SK5642000A3

SK5642000A3 - CRYSTALLINE POLYMORPHIC FORM OF 1,3-DICYCLOPROPYLMETHYL-8-AMINOì (54) XANTHINE, PROCESS FOR ITS PRODUCTION, PHARMACEUTICALì

Info

Publication number: SK5642000A3
Application number: SK564-2000A
Authority: SK
Inventors: Drake Eggleston; Ian Robert Lynch
Original assignee: Smithkline Beecham Corp; Smithkline Beecham Plc
Priority date: 1997-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2000-09-12
Also published as: CN1280579A; NO20002012D0; BG104368A; PE122599A1; TR200001109T2; ZA989622B; JP2001520228A; UY25220A1; WO1999020625A1; HUP0100019A2; CO4990930A1; ID23885A; EP1025103A4; US6583283B1; AU751561B2; MA24682A1; EA003445B1; EA200000448A1; DZ2629A1; CA2306980A1

Description

Kryštalická polymorfná forma 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu, spôsob jej výroby, farmaceutický prostriedok s jej obsahom a jej použitie

Oblasť vynálezu

Vynález sa týka kryštalických polymorfných foriem cipamfylínu, t.j. 1,3dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu, spôsobov ich prípravy, farmaceutických prostriedkov s ich obsahom a ich použitia.

Doterajší stav techniky

Možnosť výskytu jednej látky v odlišných kryštalických štruktúrach je známa ako polymorfizmus. Je známe, že polymorfizmus sa vyskytuje u mnohých organických zlúčenín. Uvedené odlišné kryštalické formy sa označujú ako polymorfné modifikácie” alebo polymorfý. Hoci polymorfné formy majú rovnaké chemické zloženie, odlišujú sa hustotou geometrického usporiadania stavebných častíc kryštálu a ďalšími vlastnosťami, charakterizujúcimi kryštalický stav tuhej látky. Uvedené modifikácie môžu mať rôzne fyzikálne vlastnosti tuhých látok, napríklad tvar, farbu, hustotu, tvrdosť, pretvárateľnosť, stálosť, rôznu rozpustnosť a ďalšie. Skúseným pracovníkom v odbore sú známe dôsledky polymorfizmu organických molekúl liečiv na ich farmaceutické vlastnosti.

Cipamfýlín, 1,3-dicyklopropylmetyl-8-aminoxantín, má chemický vzorec C₁₃H₁₇N₅O₂, molekulovú hmotnosť 275,31 a nasledujúci štruktúrny vzorec:

-2Syntéza cipamfylínu sa opisuje v Príklade 9 prihlášky vynálezu Maschlera a ďalší., UK 8 906 792 z 23. marca 1989 a v zodpovedajúcom EPO patente

EP 389 282 a v zodpovedajúcom patente USA 5 734 051; uvedené zverejnenia sa tu v celosti zahŕňajú týmto odkazom.

Cipamfýlín je PDE₄ inhibítor a je užitočný v liečbe, vrátane profylaxie, chorobných stavov, sprostredkovaných PDE₄.

Bolo zverejnené, že cipamfýlín má tiež inhibičný účinok na TNF (Esser a ďalší., PCT/US91/08 734, tiež zverejnený ako EP 558 659) a preto je užitočný v liečbe, vrátane profýlaxie, chorobných stavov, sprostredkovaných TNF. Opis vhodných skúšok, dávkových foriem a rozsahov dávok a podobných ukazovateľov pre polymorfý podľa tohto vynálezu na použitie v terapii chorôb možno nájsť v patentových prihláškach Maschlera a ďalší., alebo v Essera, ktorých zverejnenie sa tu v celosti zahŕňa týmto odkazom.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu je kryštalická polymorfná forma 1,3-dicyklopropylmetyl-8amino-xantínu, ktorá má rôntgenový práškový difrakčný záznam s charakteristickými difrakčnými maximami, vyjadrenými v hodnotách medzirovinných vzdialeností d (Á), v poradí podľa klesajúcej intenzity difraktovaného signálu, pri približne 12,302, 7,702, 8,532,4,289 a 2,854 ako je znázornené na Obr. 1.

Vynález sa týka kryštalickej polymorfnej formy 1,3-di-cyklopropylmetyl-8aminoxantínu, ktorý sa ďalej označuje ako forma I; táto forma zlúčeniny je užitočná v liečbe ochorení, sprostredkovaných PDE₄ alebo TNF.

Vynález sa týka tiež kryštalickej polymorfnej formy 1,3-di-cyklopropylmetyl-8aminoxantínu, ktorý sa ďalej označuje ako forma II; táto forma zlúčeniny je užitočná v liečbe ochorení, sprostredkovaných PDE₄ alebo TNF.

Vynález sa týka tiež kryštalickej polymorfnej formy 1,3-di-cyklopropylmetyl-8aminoxantínu, ktorý sa ďalej označuje ako forma IV; táto forma zlúčeniny je užitočná v liečbe ochorení, sprostredkovaných PDE₄ alebo TNF.

Zistilo sa, že cipamfýlín môže jestvovať v niektorej z viacerých nových kryštalických foriem, polymorfných foriem, ktoré sa medzi sebou odlišujú stabilitou,

-3fyzikálnymi vlastnosťami, spektrálnymi údajmi a spôsobmi ich prípravy. V tejto prihláške vynálezu sa opisujú tri z týchto nových polymorfných foriem a označujú sa tu ako forma I, forma II a forma IV.

Z uvedených troch nových polymorfov je najstálejšia forma I. Forma I sa vyznačuje stabilitou kryštálov po dobu najmenej 5 rokov.

Vynález sa týka tiež farmaceutického prostriedku, obsahujúceho účinné množstvo polymorfu formy I s uvedenými vlastnosťami a farmaceutický prípustný nosič alebo riedidlo.

Vynález sa týka tiež farmaceutického prostriedku, obsahujúceho účinné množstvo polymorfu formy II s uvedenými vlastnosťami a farmaceutický prípustný nosič alebo riedidlo.

Vynález sa týka tiež farmaceutického prostriedku, obsahujúceho účinné množstvo polymorfu formy IV s uvedenými vlastnosťami a farmaceutický prípustný nosič alebo riedidlo.

Vynález sa ďalej týka použitia formy I na liečbu chorôb, sprostredkovaných PDE₄ alebo TN F u cicavcov; uvedený spôsob liečby zahŕňa podávanie účinného množstva polