beta-amiloidului, agenţi de chelare, anticorpi şi compuşi imunoterapeutici împotriva beta-amiloizilor, anticorpi şi compuşi imunoterapeutici împotriva patologiei proteinei tau, anticorpi şi compuşi imunoterapeutici împotriva patologiei alfa-sinucleinei, compuşi care se leagă de amiloizi, inhibitori de ciclooxigenază (COX)-2, medicamente antiinflamatorii nesteroidiene, agenţi estrogenici, modulatori ai receptorilor estrogenici, neuroprotectori steroidieni şi compuşi farmaceutici de captare a radicalilor liberi.

Conform prezentei invenţii, compoziţiile farmaceutice pe bază de polimorfe cristaline ale compusului A care pot fi utilizate pentru a trata sau preveni bolile şi tulburările menţionate mai sus care răspund la stimularea receptorului muscarinic M1 pot fi preparate în diferite prezentări şi pot fi administrate folosind diferite căi de administrare. Îndrumări privind formele adecvate pentru diferite tipuri de administrare pot fi găsite, de exemplu, în Remington: The Science and Practice of Pharmacy (2000) de la Universitatea de Ştiinţe din Philadelphia, ISBN 0-683-306472. Prin urmare, prezenta invenţie prevede de asemenea metode de administrare a medicamentelor pentru tratarea sau prevenirea bolilor sau afecţiunilor care răspund la stimularea agonistă a receptorului muscarinic M1. Astfel, într-o altă aplicare, prezenta invenţie se referă la o metodă de tratare a unui subiect, i.e. pacient care suferă o afecţiune medicală definită la [37] sau [38], cuprinzând administerarea unei cantităţi eficiente terapeutic dintr-o formă polimorfă cristalină de la oricare dintre [1] - [22] sau o compoziţie farmaceutică de la [33], [34], [38] sau [39] unui subiect care necesită tratament.

Formele polimorfe cristaline din prezenta invenţie şi diferitele sale aspecte şi aplicări, caracterizate mai sus, vor fi acum ilustrate în legătură cu următoarele figuri şi exemple. În plus, conţinutul descrierii de mai sus în contextul invenţiei, în măsura în care este aplicabil, face parte din divulgarea prezentei invenţii. Se va înţelege că prezenta invenţie nu este limitată la metodologia, protocoalele, liniile celulare, excipienţii, vehiculele şi reactivii descrişi în prezenta. Se va înţelege de asemenea că terminologia utilizată în prezenta are doar scopul de a descrie aplicări specifice, fără a limita domeniul de aplicare al prezentei invenţii, care va fi limitat numai de revendicările anexate.

EXEMPLE

Următoarele exemple ajută la ilustrarea aplicărilor invenţiei. Se va înţelege că invenţia nu este limitată de descrierea de mai sus, care este prevăzută să ajute la ilustrarea aplicărilor invenţiei.

Metodologie:

Materiale

Compusul A (m.p. 134°C; puritate prin HPLC (achiral) 99.9%; puritate prin HPLC (chiral) 99.7-100% s-a folosit în etapele de cristalizare.

Apa a fost deionizată şi trecută printr-un sistem de schimb de ioni.

Toţi solvenţii şi reactivii au fost din clasa analitică.

Punctele de topire au fost înregistrate pe un aparat capilar Electrothermal 9100 şi sunt necorectate.

Metodă de măsurare şi condiţii pentru difracţia razelor X pe pulberi (XRPD)

Aparat: difractometru raze X PW-1050/70 model Philips

Monocromator de grafit

Tensiune: 40kv

Curent: 28 mA

Fantă: fantă de recepţie 0.2 mm, fantă de dispersie 1 mm

2-Theta Min: 3.00

2-Theta Max: 40.00

Mărime treaptă: 0.05

Timp numărare: 0.50 sec

Sursă radiaţii: CuKα

Dacă nu se indică altceva, valorile 2-theta sunt indicate rotunjite la cea mai apropiată 0.1, ± 0.2.

Pentru formele cristaline API XRPD s-a efectuat de asemenea conform USP <941>.

Specialiştii în domeniu vor înţelege că tiparele XRPD ale aceleiaşi probe (preluate pe instrumente identice sau diferite) pot prezenta variaţii în intensitatea maximă la valori 2θ diferite. Specialiştii în domeniu vor înţelege că tiparele XRPD ale diferitelor probe ale aceleiaşi polimorfe (preluate pe instrumente identice sau diferite) pot prezenta de asemenea variaţii în intensitatea maximă la valori 2θ diferite. Tiparele XRPD pot fi în mare măsură acelaşi tipar, chiar dacă au semnale 2θ corespunzătoare care variază în intensităţile lor de vârf.

Analize termice:

Metodă de măsurare şi condiţii pentru calorimetria de scanare diferenţială (DSC) şi analiza termogravimetrică (TGA)

Aparat: METTLER TG50

Software: sistem METTLER TOLEDO STAR®

Interval: 30-200°C

Viteză de încălzire: 5°C /min

Recipient: aluminiu standard 40 µl

Gaz de purjare: azot la debit de 80 ml/min

Pentru API, proprietăţile termice ale formelor cristaline testate au fost caracterizate de asemenea prin calorimetrie de scanare diferenţială modulată (DSC Q 100, TA Instruments) şi TGA (TGA Q500, TA Instruments), analiza datelor fiind efectuată cu un analizor termic (Universal Analysis 2000, TA Instruments). S-au folosit o viteză de încălzire de 3°C/min şi o viteză de răcire modulată de 1°C/min în intervale de temperatură de 35-200°C pentru DSC şi s-a folosit o viteză de încălzire de 10°C/min la 110°C şi s-a menţinut 250-360 minute pentru TGA. Analiza TGA a probei API s-a efectuat cu o viteză de încălzire de 10°C/min la o temperatură finală de 175°C şi s-a analizat la 115°C.

Metodă de măsurare şi condiţii pentru spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR

Spectrometru: Nicolet 380

Detector: DTGS KBr

Echipament smart: Smart Multi-Bounce ZnSe HATR

Număr scanări probă: 36

Rezoluţie: 4.000

Dacă nu se indică altceva, vârfurile de absorbţie IR sunt indicate în cm-1 ± 5 cm-1.

Metodă de măsurare şi condiţii pentru CP/MAS 13C RMN în stare solidă

Spectrometru: Bruker Advance-500

Spectrele s-au măsurat într-un cap de sondă 4 mm CP-MAS la 125.76 MHz.

Toate spectrele au fost raportate la tetrametil silan (TMS) folosind carbonul carbonil al glicinei (176.03) ca referinţă secundară.

Frecvenţa rotorului a fost 5.0 kHz.

S-a folosit modulare de fază cu două impulsuri (TPPM) pentru decuplare protonică.

Perioada de contact a fost 1000 µs.

S-au obţinut 4k de puncte de date în 40 ms.

Întârzierile de recirculare pentru toate experimentele au fost 5.0 s.

Dacă nu se indică altceva, vârfurile RMN sunt indicate cu deplasări chimice în ppm faţă de TMS rotunjite la cea mai apropiată 0.1 ± 0.1.

Radiaţia X a unui singur cristal

Un singur cristal al compusului testat a fost ataşat de o fibră de sticlă, cu adeziv epoxi, şi transferat într-un difractometru cu raze X Bruker SMART APEX CCD dotat cu un monocromator de grafit. Sistemul a fost controlat de un PC pentium care rulează pachetul software SMART1. Datele au fost colectate la 173K folosind radiaţie MoKα (λ=0.71073 Å). Imediat după colectare, cadrele de date brute au fost transferate într-un al doilea computer PC pentru integrare şi reducere prin pachetul software SAINT2. Structura a fost soluţionată şi rafinată prin pachetul software SHELXTL3.

1. SMART-NT V5.6, BRUKER AXS GMBH, D-76181 Karlsruhe, Germania, 2002.

2. SAINT-NT V5.0, BRUKER AXS GMBH, D-76181 Karlsruhe, Germania, 2002.

3. SHELXTL-NT V6.1, BRUKER AXS GMBH, D-76181 Karlsruhe, Germania, 2002.

Observaţiile microscopice ale diferitelor cristale s-au efectuat cu microscop optic inversat Nikon TMS. S-au obţinut fotomicrografii folosind camera digitală (Nikon Japan, MDC Lens). Cristalele au fost aşezate pe o lamelă de sticlă.

Microscopia electronică de scanare (SEM) a diferitelor cristale a fost evaluată la 20 kV şi mărirea a variat de la x25 la x3000.

Higroscopicitate

Pentru API, absorbţia apei s-a evaluat într-un experiment de absorbţie a umidităţii dinamic (analizor de sorbţie a vaporilor simetric SGA-100, VTI Corporation). Profilul dinamic de absorbţie a umidităţii pentru API (Forma III) a fost realizat în creşteri de 10% cu sorbţie de la 40% la 90% RH, urmată de desorbţie la 2% RH în creşteri de 10% de la 90% la 10 % şi creşteri de 1% de la 10% la 2%. Profilul dinamic de absorbţie a umidităţii al API (Forma II) a fost realizat în creşteri de 10% cu sorbţie de la 40% la 90% RH, urmată de desorbţie la 10%.

Umiditate

Umiditatea API a fost determinată pe un titrator Settler Toledo DL3 5 Karl Fischer.

Solubilitate în apă

Solubilitatea apoasă a fost realizată prin prepararea a 50 mg de API monohidrat (Forma III) în 2 ml de apă deionizată. Proba a fost preparată în triplicat şi preparatele au fost rotite timp de 2 zile la temperatura camerei. După rotire, amestecul a rămas netulburat timp de 3 ore, permiţând sedimentarea oricărui API nedizolvat. Supernatantul a fost filtrat în fiole de scintilaţie folosind un filtru 0.45 microM PTFE 4 mm. S-a realizat o diluţie de 1 la 40 prin introducerea cu pipeta a 25 microlitri în 975 microlitri de solvent de probă. Diluţia rezultată a fost introdusă în fiole pentru analiza HPLC.

Exemplul 1: Forma cristalină I a compusului A

a) În compusul A (1.37 g) s-a adăugat acetat de etil (7 ml) şi amestecul s-a încălzit pentru a dizolva compusul. Soluţia limpede s-a răcit la temperatura camerei peste noapte. În soluţie s-a format material solid care, cu ochiul liber, a părut cristalin. Acest material s-a colectat prin filtrare şi s-a uscat la temperatura camerei în vid pentru a obţine 1.06 g de compus A solid. Difracţia razelor X pe pulberi, care a produs următoarele valori 2-theta, distanţe d şi intensităţi relative, a confirmat că materialul este cristalin (Fig. 1):

2 θ (± 0.1) d (Å, nerotunjit) I/I0 8.8 10.069 5.3 9.6 9.182 1.8 12.3 7.224 51.9 15.6 5.699 2.2 17.5 5.067 100.0 19.3 4.611 0.6 19.9 4.464 9.3 21.6 4.110 16.0 22.7 3.908 1.1 23.0 3.861 1.8 23.5 3.783 5.1 24.5 3.627 5.8 26.3 3.385 9.1 27.2 3.275 0.2 28.8 3.101 3.0 30.3 2.948 1.1 31.3 2.858 5.4 31.6 2.826 5.9 32.5 2.756 0.6 34.0 2.636 0.8 34.5 2.598 3.0 35.4 2.537 7.0 36.0 2.495 1.8 37.1 2.426 0.7 37.4 2.403 0.6 38.5 2.337 1.4 39.0 2.310 0.4 39.4 2.283 2.6

CP/MAS 13C RMN în stare solidă a materialului cristalin a produs un spectru având următoarele deplasări chimice (δc în ppm, nerotunjit): 13.269, 30.147, 43.613, 40.968, 52.151, 54.081, 46.585, 67.088, 174.360. ATR-FT-IR a produs un spectru având următoarele vârfuri de absorbţie (cm-1, nerotunjit): 673, 724, 774, 808, 826, 945, 984, 1012, 1026, 1070, 1110, 1144, 1194, 1278, 1291, 1352, 1370, 1388, 1426, 1438, 1467, 1676, 2685, 2791, 2802, 2842, 2921, 2941, 2974, 3023, 3159, 3429. (Fig. 10) DSC a Formei I cristaline a compusului A (Fig. 3A) prezintă un vârf endotermic la 107.1°C (iniţiere la 104.8°C) corespunzând eliberării apei fizic conţinute în structura cristalină şi un vârf endotermic la 134.6°C (iniţiere la 133.8°C) corespunzând punctului de topire. După topire, a avut loc descompunerea termică. Vârful lat la temperatură scăzută caracteristic Formei III la 61-77°C (Fig. 4) nu a fost observat în acest caz. Alte informaţii cu privire la Forma I cristalină sunt descrise în Exemplul 27. TGA a Formei I a indicat o pierdere în greutate de 5.2% la încălzire la o temperatură de până la circa 115°C, ceea ce indică un procentaj mai mic decât stoichiometric de apă necesar pentru un monohidrat complet al compusului A (pentru un monohidrat stoichiometric numărul teoretic pentru apă este 7.76%). b) Forma I se poate obţine prin evaporarea lentă la 25°C a compusului A dizolvat în acetat de etil. XRPD arată că acest compus este cristalin şi are tiparul XRPD al Formei I aşa cum se indică în Fig 1A, DSC indică numai endotermiile caracteristice ale Formei I la 106.9°C (iniţiere 104.9°C), 135.8°C (iniţiere 133.9°C).

Exemplul 2: Forma cristalină I a compusului A

a) În compusul A (1.07 gr.) s-a adăugat apă (25 ml) şi amestecul s-a încălzit pentru a dizolva compusul. Soluţia limpede s-a răcit la temperatura camerei peste noapte şi cristalele precipitate au fost colectate prin filtrare. Cristalele rezultate s-au uscat pentru a obţine 0.82 gr. de compus A. p.t. 134.7-135.2°C.

Difracţia razelor X pe pulberi (XRPD): [2 Th, d (A), I/IO] (8.8, 10.052, 6), (9.6, 9.174, 4), (12.3, 7.223, 73.9), (15.6, 5.696, 4.9), ( 17.3, 5.126, 81.3), (17.5, 5.066, 100), (19.3, 4.6, 1.8), (19.9, 4.461, 20.3), (21.6, 4.106, 39.8), (23.1, 3.857, 5.6), (23.5, 3.782, 6.3), (24.5, 3.632, 12.2), (26.3, 3.388, 20.9), (27.2, 3.276, 0.5), (28.8, 3.097, 8.4), (30.3, 2.945, 3.6), (31.2, 2.865, 9.8), (31.6, 2.83, 14.1), (32.5, 2.751, 2.6), (34, 2.634, 3.3), (34.5, 2.597, 5.9), (35, 2.564, 4.8), (35.4, 2.533, 9.3), (36, 2.493, 5.9), (37.4, 2.405, 2.4), (38.5, 2.338, 4.1), (39.4, 2.285, 3.8).

CP/MAS 13C RMN în stare solidă deplasări chimice (δc în ppm) 13.289, 30.148, 43.636, 41.037, 52.164, 54.139, 46.605, 67.082, 174.406.

ATR-FT-IR vârfuri de absorbţie (cm-1): 673, 724, 774, 808, 826, 890, 944, 984, 1012, 1026, 1070, 1110, 1144, 1193, 1278, 1290, 1352, 1369, 1388, 1426, 1438, 1467, 1681, 2685, 2790, 2841, 2888, 2920, 2940, 2974, 3021, 3159, 3424.

DSC: endotermii la 105.6°C (iniţiere 104.4°C), 134.7°C (iniţiere 133.4°C) cu un traseu foarte lat la 75-95°C.

TGA a acestei polimorfe a indicat o pierdere în greutate de 5.2% la încălzire la o temperatură de până la circa 120°C, ceea ce indică un procentaj mai mic decât stoichiometric de apă necesar pentru un monohidrat complet al compusului A. Această formă este definită ca Forma I cu cantităţi minore de Forma III date fiind vârfuri caracteristice la DSC, XRPD, CP/MAS 13C RMN şi ATR-FT-IR.

b) Forma I se poate obţine prin evaporarea lentă la 50°C a compusului A dizolvat în apă. XRPD arată că acest compus este cristalin, DSC indică numai endotermiile caracteristice ale Formei I la 107.4°C (iniţiere 104.8°C) şi 133.9°C (iniţiere 133.9°C) (Fig. 3B).

Exemplul 3: Forma cristalină I a compusului A

În compusul A (1.0 g) s-a adăugat izopropanol (3.5 ml) şi amestecul s-a încălzit pentru a dizolva compusul. Soluţia limpede s-a răcit la temperatura camerei peste noapte. În soluţie s-a format material solid care, cu ochiul liber, a părut cristalin. Acest material s-a colectat prin filtrare şi s-a uscat la temperatura camerei în vid pentru a obţine 0.5 g de compus A solid.

CP/MAS 13C RMN în stare solidă a materialului cristalin a produs un spectru având următoarele deplasări chimice (δc în ppm, nerotunjit): 13.423, 30.301, 43.729, 41.122, 52.289, 54.237, 46.739, 67.222, 174.457.

ATR-FT-IR a produs un spectru având următoarele vârfuri de absorbţie (cm-1, nerotunjit): 725, 775, 809, 827, 890, 945, 985, 1012, 1027, 1071, 1111, 1144, 1195, 1278, 1292, 1353, 1371, 1389, 1427, 1438, 1468, 1672, 2845, 3021, 3158, 3427.

Această formă este definită ca Forma I datorită vârfurilor caracteristice în CP/MAS 13C RMN & ATR-FT-IR.

Exemplul 4: Forma cristalină I a compusului A

În compusul A (0.18 g) s-a adăugat tetrahidrofuran (THF, 0.5 ml) şi amestecul s-a încălzit pentru a dizolva compusul. Soluţia limpede s-a răcit la temperatura camerei peste noapte. În soluţie s-a format material solid care, cu ochiul liber, a părut cristalin. Acest material s-a colectat prin filtrare şi s-a uscat la temperatura camerei în vid pentru a obţine compus A solid.

CP/MAS 13C RMN în stare solidă a materialului cristalin a produs un spectru având următoarele deplasări chimice (δc în ppm, nerotunjit): 13.355, 30.227, 43.679, 41.090, 52.225, 54.170, 46.678, 67.153, 174.525.

ATR-FT-IR a produs un spectru având următoarele vârfuri de absorbţie (cm-1, nerotunjit): 674, 726, 775, 809, 827, 985, 1027, 1071, 1111, 1144, 1195, 1278, 1292, 1353,1371, 1388, 1426, 1438, 1468, 1676, 2791, 2850, 2920, 2940, 2974, 3023, 3159, 3430.

Această formă este definită ca Forma I datorită vârfurilor caracteristice în CP/MAS 13C RMN & ATR-FT-IR.

Exemplul 5: Forma cristalină I a compusului A

În compusul A (0.11 g) s-a adăugat etanol (0.5 ml) şi amestecul s-a încălzit pentru a dizolva compusul. Soluţia limpede s-a răcit la temperatura camerei peste noapte. În soluţie s-a format material solid care, cu ochiul liber, a părut cristalin. Acest material s-a colectat prin filtrare şi s-a uscat la temperatura camerei în vid pentru a obţine compus A solid.

CP/MAS 13C RMN în stare solidă a materialului cristalin a produs un spectru având următoarele deplasări chimice (δc în ppm, nerotunjit): 13.304, 30.191, 43.674, 40.999, 52.180, 54.138, 46.637, 67.100, 174.426.

ATR-FT-IR a produs un spectru având următoarele vârfuri de absorbţie (cm-1, nerotunjit): 673, 724, 774, 808, 826, 985, 1027, 1046, 1070, 1110, 1278, 1291, 1353, 1370, 1388, 1426, 1438, 1467, 1669, 2790, 2842, 2887, 2920, 2940, 2974, 3022, 3161, 3426.

Această formă este definită ca Forma I datorită vârfurilor caracteristice în

CP/MAS 13C RMN & ATR-FT-IR.

Exemplul 6: Forma cristalină I a compusului A

În compusul A (0.11 g) s-a adăugat tert-butil metil eter (1.3 ml) şi amestecul s-a încălzit pentru a dizolva compusul. Soluţia limpede s-a răcit la temperatura camerei peste noapte. În soluţie s-a format material solid care, cu ochiul liber, a părut cristalin. Acest material s-a colectat prin filtrare şi s-a uscat la temperatura camerei în vid pentru a obţine compus A solid.

CP/MAS 13C RMN în stare solidă a materialului cristalin a produs un spectru având următoarele deplasări chimice (δc în ppm, nerotunjit): 13.134, 30.049, 43.479, 40.789, 53.979, 51.999, 46.448, 66.927, 174.217.

ATR-FT-IR a produs un spectru având următoarele vârfuri de absorbţie (cm-1, nerotunjit): 725, 775, 809, 827, 985, 1027, 1071, 1111, 1144, 1195, 1278, 1292, 1353, 1371, 1388, 1427, 1438, 1468, 1670, 2790, 2842, 2974, 3021, 3157, 3430.

Această formă este definită ca Forma I datorită vârfurilor caracteristice în CP/MAS 13C RMN & ATR-FT-IR.

Exemplul 7: Forma cristalină II a compusului A; API

a) Forma cristalină II pură a compusului A poate fi formată prin recristalizare din acetonă (Fig. 6-8). XRPD al Formei II este indicat în Fig. 6 şi diferă de XRPD al Formei I şi Formei III (Fig. 1 şi 2). DSC a indicat doar un vârf endotermic la 135.35°C (iniţiere 134.2°C; Fig. 7A).

b) Forma cristalină II pură s-a preparat de asemenea ca un compus cGMP în cantităţi de kg şi s-a folosit ca API în studii preclinice şi clinice. Acest API este cristalin, aşa cum indică XRPD în Fig. 6B şi Tabelul 1. DSC a acestuia API a indicat un vârf endotermic la 134.29°C (Fig. 7B). TGA pentru Forma II cristalină anhidră a compusului A nu a indicat pierdere în greutate semnificativă până înainte de 110°C (Fig. 8). Alte informaţii cu privire la Forma II sunt descrise în Exemplele 25 şi 26.

Tabel 1: difracţia razelor X pe pulberi a Formei II: se indică 2 theta, distanţa d, intensitatea relativă, lăţimea completă la jumătate din maxim (FWHM), numărul vârfurilor şi numărul vârfurilor integrate pentru fiecare dintre vârfurile detectate.

Cele mai puternice 3 vârfuri nr. nr. vârf 2Theta (grade) d (A) I/II FWHM (grade) Intensitate (numărări) Integrate (numărări) 1 9 19.7767 4.48556 100 0.12710 6060 46562 2 1 9.8897 8.93652 82 0.11770 4979 35872 3 4 11.9300 7.41237 78 0.12940 4715 31676 # Lista datelor vârfurilor nr. vârf 2Theta (grade) d (A) I/II FWHM (grade) Intensitate (numărări) Integrate (numărări) 1 9.8897 8.93652 82 0.11770 4979 35872 2 10.7921 8.19122 30 0.11250 1795 12577 3 11.7600 7.51913 31 0.13860 1884 19320 4 11.9300 7.41237 78 0.12940 4715 31676 5 14.7625 5.99590 16 0.17120 966 10620 6 16.1991 5.46725 7 0.22540 401 5035 7 18.2000 4.87044 33 0.19420 2024 22608 8 18.4592 4.80263 77 0.16100 4695 40314 9 19.7767 4.48556 100 0.12710 6060 46562 10 21.2729 4.17333 4 0.16250 255 2404 11 21.5904 4.11267 4 0.15390 235 2048 12 22.1000 4.01898 1 0.11480 80 428 13 22.3798 3.96936 12 0.14840 718 6890 14 22.7003 3.91404 27 0.14230 1633 12995 15 23.9292 3.71574 23 0.13200 1365 10904 16 24.2575 3.66619 2 0.12910 98 600 17 24.8370 3.58195 6 0.20850 352 6312 18 25.2800 3.52017 2 0.11260 93 485 19 26.1027 3.41106 3 0.14610 175 1203 20 26.4361 3.36879 7 0.21560 420 7835 21 26.9035 3.31132 2 0.11100 97 505 22 27.2103 3.27467 1 0.12060 57 339 23 28.3424 3.14639 1 0.10860 61 313 24 28.7210 3.10577 4 0.16110 241 2421 25 29.1497 3.06106 7 0.14910 433 4077 26 29.4845 3.02706 3 0.17520 154 1267 27 29.6800 3.00757 9 0.14740 561 5049 28 29.8400 2.99180 7 0.10460 441 2992 29 31.2386 2.86097 1 0.12450 70 414 30 31.8919 2.80384 6 0.22250 387 5169 31 32.6400 2.74126 5 0.16580 286 3185 32 32.9600 2.71538 20 0.22340 1 226 11010 33 33.1000 2.70421 22 0.13580 1 322 8576 34 33.3600 2.68373 6 0.13740 383 3789 35 33.9000 2.64220 1 0.16840 81 639 36 34.3800 2.60640 1 0.07660 47 173 37 34.6020 2.59019 1 0.39170 53 1011 38 34.7600 2.57878 2 0.18600 95 867 39 34.9400 2.56590 4 0.16800 271 3999 40 36.2200 2.47811 6 0.14000 360 2580 41 36.4419 2.46352 4 0.21520 252 2910 42 36.8052 2.44004 9 0.16820 530 4818 43 37.4600 2.39887 2 0.07620 119 431 44 38.2448 2.35143 1 0.14780 83 597 45 38.4896 2.33704 2 0.17750 106 891 46 41.7800 2.16028 2 0.07640 118 426 47 43.3200 2.08698 2 0.13640 100 644 48 43.9467 2.05866 1 0.14990 68 477 Scanare # Condiţie măsurare tub raze X axă acţionare Theta-2Theta ţintă Cu interval scanare 4.0000-45.0000 (grade) tensiune 40.0 (kV) mod scanare continuu curent 35.0 (mA) viteză scanare 2.0000 (grade/min) grad prelevare 0.0200 (grade) timp prestabilit 0.60 (sec) Axa Beta Viteză de rotaţie 60:00 (rpm) Fante fantă divergenţă 1.00 (grade) fantă dispersie 1.00 (grade) fantă recepţie 0.30 (mm)

c) Forma cristalină anhidră pură II poate fi obţinută dintr-o soluţie saturată a compusului A preparată adăugând compus A în acetonă la 30°C până la 50°C. Acestea s-au răcit în baie de acetonă/gheaţă pentru a induce precipitarea. Solidul format a fost izolat şi caracterizat prin XRPD. XRPD a indicat vârfurile caracteristice ale Formei II.

d) Forma cristalină anhidră pură II poate fi obţinută dintr-o soluţie saturată a compusului A în acetonă preparată la 30°C şi 50°C, care s-a răcit încet într-o baie de circulaţie programată. Suspensia formată a fost încălzită apoi la 50°C în 2 ore şi răcită apoi la 25°C în 2 ore. Acest proces s-a repetat peste noapte şi solidul a fost izolat pentru analiză ulterioară prin XRPD. XRPD a indicat vârfurile caracteristice ale Formei II.

Exemplul 8: Forma cristalină II a compusului A

a) În compusul A (1.05 g) s-a adăugat acetonitril (9 ml) şi amestecul s-a încălzit pentru a dizolva compusul. Soluţia limpede s-a răcit la temperatura camerei peste noapte. În soluţie s-a format material solid care, cu ochiul liber, a părut cristalin. Acest material s-a colectat prin filtrare şi s-a uscat la temperatura camerei în vid pentru a obţine 0.71 g de compus A solid. Difracţia razelor X pe pulberi, care a produs următoarele valori 2-theta, distanţe d şi intensităţi relative, a confirmat că materialul este cristalin:

2 θ (± 0.1) d (Å, nerotunjit) I/I0 9.9 8.894 100.0 10.8 8.16 12.7 11.8 7.482 33.0 12.2 7.225 11.3 14.8 5.971 24.0 15.5 5.729 2.9 16.2 5.458 15.0 17.3 5.120 18.9 18.2 4.861 59.4 18.5 4.792 63.7 19.8 4.476 81.4 21.3 4.164 9.5 21.6 4.107 11.6 22.4 3.960 12.2 22.7 3.909 19.0 24.0 3.704 5.4 24.7 3.605 8.2 26.3 3.39 8.4 28.8 3.100 6.9 29.2 3.058 6.3 29.7 3.002 9.1 31.3 2.859 3.7 32.0 2.801 7.7 32.9 2.717 7.5 34.0 2.637 2.8 35.0 2.563 5.2 36.5 2.460 6.6 36.9 2.436 9.5 37.4 2.402 2.1 38.3 2.348 3.3

CP/MAS 13C RMN în stare solidă a materialului cristalin a produs un spectru având următoarele deplasări chimice (δc în ppm, nerotunjit): 15.371, 14.834, 28.871, 26.010, 52.326, 49.327, 43.582, 39.487, 38.761, 45.773, 44.974, 65.289, 64.013, 175.005.

ATR-FT-IR a produs un spectru având următoarele vârfuri de absorbţie (cm-1, nerotunjit): 729, 773, 822, 906, 944, 989, 1027, 1065, 1108, 1147, 1194, 1279, 1294, 1340, 1362, 1425, 1447, 1464, 1667, 2792, 2850, 2869, 2901, 2940, 2951, 3006, 3160, 3428.

DSC a indicat endotermii la 50-77°C (foarte mici şi largi posibil din cauza prezenţei cantităţilor mici de Formă III), 105.2°C (iniţiere la 104.5°C; foarte mici, posibil din cauza prezenţei cantităţilor mici ale Formei I) şi 134.8°C (iniţiere 133.4°C).

b) Forma cristalină anhidră pură II poate fi obţinută în acetonitril uscat (Exemplul 26 şi Fig 11),

c) Forma cristalină anhidră pură II poate fi obţinută dintr-o suspensie a Formei I şi III monohidrat în acetonitril (Exemplul 22).

d) Forma cristalină anhidră pură II poate fi obţinută dintr-o soluţie saturată a compusului A preparată adăugând compus A în acetonitril la 30°C până la 50°C şi aceasta s-a răcit în baie de acetonă/gheaţă pentru a induce precipitarea. Solidul format a fost izolat şi caracterizat prin XRPD şi a indicat vârfurile caracteristice ale Formei II.

e) Forma cristalină anhidră pură II poate fi obţinută dintr-o soluţie saturată a compusului A în acetonitril preparată la 30°C şi 50°C, care s-a răcit încet într-o baie de circulaţie programată. Suspensia formată a fost încălzită apoi la 50°C în 2 ore şi răcită apoi la 25°C în 2 ore. Acest proces s-a repetat peste noapte şi solidul a fost izolat pentru analiză ulterioară prin XRPD, care a indicat vârfurile caracteristice ale Formei II.

Exemplul 9: Forma cristalină II a compusului A

a) În compusul A (1.25 g) s-a adăugat hexan (100 ml) şi amestecul s-a încălzit pentru a dizolva compusul. Soluţia limpede s-a răcit la temperatura camerei peste noapte. În soluţie s-a format material solid care, cu ochiul liber, a părut cristalin. Acest material s-a colectat prin filtrare şi s-a uscat la temperatura camerei în vid pentru a obţine 1.06 g de compus A solid. Difracţia razelor X pe pulberi a confirmat că materialul a fost forma cristalină II cu mici cantităţi de Forma I. Această Formă este definită Forma II datorită vârfurilor caracteristice în CP/MAS 13C RMN & ATR-FT-IR:

CP/MAS 13C RMN în stare solidă a materialului cristalin a produs un spectru având următoarele deplasări chimice (δc în ppm, nerotunjit): 15.385, 14.829, 28.998, 25.945, 52.293, 49.345, 43.595, 39.504, 45.791, 45.014, 65.441, 64.086, 174.963 (Tabel 6).

ATR-FT-IR a produs un spectru având următoarele vârfuri de absorbţie (cm-1, nerotunjit): 730, 773, 805, 820, 854, 905, 944∗, 988∗, 1027∗, 1064, 1108∗, 1148, 1193, 1278, 1294, 1339, 1362, 1424, 1446, 1458, 1664, 2685, 2723, 2771, 2850, 2868, 2901, 2940, 2951, 3005 (∗Vârfuri cauzate de cantităţile minore de Formă I în Forma II a compusului A).

b) Forma cristalină anhidră pură II poate fi obţinută prin echilibrarea fazei unei

suspensii de compus A în hexan la 50°C±1.

După echilibrare 24 de ore, supernatantul a fost filtrat şi solidul a fost colectat şi analizat prin XRPD. Difracţia razelor X pe pulberi a confirmat că materialul este cristalin şi a produs vârfurile caracteristice ale valorilor 2-theta, distanţele d şi intensităţile relative ale Formei II.

Exemplul 10: Forma cristalină II a compusului A

În compusul A (1.48 g) s-a adăugat dioxan (4 ml) şi amestecul s-a încălzit pentru a dizolva compusul. Soluţia limpede s-a răcit la temperatura camerei peste noapte. În soluţie s-a format material solid care, cu ochiul liber, a părut cristalin. Acest material s-a colectat prin filtrare şi s-a uscat la temperatura camerei în vid pentru a obţine 0.77 g de compus A solid. Difracţia razelor X pe pulberi, care a produs următoarele valori 2-theta, distanţe d şi intensităţi relative, a confirmat că materialul este cristalin:

2 θ (± 0.1) d (Å, nerotunjit) I/I0 9.9 8.906 100 10.8 8.181 18.1 11.8 7.498 27.7 12.2 7.238 5.4 14.8 5.973 16.2 15.5 5.731 1.7 16.2 5.458 10.4 17.31 5.124 10.5 18.2 4.866 38 18.5 4.801 36.2 19.8 4.479 72.7 21.3 4.169 5.6 21.6 4.106 6.4 22.4 3.968 9.3 22.7 3.908 14.4 24.0 3.712 5.3 24.9 3.578 5 26.4 3.38 4.7 28.8 3.105 4 29.2 3.06 4.4 29.8 2.993 5.4 31.9 2.805 4.8 32.9 2.718 9.4 35.0 2.563 3.1 36.8 2.44 4.1 38.5 2.337 1.8

Aşa cum se indică în Fig. 9 (Forma II) CP/MAS 13C RMN în stare solidă a materialului cristalin a produs un spectru având următoarele deplasări chimice (δc în ppm, nerotunjit): 15.359, 14.788, 28.926, 25.956, 52.311, 49.342, 43.462, 39.543, 45.806, 44.960, 65.557, 63.967, 174.965.

Aşa cum se indică în Fig. 10 (Forma II), ATR-FT-IR a produs un spectru având următoarele vârfuri de absorbţie (cm-1, nerotunjit): 729, 773, 822, 906, 944, 988, 1027, 1065, 1109, 1148, 1194, 1279, 1294, 1339, 1362, 1426, 1447, 1471, 1671, 2793, 2850, 2869, 2901, 2941, 2951, 3012, 3159, 3432.

DSC a indicat endotermii la 56-66°C (foarte mici, probabil reziduu de solvent sau cantitate mică de Forma III) şi 134.9°C (iniţiere la 133.7°C).

Această formă este definită de asemenea ca Forma II datorită vârfurilor caracteristice în CP/MAS 13C RMN şi ATR-FT-IR.

Exemplul 11: Forma cristalină II a compusului A

În compusul A (0.19 g) s-a adăugat dietileter (7 ml) şi amestecul s-a încălzit pentru a dizolva compusul. Soluţia limpede s-a răcit la temperatura camerei peste noapte. În soluţie s-a format material solid care, cu ochiul liber, a părut cristalin. Acest material s-a colectat prin filtrare şi s-a uscat la temperatura camerei în vid pentru a obţine compus A solid.

CP/MAS 13C RMN în stare solidă a materialului cristalin a produs un spectru având următoarele deplasări chimice (δc în ppm, nerotunjit): 15.206, 14.629, 13.102∗, 28.814, 25.747, 52.167, 49.182, 43.326, 39.323, 38.529, 45.610, 44.756, 66.827∗, 65.310, 63.845, 174.863. (∗Vârfurile la 13.102 şi 66.827 pot fi cauzate de

prezenţa unei cantităţi minore de Forma I).

ATR-FT-IR a produs un spectru având următoarele vârfuri de absorbţie (cm-1, nerotunjit): 728, 773, 822, 944, 987, 1027, 1065, 1108, 1147, 1278, 1293, 1339, 1362, 1425, 1445, 1459, 1664, 2787, 2847, 2869, 2902, 2921, 2951, 3006, 3147.

Această formă este definită ca Forma II datorită vârfurilor caracteristice în CP/MAS 13C RMN şi ATR-FT-IR.

Exemplul 12: Forma cristalină II a compusului A

Forma cristalină anhidră pură II poate fi obţinută dintr-o soluţie saturată a compusului A în hexan preparată la 30°C şi 50°C, care s-a răcit încet într-o baie de circulaţie programată. Suspensia formată a fost încălzită apoi la 50°C în 2 ore şi răcită apoi la 25°C în 2 ore. Acest proces s-a repetat peste noapte şi solidul a fost izolat pentru analiză ulterioară prin XRPD şi a indicat vârfurile caracteristice ale Formei II.

Exemplul 13: Forma cristalină II a compusului A

În compusul A (0.10 g) s-a adăugat ciclohexan (5 ml) şi amestecul s-a încălzit pentru a dizolva compusul. Soluţia limpede s-a răcit la temperatura camerei peste noapte. În soluţie s-a format material solid care, cu ochiul liber, a părut cristalin. Acest material s-a colectat prin filtrare şi s-a uscat la temperatura camerei în vid pentru a obţine compus A solid.

CP/MAS 13C RMN în stare solidă a materialului cristalin a produs un spectru având următoarele deplasări chimice (δc în ppm, nerotunjit): 15.356, 14.775, 29.061, 25.940, 52.340, 49.360, 43.368, 39.70438.721, 45.819, 44.950, 65.646, 64.006, 175.093.

ATR-FT-IR a produs un spectru având următoarele vârfuri de absorbţie (cm-1, nerotunjit): 668, 682, 707, 749, 774, 809, 824, 862, 945, 988, 1027, 1065, 1110, 1146, 1195, 1279, 1294, 1351, 1448, 1468, 1676, 2735, 2792, 2816, 2827, 2851, 2900, 2922, 2941.

Această formă este definită ca Forma II datorită vârfurilor caracteristice în CP/MAS 13C RMN şi ATR-FT-IR.

Exemplul 14: Forma polimorfă cristalină III a compusului A

Forma cristalină III a compusului A poate fi produsă dintr-o resuspensie a compusului A în apă deionizată şi filtrare. Difracţia razelor X pe pulberi a confirmat că materialul este cristalin (Fig. 2).

Experimentele iniţiale care au încercat să identifice un solvent utilizabil pentru recristalizarea compusului A pentru cristalizarea cGMP la scară largă a API au arătat că se poate folosi o varietate de solvenţi pentru a produce API cu recuperare bună. Totuşi, mulţi dintre aceşti solvenţi (inter alia, acetat de etil/heptan, etanol, tetrahidrofuran, toluen, acetat de izobutil, metil izobutil cetonă) nu au fost adecvaţi pentru creşterea scării din cauza faptului că produsul final, cristale lungi în formă de ace, s-au lipit de părţile laterale ale balonului. Aceste solide lipicioase au necesitat răzuire manuală pentru a le îndepărta. Acetona a apărut ca singurul solvent care a produs un material alb cu o pierdere minimă de solide pe părţile laterale ale balonului. În acest caz, recristalizarea din acetonă a produs Forma II cristalină (Fig. 6-8). Hidratarea produsului final a fost ultima cerinţă necesară pentru a produce Forma III. Experimentul a arătat că acest compus A ar putea prelua aproximativ 1 echivalent molar de apă într-o soluţie apoasă de acetonă, la agitare timp de aproximativ 0.5 ore. Astfel, Forma III cristalină a compusului A a fost produsă în cantităţi mari de kg ca API cGMP prin adăugarea a 1.3 moli de apă deionizată în soluţia compusului A în acetonă. Deoarece compusul A (Forma II) a putut capta cu uşurinţă apa, trebuie dezvoltată o metodă de uscare care să elimine acetona fără a elimina apa. Experimentele de uscare în cuptor s-au dovedit nepractice în acest scop. Uscarea materialului peste noapte sub vid complet la 40°C elimină aproape complet toată apa, aşa cum a arătat analiza Karl Fisher. Chiar şi la 20-25°C, sub vid complet, apa poate fi îndepărtată din moleculă. S-a descoperit ulterior că, dacă umiditatea relativă scade sub 10%, apa va fi îndepărtată. Invers, dacă umiditatea relativă ar fi peste 60%, produsul ar recâştiga acea apă, devenind în cele din urmă un hidrat complet. Din aceste date au fost dezvoltate două metode de hidratare. Ambele metode presupun mai întâi formarea hidratului prin adăugarea a 1.3 moli de apă în soluţia de cristalizare omogenă; filtrarea materialului hidratat; analiza prin Karl Fisher; şi uscarea acelui material pe filtru cu vid şi un flux de azot. Astfel se elimină acetona fără a deshidrata molecula. Cealaltă metodă ar fi implicat îndepărtarea acetonei folosind un cuptor cu vid la temperatura ambiantă, apoi rehidratarea materialului prin creşterea umidităţii relative din cuptor la 60-90%. S-au introdus 15.11 acetonă, 1 kg de compus A într-un vas şi soluţia a fost adusă la reflux atmosferic. Soluţia este apoi menţinută la reflux pentru a asigura dizolvarea completă a solidelor. Soluţia este apoi răcită la 35-45°C şi trecută printr-un filtru în vederea îndepărtării oricăror particule. Acum soluţia este încălzită şi distilată atmosferic până la 7.4-7.61. Se adaugă 0.11 apă deionizată şi soluţia este răcită la -5 până la -10°C timp de 3-4 ore. Soluţia este apoi menţinută la -5 până la -10°C nu mai puţin de 1 oră. În acest moment, se efectuează un control al procesului, solidele filtrate sunt analizate cu privire la conţinutul de apă, dacă analiza Karl Fisher este peste 7.5% procesul continuă. Solidele sunt apoi filtrate şi uscate pe filtru cu vid şi flux de N2 minim 4 ore. Cristalizarea produce aproximativ 1.0 kg de compus A monohidrat, Forma III ca API (randament -93%); (Fig. 4B, Fig. 5 şi Exemplul 24).

Difracţia razelor X pe pulberi a confirmat că materialul astfel obţinut a fost cristalin (Tabel 2 şi Fig 2):

Tabel 2: difracţia razelor X pe pulberi pentru Forma III: se indică 2 theta, distanţa d, intensitatea relativă, lăţimea completă

la jumătate din maxim (FWHM), numărul vârfurilor şi numărul vârfurilor integrate pentru fiecare dintre vârfurile detectate

# Cele mai puternice 3 vârfuri nr. nr. vârf 2Theta (grade) D (A) I/II FWHM (grade) Intensitate (numărări) Integrate (numărări) 1 6 17.51 5.06 100 0.1821 8489 75983 2 3 12.25 7.21 33 0.1710 2810 29889 3 5 17.26 513 28 0.1622 2419 31649 # Lista vârfurilor nr. vârf 2Theta (grade) D (A) I/II FWHM (grade) Intensitate (numărări) Integrate (numărări) 1 8.80 10.03792 3 0.11770 4979 35872 2 9.67 9.13934 1 0.11250 1795 12577 3 12.25 7.21045 33 0.13860 1884 19320 4 15.62 5.65862 1 0.12940 4715 31676 S 17.26 5.13352 28 0.17120 966 10620 6 17.51 5.06193 100 0.22540 401 5035 7 17.80 4.97898 5 0.19420 2024 22608 8 19.28 4.59999 1 0.16100 4695 40314 9 19.89 4.46131 10 0.12710 6060 46562 . 10 21.64 4.10292 19 0.16250 255 2404 11 22.72 3.91069 1 0.15390 235 2048 12 23.08 3.85050 2 0.11480 80 428 13 23.53 3.77803 5 0.14840 718 6890 14 24.44 3.63922 5 0.14230 1633 12995 15 24.56 3.62171 6 0.13200 1365 10904 16 26.31 3.38435 12 0.12910 98 600 17 27.23 3.27210 1 0.20850 352 6312 18 28.80 3.09728 4 0.11260 93 485 19 30.22 2.95504 1 0.14610 175 1203 20 30.38 2.93848 2 0.21560 420 7835 21 31.27 2.85797 5 0.11100 97 505 22 31.62 2.82733 7 0.12060 57 339 23 31.76 2.81518 6 0.10860 61 313 24 32.06 2.78952 2 0.16110 241 2421 25 32.54 2.74976 1 0.14910 433 4077 26 32.78 2.72988 1 0.17520 154 1267 27 32.92 2.71859 1 0.14740 561 5049 28 34.03 2.63228 1 0.10460 441 2992 29 34.57 2.59259 3 0.12450 70 414 30 34.86 2.57168 2 0.22250 387 5169 31 35.05 2.55833 2 0.16580 286 3185 32 35.39 2.53399 8 0.22340 1226 11010 33 35.50 2.52670 4 0.13580 1322 8576 34 36.03 2.49088 2 0.13740 383 3789 35 36.50 2.45949 1 0.16840 81 639 36 37.11 2.42099 1 0.07660 47 173 37 37.36 2.40531 1 0.39170 53 1011 38 38.50 2.33632 2 0.18600 95 867 39 39.10 2.30208 1 0.16800 271 3999 40 39.50 2.27966 3 0.14000 sso 2580 41 40.18 2.24253 2 0.21520 252 2910 42 41.30 2.18378 1 0.16820 530 4818 43 41.90 2.15414 1 0.07620 119 431 44 42.16 2.14147 1 0.14780 83 597 45 42.39 2.13069 1 0.17750 106 891 46 43.41 2.08284 1 0.07640 118 426 47 43.70 2.06971 1 0.13640 100 644 48 43.94 2.05880 2 0.14990 68 477

Detalii experimentale pentru Tabelul 1).

Fig. 4 prezintă curbe de calorimetrie de scanare diferenţială (DSC) pentru o formă cristalină monohidrat a compusului A (Forma III); A) dintr-o resuspensie în apă. DSC indică două vârfuri endotermice, unul la circa 77.10°C şi celălalt la circa 134.87°C; şi B) ingredientul farmaceutic activ cGMP (API), preparat prin cristalizare din acetonă şi 1.3 echivalent de apă. DSC indică două vârfuri endotermice, unul la circa 61.18°C şi celălalt la circa 133.75°C.

Fig. 5 prezintă rezultatul analizei termogravimetrice (TGA) pentru o formă cristalină monohidrat a compusului A (Forma III; API). TGA indică o pierdere în greutate de 7.8% la încălzire la o temperatură de până la circa 110°C. Umiditatea prin analiza Karl Fischer este 7.7%, aşa cum s-a preconizat dintr-un monohidrat stoichiometric.

Exemplul 15: Transformarea Formei II în Forma III

Forma II cristalină a compusului A (0.4631 g; cristalizată din acetonitril) a fost introdusă într-un desicator la 95% umiditate relativă (soluţie saturată de Na2HPO4) la temperatura camerei o săpătmână (Fig 15A). Analiza materialului cristalin prin difracţia razelor X pe pulberi, ATR FT-IR, CP-MAS 13C RMN în stare solidă, DSC şi TGA a indicat că materialul nu a fost nici Forma I cristalină, nici Forma II a compusului A, ci Forma III (Fig 15B). Se va înţelege că difracţia razelor X pe pulberi, caracteristicile ATR FT-IR şi 13C RMN ale Formei III sunt similare cu cele ale Formei I. Totuşi, examinarea DSC a indicat endotermii la 58-94°C (foarte largi) şi 133.9°C (iniţiere 133.4°C), iar curba TGA a indicat pierdere de 7.3% a greutăţii între 58°C şi 94°C, indicând prezenţa unei molecule de apă pentru fiecare moleculă de compus A, ambele aspecte caracteristice ale Formei III (Fig 15). În mod remarcabil, un astfel de comportament de hidratare continuă cu iniţiere la temperatură relativ mică este comun pentru hidraţii tip canale atribuiţi şi atribuiţi şi Formei III (vezi şi Mirza et al., AAPS Pharma Sci. 5(2): 2003). Difracţia razelor X pe pulberi a confirmat că materialul astfel obţinut a fost cristalin:

2 θ (± 0.2) d (Å, nerotunjit) I/I0 8.8 10.338 2.6 9.6 9.439 1.9 12.2 7.360 40.4 15.5 5.786 6.6 17.3. 5.187 100.0 17.5 5.091 61.5 19.3 4.645 2.3 19.9 4.512 26.2 21.6 4.147 40.1 22.8 3.944 4.0 23.1 3.895 5.9 23.5 3.815 4.2 24.5 3.673 12.5 26.3 3.414 21.8 28.8 3.121 8.4 30.3 2.967 4.5 31.2 2.882 7.1 31.6 2.849 13.8 32.5 2.772 2.8 34.0 2.651 3.7 34.6 2.611 5.3 35.0 2.576 7.4 35.4 2.550 7.6 36.0 2.510 6.8 37.4 2.418 2.4 38.5 2.353 4.2 39.5 2.294 3.1

CP/MAS 13C RMN în stare solidă a materialului cristalin a produs un spectru având următoarele deplasări chimice (δc în ppm, nerotunjit): 13.771, 30.702, 44.121, 41.489, 54.598, 52.647, 47.073, 67.559, 174.932.

ATR-FT-IR a produs un spectru având următoarele vârfuri de absorbţie (cm-1, nerotunjit): 725,774, 808, 827, 985, 1039, 1070, 1110, 1144, 1194, 1277, 1291, 1353, 1369, 1388, 1426, 1438, 1467, 1659, 2789, 2835, 2918, 3088, 3144, 3422.

Exemplul 16: Amestec de Forme I şi II

În compusul A (0.12 gr.) s-a adăugat diclorometan (0.2 ml) şi amestecul s-a încălzit pentru a dizolva compusul. Soluţia limpede s-a răcit la temperatura camerei peste noapte. În soluţie s-a format material solid care, cu ochiul liber, a părut cristalin. Acest material s-a colectat prin filtrare şi s-a uscat la temperatura camerei în vid pentru a obţine compus A solid.

CP/MAS 13C RMN în stare solidă a materialului cristalin a produs un spectru având următoarele deplasări chimice (δc în ppm, nerotunjit): 14.708, 14.581, 13.122, 30.010, 25.692, 53.942, 52.012, 49.300, 43.437, 40.832, 46.449, 66.949, 65.522, 63.884, 174.237.

Această formă este definită ca un amestec de Forme I şi Forma II datorită vârfurilor caracteristice în CP/MAS 13C RMN & ATR-FT-IR.

Exemplul 17: Amestec de Forme I şi II

În compusul A (0.12 gr.) s-a adăugat toluen (0.5 ml) şi amestecul s-a încălzit pentru a dizolva compusul A. Soluţia limpede s-a răcit la temperatura camerei peste noapte. În soluţie s-a format material solid care, cu ochiul liber, a părut cristalin. Acest material s-a colectat prin filtrare şi s-a uscat la temperatura camerei în vid pentru a obţine compus A solid.

CP/MAS 13C RMN în stare solidă a materialului cristalin a produs un spectru având următoarele deplasări chimice (δc în ppm, nerotunjit): 15.331, 14.724, 13.275, 30.157, 29.055, 25.906, 54.082, 52.728, 52.228, 49.334, 43.489, 39.538, 37.700, 45.790, 44.884, 67.063, 65.623, 63.970, 175.004.

Această formă este definită ca un amestec de Forme I şi Forma II datorită vârfurilor caracteristice în CP/MAS 13C RMN & ATR-FT-IR.

Exemplul 18: Transformarea Formei I în Forma II prin încălzire

a) În timpul încălzirii la 90°C a Formei I cristaline a compusului A (cristalizată din acetat de etil), vârfurile caracteristice ale Formei I au scăzut (remarcabil în special în spectrul CP/MAS 13C RMN în stare solidă în regiunile 14-15, 26-29, 44-46 şi 63-66 ppm), iar cele ale Formei II cristaline a compusului A au crescut [vârfuri de diagnostic (15.4, 14.7), (29.1, 25.9), (64.0, 65.7) ppm]. Forma I cristalină a compusului A a fost complet convertită în Forma II cristalină a compusului A în 4 ore.

b) Forma IlIII cristalină a compusului A, cristalizată din apă, a fost încălzită la 90°C timp de 75 min. CP/MAS 13C RMN în stare solidă a produsului a confirmat că Forma IlIII cristalină s-a transformat în Forma II cristalină (Fig 16).

c) Forma II cristalină a compusului A a fost încălzită la 70°C timp de 10 h, apoi lăsată

la temperatura camerei peste noapte. CP/MAS 13C RMN în stare solidă a produsului

a confirmat că Forma II cristalină a fost neschimbată.

Exemplul 19: Transformarea Formei I în Forma II prin topire

a) Forma IlIII cristalină a compusului A (cristalizată din apă) a fost încălzită la 160°C şi materialul topit a fost lăsat la temperatura camerei pentru cristalizare. CP/MAS 13C RMN în stare solidă a produsului a confirmat obţinerea Formei cristaline II.

b) Forma cristalină II a compusului A (cristalizată din acetonitril) a fost încălzită la 160°C şi materialul topit a fost lăsat la temperatura camerei pentru cristalizare. CP/MAS 13C RMN în stare solidă a produsului a confirmat obţinerea Formei cristaline II.

Exemplul 20: Transformarea Formei II în Forma I sau într-un amestec de Forma I şi III, în condiţii ambiante

a) Forma cristalină II a compusului A a fost lăsată la temperatura camerei 90 de zile. S-a confirmat prin CP-MAS 13C RMN în stare solidă că forma cristalină II s-a transformat în forma cristalină I.

b) API Forma II se transformă în Forma I după expunere la 90% umiditate relativă 3 ore, aşa cum arată DSC modulară (MDSC). Astfel, Forma II (MDSC= 134.40C) se transformă în Forma I (MDSC= 104.00C şi 133.80C).

c) API Forma II se transformă într-un amestec de Forma I şi III la expunere la umiditate ambiantă la temperatura camerei patru luni, aşa cum arată MDSC (izotermii: 62.2°C, 104.2°C şi 134.1°C).

Exemplul 21: Forma I cristalină nu se transformă în Forma III la umiditate mare

Forma I cristalină a compusului A (0.4149 g, cristalizată din acetat de etil) s-a introdus într-un desicator la 95% umiditate relativă (soluţie saturată de Na2HPO4) la temperatura camerei o săptămână. Analiza materialului cristalin prin difracţia razelor X pe pulberi, ATR FT-IR, CP-MAS 13C RMN în stare solidă, DSC şi TGA a confirmat că materialul este încă Forma I cristalină şi nu s-a transformat în Forma III. Aceasta este o altă indicaţie că Forma I şi Forma III sunt forme cristaline diferite.

Exemplul 22: Transformare în suspensie

Acetonitril (2 ml) s-a adăugat într-un amestec de forme cristaline I şi III ale compusului A (0.15 g; cristalizate din apă) şi suspensia rezultată s-a agitat la temperatura camerei 6 ore, după care solidul rămas a fost filtrat. S-a confirmat prin CP-MAS 13C RMN în stare solidă că amestecul de forme cristaline I şi III s-a transformat în Forma II.

Exemplul 23: Echilibrarea de fază a amestecurilor

a) O cantitate predeterminată de forme cristaline anhidre şi monohidrat ale compusului A au fost amestecate individual cu o cantitate predeterminată de forme anhidre sau monohidrat ale compusului A şi apoi echilibrate în acetonă şi monitorizate prin XRPD. S-a obţinut forma cristalină anhidră în mare măsură pură (Forma II) din ambele experimente.

b) O cantitate predeterminată de forme cristaline anhidre şi monohidrat ale compusului A au fost amestecate individual cu o cantitate predeterminată de forme anhidre sau monohidrat ale compusului A şi apoi echilibrate în acetonă şi monitorizate prin XRPD. Solidele s-au convertit complet în Forma III monohidrat în mare măsură pură în 2 ore.

Exemplul 24:Proprietăţile fizice ale Formei III cristaline monohidrat a compusului A

Proprietăţile fizice ale Formei III cristaline monohidrat a compusului A sunt prezentate în Tabelele 2, 3 şi Exemplele 14 şi 21.

Tabel 3. Caracterizarea fizică a formei cristaline monohidrat a compusului A (Forma III).

Forma probei Formă monohidrat Aspect Pulbere albă Descriere fizică Cristale lungi în formă de tije DSC Tiniţiere (°C) Tvârf (°C) 57.6 77.1 133.7 134.9 Difracţia pe pulberi a razelor X Cristalin Valori 2 theta: vezi Tabelul 2.

Tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X arată că proba este un material cristalin (Fig. 2). DSC a acestei probe arată două vârfuri DSC, unul la circa 77.1°C (larg) şi celălalt la circa 134.9°C (Fig. 4A); şi pentru API 61.18°C (larg) şi 133.75°C (Fig. 4B). Rezultatele TGA (Fig. 5) indică o pierdere în greutate de 7.8% până la circa 110°C, aşa cum s-a preconizat dintr-un monohidrat stoichiometric. După topire, a avut loc imediat descompunerea termică şi materialul s-a descompus complet la circa 230°C.

API cGMP Forma III este foarte stabilă în condiţii pe termen lung la 25°C/60% RH fără modificare de aspect (pulbere albă); DSC (T=0, 64.2°C şi 133.8°C; şi T=12 luni, 64.5°C şi 133.8°C, aşa cum s-a estimat din aspectele caracteristice ale Formei III); puritate prin HPLC (achiral), 100% şi HPLC (chiral), 99.9-100%; conţinut de apă (7.6-8%). Forma III nu se transformă în Forma I. În plus, Forma I nu se transformă în Forma III. Aceasta este o altă indicaţie că Forma I şi Forma III sunt forme cristaline diferite şi non-interconversibile.

În mod important, API Forma III este fizic stabilă şi nehigroscopică şi nu a adsorbit apă la 8-90% umiditate relativă. În consecinţă, nu se modifică nici tiparul pulberii. Nu s-a detectat desorbţie a apei la umiditate relativă peste 7%. La umiditate relativă sub 7% Forma III începe să se deshidrateze, atingând pierdere practic completă a apei la 2% umiditate relativă.

Solubilitatea apoasă a API (Forma III) =5.3 mg/ml.

Exemplul 25: Caracteristicile fizice ale formei cristaline anhidre a compusului A (Forma II)

Proprietăţile fizice ale formei cristaline anhidre II a compusului A sunt prezentate în Tabelele 1 şi 4.

Tabel 4 Caracterizarea fizică a formei cristaline anhidre II a compusului A.

Forma probei Formă anhidră Aspect Pulbere albă Descriere fizică Formă de ace Punct de topire 131.2-133.3°C DSC Tiniţiere (°C) Tvârf (°C) 134.2 135.4 Difracţia pe pulberi a razelor X Cristalin Valori 2 theta: vezi Tabelul 1.

Tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X (Fig. 6; Tabel 1) arată că proba este cristalină cu punct de topire de circa 131.2-133.3°C. DSC arată că materialul cristalin are o Tiniţiere la circa 134.2°C şi Tvârf la circa 135.4°C (Fig. 7A) şi la circa 134,29°C pentru API (Fig. 7B). Rezultatele TGA (Fig. 8) nu indică pierdere în greutate semnificativă înainte de 110°C. După topire, a avut loc descompunerea termică; materialul s-a descompus complet la circa 250°C.

API Forma II este foarte stabilă peste doi ani ca Forma II anhidră păstrată în atmosferă uscată. Forma II anhidră, depozitată la temperatura camerei şi umiditate ambiantă, începe să se transforme în forma de hidrat. Dovezile conversiei parţiale a formei anhidre în hidrat se bazează pe conţinutul de apă crescut observat la manipulare repetată. Odată cu echilibrarea Formei II anhidre la umiditate ridicată, conversia în Forma III monohidrat are loc pe baza absorbţiei apei molare stoichiometrice şi proprietăţilor termice.

CP/MAS 13C RMN în stare solidă se poate folosi pentru a determina numărul moleculelor în unitatea asimetrică cristalografică (Harris, Analyst 131 (2006), 351-373; Harris, Solid State Sciences 6 (2004), 1025-1037). Cristalele molecularr care conţin mai mult de o moleculă din aceeaşi specie în unitatea asimetrică sunt în locuri cristalografice diferite, astfel încât au medii diferite. În consecinţă, RMN ar arăta că au proprietăţi diferite şi atomii analogi (de exemplu, carbon) se vor deosebi în principiu în deplasările lor chimice. În general, când apar vârfuri ca multiplet pentru rezonanţa 13C, numărul componentelor de multiplet indică numărul moleculelor în unitatea asimetrică. Astfel, pentru Forma I cristalină a compusului A (vezi Fig. 9B şi Tabelul 5) - s-a observat un set de semnale, indicând că o moleculă a compusului A este prezentă în unitatea asimetrică (vezi şi Exemplul 27; Fig. 14). Pe de altă parte, pentru Forma II cristalină a compusului A (vezi Fig. 9A şi Tabelul 5) - dublarea unor vârfuri de rezonanţă (remarcabile în special în regiunile 14-15, 26-29, 44-46 şi 63-66 ppm) arată că sunt prezente mai multe molecule de compus A în unitatea cristalină (vezi şi Exemplul 25; Fig. 11). Examinarea spectrului CP/MAS 13C RMN în stare solidă al fiecărei forme individuale (Formele II şi I cristaline ale compusului A) [Fig. 9A, vârfuri de diagnostic (15.4, 14.7), (29.1, 25.9), (64.0, 65.7) ppm; Fig. 9B, vârfuri de diagnostic 13.3, 30.2,67.1 ppm] şi spectrul unui amestec bona fide de Forme I şi II cristaline [Fig. 9D, vârfuri de diagnostic (15.4, 14.7, 13.3), (29.1, 25.9, 30.2), (64.0, 65.7, 67.1) ppm], arată evident că Forma II cristalină a compusului A nu conţine cantităţi detectabile de Formă I cristalină. În plus, Forma II cristalină a compusului A nu conţine cantităţi detectabile de Formă III cristalină a compusului A (Fig. 9C & 9D). În mod remarcaboil, Forma I şi

Forma III au acelaşi spectru CP/MAS 13C RMN (Fig. 9B şi 9C).

Tabel 5: Deplasările chimice (δc în ppm) CP/MAS 13C RMN în stare solidă ale

compusului A cristalizat din diferiţi solvenţi.

carbon Soluţie în CDCl3 Forma III∗ Forma I acetat de etil Forma I/III apă Forma II acetonitril Forma II hexan Forma II dioxan C3 175.37 174.93 174.36 174.41 175.01 174.96 174.97 C5 63.41. 67.56 67.09 67.08 65.29, 65.44, 65.56, 64.01 64.09 63.97 C13 45.65. 47.07 46.59 46.61 45.77, 45.79, 45.81, 44.97 45.01 44.96 C7 52.89, 52.65, 52.15, 52.16, 52.33, 52.29, 52.31, C9 52.74 54.60 54.08 54.14 49.33, 49.35, 49.34, C2 48.98 43.58, 43.59, 43.46, C6 41.29, 44.12, 43.61, 43.61, 39.49, 39.50 39.54 C10 41.24 41.49 40.97 40.97 38.76 C11 27.16 30.70 30.15 30.15 28.87, 28.99, 28.93, 26.01 25.95 25.96 C12 11.46 13.77 13.27 13.27 15.37, 15.39, 15.36, 14.83 14.83 14.79 ∗ Exemplul 15

Sub microscopie optică inversată, cristalele obţinute din acetat de etil (Forma I), apă şi etanol au fost cristale în formă de placă, în timp ce cristalele obţinute din izopropanol au formă plană şi cristalele obţinute din acetonă, tetrahidrofuran şi terţ-butilmetil eter au forme de ace. Forma II anhidră a compusului A s-a cristalizat sub formă de ace din acetonitril, ciclohexan, hexan şi dietil eter.

Sub microscopie electronică de scanare (SEM), Forma II anhidră şi Forma III monohidrat ale compusului A sunt cristale lungi în formă de tije. Cu toate acestea, loturile de monohidrat din Forma III par să aibă o distribuţie mai uniformă a mărimii cristalelor. Proba anhidră pare să aibă câteva cristale lungi printre cristale în mare parte mai mici. Textura de suprafaţă a formei anhidre pare mai netedă la o mărire mai mare în comparaţie cu suprafaţa cristalelor monohidrat.

Exemplul 26: Radiaţia X a unui singur cristal al Formei II a compusului A (cristalizată din acetonitril)

Un singur cristal al compusului A a fost ataşat de o fibră de sticlă, cu adeziv epoxi, şi transferat într-un difractometru cu raze X Bruker SMART APEX CCD dotat cu un monocromator de grafit. Datele au fost colectate la 173K folosind radiaţie MoKα (λ=0.71073 Å) şi pachet software SMART. Imediat după colectare, cadrele de date brute au fost transferate pachetul de programe SAINT pentru integrare şi reducere. Structura a fost soluţionată şi rafinată prin pachetul software SHELXTL. (Tot software-ul a provenit de la Bruker AXS GmbH, Karlsruhe, Germania). Datele radiaţiei X a structurii monocristaline a compusului A anhidru sunt prezentate în Tabelele 6-11.

Cristalul anhidru al compusului A s-a cristalizat în grupul spaţial P2(1) cu patru molecule în celula unitară. Există două molecule de compus A în unitatea asimetrică a cristalului anhidrat din grupul spaţial chiral P21 (după cum s-a concluzionat şi din studiile CP/MAS 13C RMN). Aceste două molecule sunt diferite din punct de vedere conformaţional. Molecula 1 are o conformaţie răsucită a inelului cu cinci membri cu o axă pseudo-C2 prin legătura C=O. Molecula 2 are o conformaţie de înveliş a inelului cu cinci membri, în care atomul S ocupă poziţia flap. Figura 11 prezintă moleculele şi poziţia lor în celula unitară a structurii. Simularea pe computer a monocristalului anhidru al compusului A şi tiparele XRPD ale materialului cristalin al Formei II a arătat că ambele sunt aceeaşi polimorfă (Fig 12).

Tabel 6

Date cristaline şi finisarea structurii Formula empirică C10 H18 N2 O S Greutatea Formulei 214.32 Temperatură 173(1) K Lungime de undă 0.71073 Å Sistem cristalin Monoclinic Grup spaţial P2(1) Dimensiuni celulă unitară a = 8.1416(13) Å α= 90°. b = 7.9811(12) Å β= 90.761(2)°. c= 17.878(3) Å y = 90°. Volum 1161.6(3) Å3 Z 4 Densitate (calculată) 1.226 Mg/m3 Coeficient de absorbţie 0.251 mm-1 F(000) 464 Dimensiune cristal 0.30 × 0.14 × 0.12 mm3 Interval theta pentru colectarea datelor 2.28 până la 26.00°. Intervale coeficienţi -10<=h<=10, -9<=k<=9, -22<=1<=22 Reflexii colectate 10907 Reflexii independente 4514 [R(int) = 0.0339] Completitudine la theta = 26.00° 99.8% Corecţie absorbţie Nici una Transmisie max. şi min. 0.9705 şi 0.9284 Metodă finisare Matrice completă, cele mai mici pătrate pe F2 Date / restricţii / parametri 4514 / 1 / 265 Concordanţă pe F2 1.306 Coeficienţi R finali [I>2sigma(I)] R1 = 0.0684, wR2 = 0.1467 Coeficienţi R (toate datele) R1 = 0.0710, wR2 = 0.1478 Parametru structură absolut 0.04(11) Cea mai mare diferenţă vârf şi gol 0.560 şi -0.453 e.Å-3

Tabel 7

Coordonate atomice (x 104) şi parametrii deplasării izotropice echivalente (Å2x 103). U(ec) se defineşte ca o treime din traseul tensorului Uij ortogonalizat. x y z U(ec) C(1) 5771(5) 7715(5) 6074(2) 23(1) C(2) 6746(5) 8259(5) 5395(2) 21(1) C(3) 8368(5) 5890(5) 5781(2) 20(1) C(4) 7760(5) 4260(5) 5419(2) 23(1) C(5) 8163(5) 2750(5) 5893(2) 23(1) C(6) 10525(5) 4131(5) 6431(2) 24(1) C(7) 10190(5) 5704(5) 5980(2) 21(1) C(8) 5135(6) 9150(6) 6533(3) 34(1) C(9) 4111(7) 8589(6) 7191(3) 42(1) C(10) 10335(6) 1123(6) 6449(2) 36(1) C(11) 3718(5) 8794(5) 1315(2) 20(1) C(12) 3084(5) 9024(5) 517(2) 21(1) C(13) 1508(4) 6554(6) 837(2) 21(1) C(14) -348(4) 6333(6) 905(2) 22(1) C(15) -800(5) 4843(5) 1373(2) 25(1) C(16) 1715(5) 3439(6) 1057(3) 31(1) C(17) 2231(5) 4902(5) 571(2) 23(1) C(18) 5547(5) 8401(6) 1345(2) 28(1) C(19) 6231(6) 8394(6) 2142(2) 34(1) C(20) -569(7) 1870(6) 1526(3) 41(1) N(1) 8088(4) 7321(5) 5305(2) 24(1) N(2) 9937(4) 2649(4) 6029(2) 22(1) N(3) 1898(4) 7927(4) 338(2) 21(1) N(4) -90(4) 3308(4) 1074(2) 23(1) O(1) 6317(3) 9427(4) 4993(2) 28(1) O(2) 3610(3) 10103(4) 106(2) 28(1) S(1) 7158(1) 6385(1) 6618(1) 26(1) S(2) 2420(1) 7220(1) 1742(1) 28(1)

Tabel 8

Lungimile legăturilor [Å] şi unghiuri [°] C(1)-C(8) 1.505(6) C(1)-C(2) 1.521(6) C(1)-S(1) 1.822(4) C(1)-H(1) 1.0000 C(2)-O(1) 1.225(5) C(2)-N(1) 1.336(5) C(3)-N(1) 1.440(5) C(3)-C(7) 1.529(5) C(3)-C(4) 1.532(6) C(3)-S(1) 1.845(4) C(4)-C(5) 1.507(6) C(4)-H(4A) 0.9900 C(4)-H(4B) 0.9900 C(5)-N(2) 1.463(5) C(5)-H(5A) 0.9900 C(5)-H(5B) 0.9900 C(6)-N(2) 1.462(5) C(6)-C(7) 1.514(6) C(6)-H(6A) 0.9900 C(6)-H(6B) 0.9900 C(7)-H(7A) 0.9900 C(7)-H(7B) 0.9900 C(8)-C(9) 1.519(6) C(8)-H(8A) 0.9900 C(8)-H(8B) 0.9900 C(9)-H(9A) 0.9800 C(9)-H(9B) 0.9800 C(9)-H(9C) 0.9800 C(10)-N(2) 1.465(5) C(10)-H(10A) 0.9800 C(10)-H(10B) 0.9800 C(10)-H(10C) 0.9800 C(11)-C(18) 1.521(5) C(11)-C(12) 1.522(6) C(11)-S(2) 1.816(4) C(11)-H(11) 1.0000 C(12)-O(2) 1.213(5) C(12)-N(3) 1.339(5) C(13)-N(3) 1.451(5) C(13)-C(17) 1.523(6) C(13)-C(14) 1.528(5) C(13)-S(2) 1.848(4) C(14)-C(15) 1.502(6) C(14)-H(14A) 0.9900 C(14)-H(14B) 0.9900 C(15)-N(4) 1.460(5) C(15)-H(15A) 0.9900 C(15)-H(15B) 0.9900 C(16)-N(4) 1.474(5) C(16)-C(17) 1.518(6) C(16)-H(16A) 0.9900 C(16)-H(16B) 0.9900 C(17)-H(17A) 0.9900 C(17)-H(17B) 0.9900 C(18)-C(19) 1.523(6) C(18)-H(18A) 0.9900 C(18)-H(18B) 0.9900 C(19)-H(19A) 0.9800 C(19)-H(19B) 0.9800 C(19)-H(19C) 0.9800 C(20)-N(4) 1.460(5) C(20)-H(20A) 0.9800 C(20)-H(20B) 0.9800 C(20)-H(20C) 0.9800 N(1)-H(1N1) 0.84(5) N(3)-H(1N3) 0.87(4) C(8)-C(1)-C(2) 113.9(3) C(8)-C(1)-S(1) 111.5(3) C(2)-C(1)-S(1) 105.4(3) C(8)-C(1)-H(1) 108.6 C(2)-C(1)-H(1) 108.6 S(1)-C(1)-H(1) 108.6 O(1)-C(2)-N(1) 125.7(4) O(1)-C(2)-C(1) 122.5(4) N(1)-C(2)-C(1) 111.9(3) N(1)-C(3)-C(7) 111.1(3) N(1)-C(3)-C(4) 112.1(3) C(7)-C(3)-C(4) 108.9(3) N(1)-C(3)-S(1) 103.1(3) C(7)-C(3)-S(1) 111.0(3) C(4)-C(3)-S(1) 110.6(3) C(5)-C(4)-C(3) 112.0(3) C(5)-C(4)-H(4A) 109.2 C(3)-C(4)-H(4A) 109.2 C(5)-C(4)-H(4B) 109.2 C(3)-C(4)-H(4B) 109.2 H(4A)-C(4)-H(4B) 107.9 N(2)-C(5)-C(4) 110.2(3) N(2)-C(5)-H(5A) 109.6 C(4)-C(5)-H(5A) 109.6 N(2)-C(5)-H(5B) 109.6 C(4)-C(5)-H(5B) 109.6 H(5A)-C(5)-H(5B) 108.1 N(2)-C(6)-C(7) 110.8(3) N(2)-C(6)-H(6A) 109.5 C(7)-C(6)-H(6A) 109.5 N(2)-C(6)-H(6B) 109.5 C(7)-C(6)-H(6B) 109.5 H(6A)-C(6)-H(6B) 108.1 C(6)-C(7)-C(3) 111.8(3) C(6)-C(7)-H(7A) 109.2 C(3)-C(7)-H(7A) 109.2 C(6)-C(7)-H(7B) 109.2 C(3)-C(7)-H(7B) 109.2 H(7A)-C(7)-H(7B) 107.9 C(1)-C(8)-C(9) 113.3(4) C(1)-C(8)-H(8A) 108.9 C(9)-C(8)-H(8A) 108.9 C(1)-C(8)-H(8B) 108.9 C(9)-C(8)-H(8B) 108.9 H(8A)-C(8)-H(8B) 107.7 C(8)-C(9)-H(9A) 109.5 C(8)-C(9)-H(9B) 109.5 H(9A)-C(9)-H(9B) 109.5 C(8)-C(9)-H(9C) 109.5 H(9A)-C(9)-H(9C) 109.5 H(9B)-C(9)-H(9C) 109.5 N(2)-C(10)-H(10A) 109.5 N(2)-C(10)-H(10B) 109.5 H(10A)-C(10)-H(10B) 109.5 N(2)-C(10)-H(10C) 109.5 H(10A)-C(10)-H(10C) 109.5 H(10B)-C(10)-H(10C) 109.5 C(18)-C(11)-C(12) 112.2(3) C(18)-C(11)-S(2) 114.7(3) C(12)-C(11)-S(2) 106.5(3) C(18)-C(11)-H(11) 107.7 C(12)-C(11)-H(11) 107.7 S(2)-C(11)-H(11) 107.7 O(2)-C(12)-N(3) 125.3(4) O(2)-C(12)-C(11) 122.4(4) N(3)-C(12)-C(11) 112.3(3) N(3)-C(13)-C(17) 111.9(3) N(3)-C(13)-C(14) 111.2(3) C(17)-C(13)-C(14) 108.1(3) N(3)-C(13)-S(2) 103.4(3) C(17)-C(13)-S(2) 111.7(3) C(14)-C(13)-S(2) 110.5(2) C(15)-C(14)-C(13) 112.7(3) C(15)-C(14)-H(14A) 109.1 C(13)-C(14)-H(14A) 109.1 C(15)-C(14)-H(14B) 109.1 C(13)-C(14)-H(14B) 109.1 H(14A)-C(14)-H(14B) 107.8 N(4)-C(15)-C(14) 111.0(3) N(4)-C(15)-H(15A) 109.4 C(14)-C(15)-H(15A) 109.4 N(4)-C(15)-H(15B) 109.4 C(14)-C(15)-H(15B) 109.4 H(15A)-C(15)-H(15B) 108.0 N(4)-C(16)-C(17) 110.5(3) N(4)-C(16)-H(16A) 109.6 C(17)-C(16)-H(16A) 109.6 N(4)-C(16)-H(16B) 109.6 C(17)-C(16)-H(16B) 109.6 H(16A)-C(16)-H(16B) 108.1 C(16)-C(17)-C(13) 112.1(3) C(16)-C(17)-H(17A) 109.2 C(13)-C(17)-H(17A) 109.2 C(16)-C(17)-H(17B) 109.2 C(13)-C(17)-H(17B) 109.2 H(17A)-C(17)-H(17B) 107.9 C(11)-C(18)-C(19) 112.3(4) C(11)-C(18)-H(18A) 109.1 C(19)-C(18)-H(18A) 109.1 C(11)-C(18)-H(18B) 109.1 C(19)-C(18)-H(18B) 109.1 H(18A)-C(18)-H(18B) 107.9 C(18)-C(19)-H(19A) 109.5 C(18)-C(19)-H(19B) 109.5 H(19A)-C(19)-H(19B) 109.5 C(18)-C(19)-H(19C) 109.5 H(19A)-C(19)-H(19C) 109.5 H(19B)-C(19)-H(19C) 109.5 N(4)-C(20)-H(20A) 109.5 N(4)-C(20)-H(20B) 109.5 H(20A)-C(20)-H(20B) 109.5 N(4)-C(20)-H(20C) 109.5 H(20A)-C(20)-H(20C) 109.5 H(20B)-C(20)-H(20C) 109.5 C(2)-N(1)-C(3) 119.7(3) C(2)-N(1)-H(1N1) 117(4) C(3)-N(1)-H(1N1) 122(4) C(6)-N(2)-C(5) 110.6(3) C(6)-N(2)-C(10) 110.6(3) C(5)-N(2)-C(10) 110.0(3) C(12)-N(3)-C(13) 120.7(3) C(12)-N(3)-H(1N3) 121(3) C(13)-N(3)-H(1N3) 118(3) C(15)-N(4)-C(20) 110.3(3) C(15)-N(4)-C(16) 110.4(3) C(20)-N(4)-C(16) 109.9(4) C(1)-S(1)-C(3) 91.46(17) C(11)-S(2)-C(13) 93.49(19)

Transformări de simetrie folosite pentru generarea atomilor echivalenţi:

Tabel 9

Parametri de deplasare anizotropică (Å2x 103). Exponentul factorului de deplasare anizotropică ia forma: -2π2[ h2 a∗2U11 + ... + 2 h k a∗ b∗ U12 ] U11 U22 U33 U23 U13 U12 C(1) 13(2) 20(2) 34(2) 0(2) 2(2) 3(2) C(2) 16(2) 19(2) 28(2) 1(2) -1(2) 0(2) C(3) 13(2) 28(2) 20(2) 4(2) 5(2) 4(2) C(4) 14(2) 30(2) 24(2) -2(2) 1(2) -1(2) C(5) 24(2) 19(2) 26(2) -1(2) 8(2) -4(2) C(6) 19(2) 28(2) 24(2) -2(2) -5(2) 8(2) C(7) 17(2) 23(2) 23(2) -3(2) 1(2) 2(2) C(8) 27(2) 23(2) 51(3) 3(2) 15(2) 3(2) C(9) 43(3) 29(3) 54(3) 7(2) 24(2) 12(2) C(10) 50(3) 33(3) 26(2) 11(2) 12(2) 20(2) C(11) 17(2) 18(2) 26(2) 0(2) 3(2) -2(2) C(12) 12(2) 20(2) 31(2) 2(2) 2(2) 8(2) C(13) 11(2) 34(2) 19(2) -7(2) -1(1) -1(2) C(14) 13(2) 25(2) 28(2) -9(2) -1(2) -3(2) C(15) 20(2) 32(2) 23(2) -2(2) 6(2) -6(2) C(16) 24(2) 31(2) 36(2) 3(2) -2(2) 8(2) C(17) 15(2) 28(2) 25(2) -5(2) 3(2) -3(2) C(18) 13(2) 38(2) 34(2) -4(2) -2(2) -1(2) C(19) 32(2) 38(3) 32(2) -4(2) -5(2) 2(2) C(20) 50(3) 38(3) 35(2) 12(2) -3(2) -16(2) N(1) 16(2) 27(2) 28(2) 5(2) 13(1) 5(2) N(2) 23(2) 23(2) 19(2) 2(1) 5(1) 5(1) N(3) 18(2) 25(2) 20(2) 5(1) -5(1) -3(1) N(4) 21(2) 21(2) 26(2) 0(1) -2(1) -5(1) O(1) 21(2) 26(2) 39(2) 10(1) 2(1) 5(1) O(2) 22(2) 23(2) 40(2) 12(1) -2(1) -2(1) S(1) 26(1) 31(1) 20(1) 1(1) 6(1) 10(1) S(2) 29(1) 37(1) 18(1) 2(1) -5(1) -18(1)

Tabel 10

Coordonatele hidrogenului ( × 104) şi parametri de deplasare izotropică (Å2× 103) x y z U(ec) H(1) 4816 7024 5898 27 H(4A) 6555 4325 5341 27 H(4B) 8271 4131 4923 27 H(5A) 7589 2832 6376 28 H(5B) 7780 1722 5635 28 H(6A) 11720 4027 6529 28 H(6B) 9968 4211 6918 28 H(7A) 10834 5669 5515 25 H(7B) 10556 6693 6273 25 H(8A) 4459 9888 6207 40 H(8B) 6079 9816 6722 40 H(9A) 3197 7894 7010 63 H(9B) 3678 9575 7450 63 H(9C) 4798 7938 7539 63 H(10A) 11527 1049 6526 54 H(10B) 9950 142 6167 54 H(10C) 9794 1157 6935 54 H(11) 3545 9872 1588 24 H(14A) -820 7355 1130 27 H(14B) -838 6201 398 27 H(15A) -400 5015 1892 30 H(15B) -2011 4734 1384 30 H(16A) 2181 2387 857 37 H(16B) 2150 3598 1572 37 H(17A) 1867 4693 49 27 H(17B) 3444 4985 577 27 H(18A) 6144 9246 1048 34 H(18B) 5736 7290 1115 34 H(19A) 6019 9481 2377 51 H(19B) 7417 8190 2133 51 H(19C) 5696 7507 2429 51 H(20A) -182 2033 2042 61 H(20B) -78 850 1321 61 H(20C) -1768 1764 1518 61 H(1N1) 8640(60) 7490(70) 4920(30) 37(14) H(1N3) 1400(50) 7970(50) -90(20) 10(10)

Tabel 11. Unghiuri de torsiune [°].

C(8)-C(1)-C(2)-O(1) -42.0(6) S(1)-C(1)-C(2)-O(1) -164.6(3) C(8)-C(1)-C(2)-N(1) 137.8(4) S(1)-C(1)-C(2)-N(1) 15.3(4) N(1)-C(3)-C(4)-C(5) 175.9(3) C(7)-C(3)-C(4)-C(5) 52.5(4) S(1)-C(3)-C(4)-C(5) -69.7(4) C(3)-C(4)-C(5)-N(2) -57.7(4) N(2)-C(6)-C(7)-C(3) 56.5(4) N(1)-C(3)-C(7)-C(6) -175.6(3) C(4)-C(3)-C(7)-C(6) -51.6(4) S(1)-C(3)-C(7)-C(6) 70.3(4) C(2)-C(1)-C(8)-C(9) 177.9(4) S(1)-C(1)-C(8)-C(9) -63.0(5) C(18)-C(11)-C(12)-O(2) -60.3(5) S(2)-C(11)-C(12)-O(2) 173.4(3) C(18)-C(11)-C(12)-N(3) 120.3(4) S(2)-C(11)-C(12)-N(3) -6.0(4) N(3)-C(13)-C(14)-C(15) 175.8(3) C(17)-C(13)-C(14)-C(15) 52.6(4) S(2)-C(13)-C(14)-C(15) -70.0(4) C(13)-C(14)-C(15)-N(4) -57.1(4) N(4)-C(16)-C(17)-C(13) 57.5(5) N(3)-C(13)-C(17)-C(16) -175.5(3) C(14)-C(13)-C(17)-C(16) -52.7(4) S(2)-C(13)-C(17)-C(16) 69.1(4) C(12)-C(11)-C(18)-C(19) 172.5(4) S(2)-C(11)-C(18)-C(19) -65.7(5) O(1)-C(2)-N(1)-C(3) -174.4(4) C(1)-C(2)-N(1)-C(3) 5.7(5) C(7)-C(3)-N(1)-C(2) -142.2(4) C(4)-C(3)-N(1)-C(2) 95.7(4) S(1)-C(3)-N(1)-C(2) -23.2(4) C(7)-C(6)-N(2)-C(5) -60.6(4) C(7)-C(6)-N(2)-C(10) 177.2(3) C(4)-C(5)-N(2)-C(6) 61.1(4) C(4)-C(5)-N(2)-C(10) -176.4(3) O(2)-C(12)-N(3)-C(13) 172.1(4) C(11)-C(12)-N(3)-C(13) -8.5(5) C(17)-C(13)-N(3)-C(12) -102.3(4) C(14)-C(13)-N(3)-C(12) 136.6(4) S(2)-C(13)-N(3)-C(12) 18.1(4) C(14)-C(15)-N(4)-C(20) -178.9(3) C(14)-C(15)-N(4)-C(16) 59.5(4) C(17)-C(16)-N(4)-C(15) -59.6(4) C(17)-C(16)-N(4)-C(20) 178.5(4) C(8)-C(1)-S(1)-C(3) -147.8(3) C(2)-C(1)-S(1)-C(3) -23.8(3) N(1)-C(3)-S(1)-C(1) 26.0(3) C(7)-C(3)-S(1)-C(1) 145.1(3) C(4)-C(3)-S(1)-C(1) -94.0(3) C(18)-C(11)-S(2)-C(13) -111.2(3) C(12)-C(11)-S(2)-C(13) 13.6(3) N(3)-C(13)-S(2)-C(11) -17.1(3) C(17)-C(13)-S(2)-C(11) 103.4(3) C(14)-C(13)-S(2)-C(11) -136.1(3)

Transformări de simetrie folosite pentru generarea atomilor echivalenţi:

Tabel 12. Legături de hidrogen

D-H...A d(D-H) d(H...A) d(D...A) <(DHA) N(3)-H(1N3)...N(4)#1 0.87(4) 2.06(4) 2.921(5) 174(4) N(1)-H(1N1)...N(2)#2 0.84(5) 2.07(5) 2.905(5) 174(5)

Transformări de simetrie folosite pentru generarea atomilor echivalenţi: #1 -x,y+1/2,-z #2 -x+2,y+1/2,-z+1

Exemplul 27: Radiaţia X a unui singur cristal al Formei I cristaline a compusului A (cristalizată din acetat de etil)

Forma I monocristalină a compusului A s-a cristalizat în grupul spaţial P2(1)2(1)2(1) cu patru molecule în celula unitară. Există o moleculă de compus A în unitatea asimetrică a cristalului monohidrat măsurat la temperatură mică [173(1) K]. Fig. 14 indică molecula şi poziţia sa în celula unitară a structurii. Molecula are o conformaţie răsucită a inelului cu cinci membri cu o axă pseudo-C2 prin legătura C=O. Există două legături de hidrogen puternice în Forma I cristalină a compusului (cristalizată din acetat de etil): amidăN(1)··· O(1w) 2.757 Ang, amidăH(1)··· O(1w) 1.947 Ang şi N(1)-H(1)··· O(1w) 172.88 grade; şi O(1w)··· O(1)carbonil 2.735 Ang, apăH(1w)··· O(1w) 1.945 Ang, O(1w)-H(1w)··· O(1) 165.38 grade. Există de asemenea o legătură de hidrogen slabă: piperidinăN(2)··· O(1w)2.852 Ang, apăH(2w)··· N(2) 2.302 Ang, O(1w)-H(2w)··· N(2) 118.36 grade. Fără limitare teoretică, inventatorii cred că această moleculă de apă legată cu hidrogen este cea responsabilă pentru vârful DSC/TGA la 104°C.

Fig. 13 prezintă trei tipare de difracţie pe pulberi a razelor X pentru Forma I, II, respectiv III ale compusului A şi simulate folosind XPREP a unei forme monocristaline aşa cum se indică în US 7,439,251B2. În mod remarcabil, în timp ce tiparele de difracţie pe pulberi experimentale ale Formei I şi Formei III cristaline ale compusului A sunt similare, există în continuare câteva diferenţe în unghiurile de difracţie comparativ cu tiparul simulat pe computer (programul DBWS-9807 Rietveld) reprezentat pe baza datelor monocristaline aşa cum se indică în US 7,439,251B2 (Tabelul 13: vârfuri∗ ale unghiurilor de difracţie > +/- 2 grade). Astfel, XRPD al Formei I şi Formei III nu sunt identice cu XPREP al monocristalului hidratului de compus A publicat în US 7,439,251B2, aceasta fiind încă o confirmare că Forma I şi Forma III sunt forme polimorfice diferite, nepublicate şi noi (Tabel 13). În plus, XRPD al Formei II polimorfice este identic cu XRPD simulat al monocristalului acestei forme (Fig 12), dar diferă puternic de simularea XRPD al monocristalului hidratului de compus A publicat în US 7,439,251B2 şi de asemenea de XRPD al Formei I sau Formei III (Fig 13).

Tabel 13

FORMA I (cristalizată din acetat de etil) FORMA III (API) Simulare computerizată din radiaţia X a structurii monocristaline publicate în US 7,439,251B2 2 Th I/I0 2 Th I/I0 2 Th I/I0 8.8 5.3 8.8 3 8.8 5.7 9.6 1.8 9.7 1 9.6 3.2 12.3 51.9 12.3 33 12.3 66.9 15.6 2.2 15.6 1 15.8 8.7 17.3 28 17.5 100 17.5 100 17.6 100 17.9∗ 20.4 19.3 0.6 19.3 1 19.3 2.6 19.9 9.3 19.9 10 19.5∗ 4.1 21.6 16.0 21.6 19 20.1 28.4 21.9∗ 38.2 22.7 1.8 22.7 1 23.0 2.4 23.1 2 22.9 4.9 23.5 5.1 23.5 5 23.3 7.3 24.4 5 23.7 5.8 24.5 5.8 24.6 6 24.6 10.3 24.9∗ 6.8 26.3 9.1 26.3 12 26.5 22.6 28.8 3.0 28.8 4 29.3∗ 8.1 30.3 1.1 30.4 2 30.3 4.3 30.8∗ 4.3 31.3 5.4 31.3 5 31.3 8.1 31.6 5.9 31.6 7 31.8 6 32.0 18.4 32.5 3.0 32.5 1 32.3 3.1 32.9 1 33.0 3.7 34.0 0.8 34 1 33.4∗ 1.7 34.5 3.0 34.6 3 34.5 10.3

Tabel 14. Date cristaline şi finisarea structurii

Formula empirică C10 H20 N2 02 S Greutatea Formulei 232.34 Temperatură 173(1) K Lungime de undă 0.71073 Å Sistem cristalin Ortorombic Grup spaţial P2(1)2(1)2(1) Dimensiuni celulă unitară a = 5.8864(9) Å α= 90°. b = 10.3774(15) Å β= 90°. c = 20.165(3) Å γ = 90°. Volum 1231.8(3) Å3 Z 4 Densitate (calculată) 1.253 Mg/m3 Coeficient de absorbţie 0.248 mm-1 F(000) 504 Mărime cristal 0.30 × 0.15 × 0.09 mm3 Interval theta pentru colectarea datelor 2.02 până la 25.99°. Intervale coeficienţi -7<=h<=7, -12<=k<=12, -24<=1<=24 Reflexii colectate 12354 Reflexii independente 2425 [R(int) = 0.0421] Completitudine la theta = 25.99° 100.0 % Corecţie absorbţie nici una Transmisie max. şi min. 0.9780 şi 0.9293 Metodă finisare Matrice completă, cele mai mici pătrate pe F2 Date / restricţii / parametri 2425 / 0 / 150 Concordanţă pe F2 1.247 Coeficienţi R finali [I>2sigma(I)] R1 = 0.0583, wR2 = 0.1259 Coeficienţi R (toate datele) R1 = 0.0599, wR2 = 0.1267 Parametru structură absolut 0.05(14) Cea mai mare diferenţă vârf şi gol 0.563 şi -0.317 e.Å-3

Tabel 15. Coordonate atomice (x 104) şi parametri de deplasare izotropică

echivalentă (Å2x 103). U(ec) se defineşte ca o treime din traseul tensorului Uij ortogonalizat.

x y z U(ec) C(1) 9248(6) 6570(3) 8882(2) 18(1) C(2) 7705(5) 6459(3) 8281(2) 21(1) C(3) 7798(5) 4191(3) 8565(1) 16(1) C(4) 5801(6) 3385(3) 8805(2) 22(1) C(5) 6586(5) 2238(3) 9209(2) 22(1) C(6) 10115(5) 2165(3) 8611(2) 25(1) C(7) 9444(6) 3315(3) 8191(2) 23(1) C(8) 11606(5) 7045(3) 8694(2) 22(1) C(9) 13089(6) 7329(4) 9297(2) 30(1) C(10) 8863(7) 322(3) 9230(2) 33(1) N(1) 7063(5) 5265(2) 8156(1) 20(1) N(2) 8143(5) 1425(2) 8828(1) 22(1) O(1) 7172(4) 7399(2) 7948(1) 26(1) O(1W) 4547(8) 4847(3) 7023(2) 70(1) S(1) 9210(2) 4989(1) 9277(1) 26(1)

Tabel 16. Lungimile legăturilor [Å] şi unghiuri [°]

C(1)-C(2) 1.518(4) C(1)-C(8) 1.521(4) C(1)-S(I) 1.825(3) C(1)-H(1) 1.0000 C(2)-O(1) 1.226(4) C(2)-N(1) 1.320(4) C(3)-N(1) 1.452(4) C(3)-C(4) 1.522(4) C(3)-C(7) 1.528(4) C(3)-S(1) 1.854(3) C(4)-C(5) 1.515(4) C(4)-H(4A) 0.9900 C(4)-H(4B) 0.9900 C(5)-N(2) 1.463(4) C(5)-H(5A) 0.9900 C(5)-H(5B) 0.9900 C(6)-N(2) 1.459(4) C(6)-C(7) 1.517(4) C(6)-H(6A) 0.9900 C(6)-H(6B) 0.9900 C(7)-H(7A) 0.9900 C(7)-H(7B) 0.9900 C(8)-C(9) 1.526(5) C(8)-H(8A) 0.9900 C(8)-H(8B) 0.9900 C(9)-H(9A) 0.9800 C(9)-H(9B) 0.9800 C(9)-H(9C) 0.9800 C(10)-N(2) 1.464(4) C(10)-H(10A) 0.9800 C(10)-H(10B) 0.9800 C(10)-H(10C) 0.9800 N(1)-H(1N1) 0.82(4) O(1W)-H(1N1) 1.95(4) O(1W)-H(1W) 0.80(5) O(1W)-H(2W) 0.91(7) C(2)-C(1)-C(8) 111.8(2) C(2)-C(1)-S(1) 105.8(2) C(8)-C(1)-S(1) 114.3(2) C(2)-C(1)-H(1) 108.2 C(8)-C(1)-H(1) 108.2 S(1)-C(1)-H(1) 108.2 O(1)-C(2)-N(1) 124.7(3) O(1)-C(2)-C(1) 122.0(3) N(1)-C(2)-C(1) 113.3(3) N(1)-C(3)-C(4) 111.8(2) N(1)-C(3)-C(7) 111.4(2) C(4)-C(3)-C(7) 108.6(3) N(1)-C(3)-S(1) 103.4(2) C(4)-C(3)-S(1) 110.2(2) C(7)-C(3)-S(1) 111.3(2) C(5)-C(4)-C(3) 111.5(3) C(5)-C(4)-H(4A) 109.3 C(3)-C(4)-H(4A) 109.3 C(5)-C(4)-H(4B) 109.3 C(3)-C(4)-H(4B) 109.3 H(4A)-C(4)-H(4B) 108.0 N(2)-C(5)-C(4) 111.2(3) N(2)-C(5)-H(5A) 109.4 C(4)-C(5)-H(5A) 109.4 N(2)-C(5)-H(5B) 109.4 C(4)-C(5)-H(5B) 109.4 H(5A)-C(5)-H(5B) 108.0 N(2)-C(6)-C(7) 112.0(3) N(2)-C(6)-H(6A) 109.2 C(7)-C(6)-H(6A) 109.2 N(2)-C(6)-H(6B) 109.2 C(7)-C(6)-H(6B) 109.2 H(6A)-C(6)-H(6B) 107.9 C(6)-C(7)-C(3) 111.0(3) C(6)-C(7)-H(7A) 109.5 C(3)-C(7)-H(7A) 109.4 C(6)-C(7)-H(7B) 109.4 C(3)-C(7)-H(7B) 109.5 H(7A)-C(7)-H(7B) 108.0 C(1)-C(8)-C(9) 112.7(3) C(1)-C(8)-H(8A) 109.1 C(9)-C(8)-H(8A) 109.1 C(1)-C(8)-H(8B) 109.1 C(9)-C(8)-H(8B) 109.1 H(8A)-C(8)-H(8B) 107.8 C(8)-C(9)-H(9A) 109.5 C(8)-C(9)-H(9B) 109.5 H(9A)-C(9)-H(9B) 109.5 C(8)-C(9)-H(9C) 109.5 H(9A)-C(9)-H(9C) 109.5 H(9B)-C(9)-H(9C) 109.5 N(2)-C(10)-H(10A) 109.5 N(2)-C(10)-H(10B) 109.5 H(10A)-C(10)-H(10B) 109.5 N(2)-C(10)-H(10C) 109.5 H(10A)-C(10)-H(10C) 109.5 H(10B)-C(10)-H(10C) 109.5 C(2)-N(1)-C(3) 121.7(3) C(2)-N(1)-H(1N1) 122(3) C(3)-N(1)-H(1N1) 116(3) C(6)-N(2)-C(5) 110.6(2) C(6)-N(2)-C(10) 110.3(3) C(5)-N(2)-C(10) 110.0(3) H(1N1)-O(1W)-H(1W) 117(4) H(1N1)-O(1W)-H(2W) 104(4) H(1W)-O(1W)-H(2W) 103(5) C(1)-S(1)-C(3) 93.89(14)

Transformări de simetrie pentru generarea atomilor echivalenţi:

Tabel 17. Parametrii deplasării anizotropice (Å2× 103). Exponentul factorului

de deplasare anizotropică ia forma:-2□2[ h2 a∗2U11 + ...+ 2 h k a∗ b∗ U12 ]

U11 U22 U33 U23 U13 U12 C(1) 24(2) 13(1) 17(1) 0(1) 2(1) 1(1) C(2) 19(2) 25(2) 18(2) 3(1) 6(1) 3(1) C(3) 18(2) 19(2) 12(1) 2(1) -4(1) -1(1) C(4) 19(1) 25(2) 22(2) 0(1) 2(1) -1(1) C(5) 22(2) 27(2) 18(2) 2(1) 2(1) -4(1) C(6) 20(2) 28(2) 26(2) 1(1) 2(1) 5(1) C(7) 27(2) 24(2) 18(2) 1(1) 4(1) 0(1) C(8) 22(2) 23(2) 22(2) 0(1) 2(1) -4(1) C(9) 25(2) 37(2) 30(2) -1(2) -4(2) 0(2) C(10) 46(2) 21(2) 32(2) 5(1) -13(2) 0(1) N(1) 23(1) 19(2) 19(1) 2(1) -9(1) 1(1) N(2) 29(1) 17(1) 19(1) 0(1) -4(1) 3(1) O(1) 33(1) 20(1) 26(1) 7(1) -3(1) 2(1) O(1W) 110(3) 26(2) 75(2) 6(2) -73(2) -17(2) S(1) 39(1) 22(1) 17(1) 3(1) -10(1) -7(1)

Tabel 18. Coordonatele hidrogenului (x 104) şi parametrii

deplasării izotropice (Å2× 10 3)

x y z U(ec) H(1) 8561 7207 9195 22 H(4A) 4785 3928 9079 26 H(4B) 4921 3077 8417 26 H(5A) 7360 2546 9615 27 H(5B) 5251 1723 9346 27 H(6A) 11135 1599 8351 29 H(6B) 10964 2469 9005 29 H(7A) 8718 3011 7777 27 H(7B) 10821 3809 8069 27 H(8A) 11459 7838 8424 27 H(8B) 12361 6384 8417 27 H(9A) 12326 7962 9581 46 H(9B) 14553 7676 9150 46 H(9C) 13338 6532 9547 46 H(10A) 9843 -240 8964 49 H(10B) 7523 -161 9376 49 H(10C) 9704 630 9618 49 H(1N1) 6290(60) 5080(30) 7834(18) 21(9) H(1W) 4010(90) 4140(50) 6960(20) 51(15) H(2W) 3300(110) 5360(60) 7080(30) 80(20)

Tabel 19. Unghiuri de torsiune [°]

C(8)-C(1)-C(2)-O(1) -63.0(4) S(1)-C(1)-C(2)-O(1) 172.0(2) C(8)-C(1)-C(2)-N(1) 115.7(3) S(1)-C(1)-C(2)-N(1) -9.3(3) N(1)-C(3)-C(4)-C(5) 177.8(2) C(7)-C(3)-C(4)-C(5) 54.4(3) S(1)-C(3)-C(4)-C(5) -67.8(3) C(3)-C(4)-C(5)-N(2) -57.5(3) N(2)-C(6)-C(7)-C(3) 56.9(4) N(1)-C(3)-C(7)-C(6) -177.4(3) C(4)-C(3)-C(7)-C(6) -53.7(3) S(1)-C(3)-C(7)-C(6) 67.8(3) C(2)-C(1)-C(8)-C(9) 172.6(3) S(1)-C(1)-C(8)-C(9) -67.2(3) O(1)-C(2)-N(1)-C(3) 178.7(3) C(1)-C(2)-N(1)-C(3) 0.1(4) C(4)-C(3)-N(1)-C(2) 127.5(3) C(7)-C(3)-N(1)-C(2) -110.7(3) S(1)-C(3)-N(1)-C(2) 8.9(3) C(7)-C(6)-N(2)-C(5) -58.3(3) C(7)-C(6)-N(2)-C(10) 179.8(3) C(4)-C(5)-N(2)-C(6) 58.2(3) C(4)-C(5)-N(2)-C(10) -179.7(3) C(2)-C(1)-S(1)-C(3) 12.1(2) C(8)-C(1)-S(1)-C(3) -111.4(2) N(1)-C(3)-S(1)-C(1) -11.7(2) C(4)-C(3)-S(1)-C(1) -131.4(2) C(7)-C(3)-S(1)-C(1) 108.0(2)

Transformări de simetrie pentru generarea atomilor echivalenţi:

Tabel 20. Legături de hidrogen [Å şi °].

D-H...A d(D-H) d(H...A) d(D...A) <(DHA) O(1W)-H(2W)...N(2)#1 0.91(7) 2.30(7) 2.852(4) 119(5) O(1W)-H(1W)...O(1)#2 0.80(5) 1.95(5) 2.735(4) 166(5) N(1)-H(1N1)...O(1W) 0.82(4) 1.95(4) 2.757(4) 173(4)

Transformări de simetrie pentru generarea atomilor echivalenţi: #1 -x+1,y+1/2,-z+3/2 #2-x+1,y-1/2,-z+3/2

Exemplul 28: Prepararea Formei II, respectiv Formei III în fiole pentru reconstituire ca soluţie orală

Compusul A sub formă de pulbere Forma II, respectiv Forma III se introduce în fiole de sticlă de culoarea chihlimbarului (tip I) de 8 ml (120 mg/fiolă) şi fiolele sunt închise cu un capac filetat din teflon/cauciuc. La adăugarea a aprox. 5 ml de apă distilată şi dizolvarea completă a pulberii cristaline, rezultă o soluţie orală care poate fi utilizată, printre altele, pentru tratarea bolilor descrise mai sus.

Exemplul 29: Prepararea Formei III în capsule orale

Compusul A sub formă de pulbere Forma III se amestecă cu unul sau mai mulţi excipienţi (amidon pregelatinizat, celuloză microcristalină, dioxid de siliciu coloidal şi acid stearic) şi amestecul este umplut în capsule dimensiunea 4, albe opace, gelatinoase tari, din două bucăţi, pentru a furniza 5 mg sau 10 mg Forma III a compusului A per capsulă. Capsulele pot fi utilizate ca o formă orală pentru eliberare

imediată în tractul gastrointestinal.

Exemplul 30: Prepararea Formei II în tablete orale

Compusul A sub formă de pulbere Forma II se amestecă cu unul sau mai

mulţi excipienţi anhidri (de ex., calciu fosfat dibazic anhidru) şi se comprimă direct în

tablete conţinând 5 mg, 10 mg sau 20 mg de agent activ per tabletă.

Exemplul 31: Stabilitatea în condiţii pe termen lung şi condiţii accelerate în vrac pentru API, compus A monohidrat (Forma III)

API foarte stabil: Lotul clinic (cGMP) de compus A (NGX267) a îndeplinit specificaţiile în condiţii pe termen lung la intervalul de 0, 3, 6, 9, 12, 18 şi 24 de luni, la depozitare la 25°C/60% RH, fără modificare de aspect (pulbere albă); DSC (T=0, 64.2 şi 133.8°C; şi T=12 luni, 64.5 şi 133.8°C); puritate prin HPLC (achiral) =100% şi HPLC (chiral) (99.9-100%); conţinut de apă (7.2-8%).

API foarte stabil în compoziţie: produsul medicamentos în formă de capsulă la concentraţie de 5 mg de compus A (NGX267) şi produsul medicamentos în formă de capsulă la concentraţie de 10 mg de compus A (NGX267) au îndeplinit specificaţiile până la 18 luni la depozitare la 25°C/60% RH şi până la 6 luni la depozitare la 40°C/75% RH.

Exemplul 32: Farmacocinetica Formei II la om

În primul studiu clinic faza I, API administrat pe cale orală a fost preparat conform Exemplului 29, dar cu doze suplimentare mai mari şi mai mici. În total, 34 de subiecţi au fost randomizaţi pentru a primi o singură doză de medicament din studiu (1, 2.5, 5, 10, 15, 25, 35 sau 45 mg de compus A Forma II denumit NGX267; n=3 pentru fiecare doză) sau placebo echivalent (n=10). Doza maximă tolerată (35 mg) a fost atinsă de 10 indivizi, 8 subiecţi (80%) raportând un total de 31 de evenimente adverse şi 2 subiecţi (20%) nu au raportat nici un eveniment advers. Evenimentele adverse apărute în timpul tratamentului raportate de mai mult de un subiect tratat cu această doză au fost hipersecreţia salivară (patru subiecţi, 40%), hiperhidroza (patru subiecţi, 40%), transpiraţia rece (patru subiecţi, 40%), disconfort abdominal (doi subiecţi, 20%) şi disgeuzie (doi subiecţi, 20%). Într-un studiu faza I separat care a randomizat subiecţi vârstnici sănătoşi (cu vârsta cuprinsă între 65-80 de ani) de ambele sexe (20 au primit NGX267 şi 6 au primit placebo), doza orală maximă tolerată a fost determinată la 20 mg.

Într-un studiu de cohortă secvenţial, dublu-orb, controlat cu placebo, cu doze multiple, care a randomizat 60 de voluntari de sex masculin sănătoşi (vârsta 18-54 de ani), 48 au primit compusul A Forma II (NGX267; 10, 20, 30, 35 mg o dată pe zi timp de 4 zile) şi 12 au primit placebo. Concentraţiile plasmatice de NGX267 şi metabolitul său activ desmetil (NGX292) au crescut proporţional cu doza. Condiţiile constante au fost atinse în a treia zi de dozaj. Timpul de înjumătăţire prin eliminare aparent al NGX267 a fost similar în toate nivelurile de doză, estimările medii ale t1/2 variind de la 7.06 până la 7.57 ore în ziua 0 şi 6.58 până la 7.14 ore în ziua 3. Estimările medii ale CL/F au variat între 299.9 şi 342.9 ml/min în ziua 0 şi 335.4 până la 373.5 ml/min în ziua 3. Fracţiunea medie din doza administrată de NGX267 recuperată în urină (ca NGX267 sau NGX292) în 24 de ore după doză a variat între 0.4001 şi 0.4605 pentru toate nivelurile de doză.

Exemplul 33: Siguranţa şi eficienţa preliminară a Formei III în sindromul Sjögren

A fost efectuat un studiu clinic faza II pentru a evalua tolerabilitatea, siguranţa şi eficienţa compusului A Forma III (NGX267) în doze unice de 10 mg, 15 mg şi 20 mg (sub formă de capsule conform exemplului 30) în comparaţie cu placebo atunci când este administrat la pacienţi cu xerostomie asociată cu sindrom Sjögren primar sau secundar. În total, 26 de pacienţi au fost recrutaţi şi randomizaţi în patru grupuri de tratament în patru perioade de tratament la trei centre de studiu. Toţi au finalizat studiul şi au fost utilizaţi în analiză. În fiecare zi a studiului, debitele salivare bucale integrale au fost măsurate ca parametru principal. Ca parametru secundar al studiului, măsurătorile subiective ale disfuncţiei glandelor salivare au fost evaluate la 2, 4, 6, 12, 14 şi 24 de ore după doză, utilizând o scală analoagă vizuală cu 8 puncte. Ca un parametru explorator suplimentar, s-a efectuat un test Schirmer standard bilateral la momentul iniţial şi la 2, 12, 14 şi 24 de ore după doză pentru a evalua producţia de lacrimi.

Toate cele trei doze de NGX267 au fost sigure, bine tolerate şi eficiente în ceea ce priveşte xerostomia. Între 6 şi 24 de ore după doză, producţia de salivă şi fluxul maxim de salivă au fost semnificativ mai mari decât cele observate cu tratamentul placebo după administrarea tuturor celor trei doze de NGX267, cu o relaţie liniară între doză şi producţia de salivă în primele 6 ore şi în primele 24 de ore. În măsurătorile subiective, a existat o îmbunătăţire semnificativă în comparaţie cu placebo pentru toate cele 8 puncte evaluate pe scala analoagă vizuală pentru dozele de 15 mg şi 20 mg. Deşi doza de 15 mg a crescut semnificativ producţia de lacrimi faţă de placebo, nu a existat nici un efect general al tratamentului în acest parametru explorator.

Claims (16)

1. O formă polimorfă cristalină a compusului A din formula

unde polimorfa este selectată din grupul constând din Forma III monohidrat (i) având un tipar de difracţie pe pulberi a razelor X conţinând cel puţin una din următoarele valori 2-theta (± 0.2) măsurate folosind radiaţia CuKα: 12.3, 17.3, 17.5, 19.9, 21.6, 24.6, 26.3 şi 35.4, şi lipsit de vârfuri având valori 2-theta în intervalul 10.8-11.9; (ii) unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine cel puţin o rezonanţă având una dintre următoarele valori de deplasare chimică exprimate în ppm faţă de TMS: 67.56, 54.60, 47.07, 41.49, 30.70 şi 13.77; (iii) unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine o diferenţă a deplasării chimice între rezonanţa având cea mai mare deplasare chimică şi o altă rezonanţă de 107.3, 120.3, 127.9, 133.4, 144.2 sau 161.1; (iv) unde spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR al formei cristaline conţine cel puţin un vârf de absorbţie având o valoare selectată dintre 1039, 1353, 1369, 1388, 2918, 2974 şi 3088 cm-1; şi/sau (v) unde forma cristalină prezintă un vârf endotermic foarte larg la 58-94°C şi un vârf endotermic cu o iniţiere la 133.7°C şi un vârf la 134.9°C măsurat prin calorimetrie de scanare diferenţială (DSC), Forma II anhidră (i) care prezintă radiaţie X pentru structura monocristalină caracterizată prin datele următoare: P2(1) a=8.1416(13), (α=90°), b=7.9811(12) (β=90.761(2)°, c=17.878(3), (γ=90°), Å, T=173(1)K; (ii) având un tipar de difracţie pe pulberi a razelor X conţinând cel puţin una din următoarele valori 2-theta (± 0.2) măsurate folosind radiaţia CuKα: 9.9, 10.8, 11.8, 11.9, 14.8, 16.2, 18.2, 18.5, 19.8, 21.3, 22.4, 23.9, 29.2, 29.7 şi 33.1; (iii) unde spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR al formei cristaline conţine cel puţin un vârf de absorbţie având o valoare selectată dintre 1906, 1340, 1447, 2869, 2901, 2951 şi 3006-3012 cm-1; (iv) unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine cel puţin o rezonanţă având una dintre următoarele valori de deplasare chimică exprimate în ppm faţă de TMS: 175.0; 65.3, 64.0; 45.8, 45.0; 49.3, 43.6; 39.5.38.8; 28.9, 26.0; 15.4, 14.8; (v) unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine o diferenţă a deplasării chimice între rezonanţa având cea mai mare deplasare chimică şi o altă rezonanţă de 109.7 sau 111; 129.2 sau 130.0; 122.7; 125.7; 131.4; 135.5; 136.2; 146.1 sau 149.0; şi 159.6 sau 160.2; şi/sau (vi) unde forma cristalină are un vârf endotermic cu o iniţiere la 134.2°C şi vârf la 135.4°C ± 0.2°C şi în mare măsură nici un vârf endotermic între 106°C şi 110°C, lipsindu-i un vârf endotermic în intervalul de circa 50°C până la circa 120°C, măsurat prin DSC, Forma I monohidrat (i) având un tipar de difracţie pe pulberi a razelor X conţinând cel puţin una din următoarele valori 2-theta (± 0.2) măsurate folosind radiaţia CuKα: 8.8, 12.3, 17.5, 19.9, 21.6 23.5, 24.5, 26.3, 28.8, 31.6, dar lipsindu-i cel puţin una din următoarele valori 2-theta 17.3, 17.9, 21.9, 24.9, 29.3, 30.8 şi 33.4 şi fiind în mare măsură lipsit de vârfuri având valori 2-theta în intervalul 10.8-11.9; (ii) unde spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR al formei cristaline conţine cel puţin un vârf de absorbţie având o valoare selectată dintre 1352, 1369 şi 1387 cm-1; şi/sau (iii) unde forma cristalină prezintă un vârf endotermic la 107.1°C (iniţiere la 104.85°C) şi 136.17°C (iniţiere la 133.41°C) măsurat prin calorimetrie de scanare diferenţială (DSC); şi opţional (iv) unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine cel puţin o rezonanţă având una dintre următoarele valori de deplasare chimică exprimate în ppm faţă de TMS: 67.09, 54.08, 46.59, 40.97, 30.15 şi 13.27; şi/sau (v) unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine o diferenţă a deplasării chimice între rezonanţa având cea mai mare deplasare chimică şi o altă rezonanţă de 107.3, 120.3, 127.8, 133.4, 144.2 sau 161.1.

2. Forma polimorfă cristalină conform revendicării 1, unde polimorfa este Forma II polimorfă.

3. Forma polimorfă cristalină II conform revendicării 2, unde (a) forma cristalină se caracterizează de asemenea prin datele următoare: volum=1161.6 (3) Å 3, Z=4, F(000)=464, densitate calculată, Dc=1.226 Mg/m3, coeficient de absorbţie, µ=0.251 mm-1; (b) tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X conţine cel puţin două, trei, patru, cinci, şase, şapte, opt, nouă, zece, unsprezece sau toate valorile 2-theta următoare măsurate folosind radiaţia CuKα: 9.9, 10.8, 11.8, 11.9, 14.8, 16.2, 18.2, 18.5, 19,8, 21.3, 22.4, 23.9, 29.2 şi 29.7, 33.0, 33.1; (c) tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X cuprinde cel puţin un vârf suplimentar la un unghi de difracţie 2θ selectat din grupul constând din 14.8° şi 19.8° şi/sau selectat din grupul constând din 18.2° şi 18.5°; (d) spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR al formei cristaline conţine cel puţin două, trei, patru, cinci, şase sau toate vârfurile de absorbţie având o valoare selectată dintre 906, 1340, 1447, 2869, 2901, 2951 şi 3006-3012 cm-1; (e) 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine rezonanţe având cel puţin două, trei, patru, cinci, şase, şapte sau toate valorile următoare ale deplasării chimice exprimate în ppm faţă de TMS: 175.0; 65.3, 64.0; 45.8, 45.0; 49.3, 43.6, 39.5; 38.8; 28.9, 26.0; 15.4, 14.8; (f) tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X conţine valorile 2-theta următoare: 9.9, 10.8, 18.5, 19.8 ± 0.2; şi unde 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine rezonanţă având următoarele valori ale deplasării chimice exprimate în ppm faţă de TMS: 14.8, 15.4, 26.0, 28.9, 64.0, 65.3; şi unde spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR al formei cristaline conţine vârf de absorbţie având o valoare selectată în intervalul 1340-1362 cm-1 ± 5 cm-1; şi/sau (g) forma polimorfă prezintă pierdere în greutate mai mică de 1% determinată prin analiza termogravimetrică (TGA) până la o temperatură de circa 110°C la o viteză de încălzire de circa 3°C pe minut.

4. Forma polimorfa cristalină conform revendicării 1, unde polimorfa este Forma III polimorfă.

5. Forma polimorfă cristalină III conform revendicării 4, unde (a) tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X conţine cel puţin două, trei sau toate valorile 2-theta următoare măsurate folosind radiaţia CuKα: 8.8, 12. 30, 17.30, 17.50,

17.80 şi 23.0; (b) tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X mai conţine cel puţin una dintre valorile 2-theta următoare măsurate folosind radiaţia CuKα: 12.3 19.9. 21.6, 24.5, 26.3 şi 31.6; (c) tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X este în mare măsură lipsit de vârfuri având valori 2-theta în intervalul 10.8-11.8; (d) tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X conţine cel puţin una dintre valorile 2-theta următoare măsurate folosind radiaţia CuKα: 12.2, 17.3, 19.9, 21.6, 24.5, 26.3 şi 31.6, şi unde difracţia pe pulberi a razelor X este în mare măsură lipsită de vârfuri având valori 2-theta în intervalul 10.8-11.8; (e) tiparul de difracţie pe pulberi a razelor X conţine cel puţin două, trei, patru, cinci sau toate valorile 2-theta următoare măsurate folosind radiaţia CuKα 12.2, 17.3, 17.5. 19.9, 21.6, 24.5, 26.3 şi 31.2; (f) 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine rezonanţe având cel puţin două, trei, patru sau toate valorile următoare ale deplasării chimice exprimate în ppm faţă de TMS: 67.56, 54.60, 41.49, 30.70 şi 13.77; (g) 13C RMN în stare solidă al formei cristaline conţine cel puţin două, trei, patru sau toate diferenţele de deplasare chimică între rezonanţa având cea mai mare deplasare chimică şi alte rezonanţe selectate dintre 107.3, 120.3, 133.4, 144.2 şi 161.1; şi/sau (h) spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR al formei cristaline conţine cel puţin două, trei, patru, cinci, şase sau toate vârfurile de absorbţie având o valoare selectată dintre 1039, 1353, 1369 1369, 1388, 2918, 2974 şi 3088 cm-1.

6. Un proces de preparare a formei polimorfe cristaline a compusului A conform oricăreia dintre revendicările de la 1 la 5:

cuprinzând următoarele etape: (a) dizolvarea compusului A în solvent corespunzător; (b) dacă este necesar, răcirea soluţiei rezultate; (c) aşteptare un timp suficient pentru ca forma cristalină să se cristalizeze, până când cristalele se precipită; şi (d) filtrarea formei cristaline respective; unde (i) forma cristalină este Forma II polimorfă conform revendicării 2 sau 3 şi solventul este selectat din grupul constând din acetonă, acetonitril, ciclohexan, hexan, dioxan şi solvenţi micşti de etanol şi acetonitril; (ii) forma cristalină este Forma III polimorfă conform revendicării 4 sau 5 şi obţinută adăugând 1.3 moli de apă deionizată în soluţia compusului A în acetonă; (iii) forma cristalină este Forma I polimorfă conform revendicării 1 şi obţinută prin cristalizare din solvenţi origanici miscibili în apă care conţin mici cantităţi de apă cum ar fi etanol, acetat de etil, izopropanol, tert-butilmetileter, tetrahidrofuran, apă sau evaporarea lentă a unei soluţii de compus dizolvat în apă sau acetat de etil; sau (iv) forma cristalină este un amestec al formelor polimorfe cristaline I şi II şi solventul este selectat din grupul constând din toluen, diclorometan, 1-butanol sau dietil eter.

7. Un proces de preparare a formei polimorfe cristaline III a compusului A conform revendicării 4 sau 5 printr-o resuspensie a compusului A în apă deionizată şi filtrare.

8. Un proces de conversie a formei polimorfe II în forma polimorfă III, cuprinzând menţinerea formei polimorfe cristaline II conform revendicării 2 sau 3 la temperatura camerei şi cel puţin 95% umiditate relativă un timp suficient pentru conversie într-o formă polimorfă cristalină III conform oricăreia dintre revendicările de la 4 la 5 sau printr-o resuspensie a Formei II polimorfe în apă deionizată şi filtrare.

9. Un proces de conversie a formei polimorfe I conform revendicării 1 în forma polimorfă II conform revendicării 2 sau 3 cuprinzând una dintre următoarele: (a) menţinerea unei forme cristaline I la o temperatură ridicată sub punctul de topire al formei cristaline un timp suficient pentru a transforma forma cristalină I în forma polimorfă cristalină II; (b) suspensia unei forme polimorfe cristaline I într-un solvent selectat din grupul constând din acetonitril, ciclohexan, hexan, dioxan şi solvenţi micşti de etanol şi acetonitril, aşteptare un timp suficient pentru ca forma cristalină conform revendicării 2 sau 3 să se cristalizeze şi filtrarea formei cristaline respective; şi (c) încălzirea formei polimorfe cristaline I peste punctul său de topire, formând o masă topită, şi răcirea masei topite.

10. Procesul conform oricăreia dintre revendicările de la 6 la 9, unde forma polimorfă cristalină I, II sau III rezultată este selectată prin identificarea polimorfei în funcţie de tiparul său de difracţie pe pulberi a razelor X cu valori 2-theta măsurate folosind radiaţia CuKα, spectrul de absorbţie ZnSe ATR-FT-IR, vârfurile endotermice măsurate prin DSC, TGA şi/sau rezonanţa măsurată prin 13C RMN în stare solidă.

11. Un proces de menţinere stabilă a unei forme polimorfe cristaline II conform revendicării 2 sau 3, cuprinzând menţinerea formei cristaline respective la temperatura camerei în atmosferă uscată.

12. O compoziţie farmaceutică ce conţine o polimorfă cristalină conform oricăreia dintre revendicările de la 1 la 5 şi cel puţin un excipient sau vehicul acceptabil farmaceutic, de preferinţă unde polimorfa Forma II sau III este prezentă într-o cantitate între 1 mg şi 100 mg, de preferinţă între 10 mg şi 50 mg în compoziţie, de preferinţă unde compoziţia este granulată.

13. Un proces de preparare a unui medicament pe baza unei compoziţii de polimorfă cristalină a compusului A, unde (a) polimorfa cristalină este Forma II polimorfă conform revendicării 2 sau 3, adecvată pentru administrare orală şi unde compoziţia este comprimată direct în tablete; sau (b) polimorfa cristalină este Forma III polimorfă conform oricăreia dintre revendicările de la 4 la 5, adecvată pentru administrare orală, unde se amestecă cu unul sau mai mulţi excipienţi cum ar fi amidon pregelatinizat, celuloză microcristalină, dioxid de siliciu coloidal şi acid stearic şi amestecul este umplut în capsule din două bucăţi, cu dimensiunea 4, albe opace, gelatinoase tari, pentru a furniza 5 mg sau 10 mg de Formă III polimorfă per capsulă, care poate fi utilizată ca un preparat oral pentru eliberare imediată în tractul gastrointestinal.

14. O formă polimorfă cristalină conform oricăreia dintre revendicările de 1 la 5 pentru utilizare în tratarea unei afecţiuni medicale care răspunde la tratament, ameliorare sau prevenire cu un agonist al receptorului muscarinic, unde afecţiunea este o boală sau afecţiune asociată cu funcţie colinergică perturbată, o boală sau afecţiune în care există un dezechilibru al funcţiei colinergice, o boală sau afecţiune asociată cu activitate perturbată a receptorilor de acetilcolină şi o boală sau afecţiune asociată cu activitatea perturbată a receptorilor M1 selectată dintre demenţă senilă de tip Alzheimer; boala Alzheimer (AD); demenţă cu corpi Lewy, boală Alzheimer şi Parkinson mixtă; boala Parkinson; atrofie a mai multor sisteme; demenţă multi-infarct (MID), demenţă fronto-temporală; demenţa vasculară; accident vascular cerebral/ischemie, MID combinată cu accident vascular cerebral/ischemie/ leziune la cap; MID şi AD combinate; traumatism cranian uman; leziuni cerebrale traumatice; tulburări de memorie asociate cu vârsta; sindromul de amnezie globală tranzitorie; tulburare cognitivă uşoară (MCI); MCI care duce la AD; disfuncţie cognitivă (inclusiv uitare, tulburări acute de confuzie, tulburări de deficit de atenţie, tulburări de focalizare şi concentrare); stări halucinatorii-paranoide, tulburări emoţionale şi de atenţie; tulburari de somn; delir postoperator; efectele adverse ale antidepresivelor triciclice, efectele adverse ale anumitor medicamente utilizate în tratamentul schizofreniei şi bolii Parkinson; xerostomie, afazie anomică, pierderi de memorie şi/sau confuzie; psihoză; schizofrenie, schizofrenie comorbidă cu AD, schizofrenie cu debut tardiv, parafrenie, tulburări schizofreniforme; anxietate, tulburări bipolare, manie; stabilizarea dispoziţiei; tulburări cognitive după îndepărtarea anumitor glioame; sinucleinopatii; tauopatii cum ar fi tauopatie primară legată de vârstă; encefalopatie traumatică cronică; boala Pick; paralizie supranucleară progresivă; degenerare corticobazală, dischinezie tardivă; stresul oxidativ în timpul terapiei cu oxigen, de ex., retinopatie de prematuritate; afazie; sindromul amnezic postencefalitic; encefalopatie asociată cu septicemie; delir indus de septicemie; demenţă legată de SIDA; tulburări de memorie în boli autoimune, inclusiv lupus, scleroza multiplă, sindromul Sjogren, sindromul de oboseală cronică şi fibromialgie, splenomegalie, tulburări de memorie în depresie atipică sau schizofrenie; deficit cognitiv indus de chimioterapie; demenţă alcoolică, deficite cognitive în urma operaţiei de bypass şi grefare, demenţă legată de hipotiroidism, tulburări cognitive legate de autism, sindrom Down, tulburări cognitive cauzate de abuz de droguri sau sevraj, inclusiv nicotină, canabis, amfetamină, cocaină, tulburare cu deficit de atenţie şi hiperactivitate (ADHD), durere, reumatism, artrită şi boli terminale; xeroftalmie, uscăciune vaginală, uscăciune a pielii; disfuncţii ale sistemului imunitar; deficit congenital de ornitin transcarbamilază; atrofie olivopontocerebeloasă; simptome de sevraj alcoolic; abuz de substanţe, inclusiv simptome de sevraj şi terapie de substituţie, coreea Huntington; ataxie Friedreich; boala Gilles de la Tourette; boli prionice; glaucom; prezbiopie; tulburări autonome inclusiv disfuncţia motilităţii şi funcţiei gastrointestinale, cum ar fi boala inflamatorie a intestinului, sindromul colonului iritabil, diaree, constipaţie, secreţie de acid gastric şi ulcere; incontinenţă urinară, astm, BPOC; întârzierea apariţiei simptomelor AD la un pacient cu risc de a dezvolta AD, angiopatie amiloidă cerebrală (CAA), amiloidoză cerebrală, hiperlipidemie, hipercolesterolemie, schizofrenie non-afectivă, parafrenie, tulburări neurocrine şi dereglarea aportului alimentar, inclusiv bulimie şi anorexie, controlul greutăţii, obezitate şi inflamaţie; o atenţie deosebită acordându-se sprijinului imunoterapiei pentru tulburări inflamatorii.

15. Forma polimorfă cristalină pentru utilizare conform revendicării 14, unde dozele zilnice sunt circa 10 mg şi 50 mg.

16. Compoziţia farmaceutică în conformitate cu revendicarea 12, cuprinzând de asemenea cel puţin un compus farmacologic activ suplimentar, de preferinţă selectat din grupul constând din: inhibitori de colinesterază, agonişti nicotinici, precursori colinergici şi amplificatori colinergici, nootrope, medicamente antimuscarinice periferice, antagonişti muscarinici M2, antagonişti M4, agonişti inverşi ai benzodiazepinei, agonişti sigma-1, antidepresive, antidepresive triciclice sau medicamente antimuscarinice utilizate în tratamentul bolii Parkinson (PD) sau depresiei, agenţi antipsihotici şi antischizofrenici, antagonişti şi modulatori ai glutamatului, agonişti ai receptorilor metabotropi ai glutamatului, antagonişti NMDA, agonişti AMPA, acetil-L-carnitina, inhibitori MAO-B, peptide şi factori de creştere, agenţi de scădere a colesterolului, antioxidanţi, inhibitori GSK-3 beta, liganzi Wnt, activatori PKC, inhibitori de beta sau gamma-secretază, agenţi de degradare a beta-amiloidului, activatori ai enzimelor implicate în degradarea beta-amiloidului, cum ar fi activatori ai neprilizinei, enzima de degradare a insulinei sau enzima de conversie a endotelinei, agenţi anti-agregare a beta-amiloidului, agenţi de chelare, anticorpi şi compuşi imunoterapeutici împotriva beta-amiloizilor, patologiei proteinei tau şi/sau patologiei alfa-sinucleinei, compuşi care se leagă de amiloizi, inhibitori de ciclooxigenază (COX)-2, medicamente antiinflamatorii nesteroidiene, agenţi estrogenici, modulatori ai receptorilor estrogenici, neuroprotectori steroidieni şi compuşi farmaceutici de captare a radicalilor liberi.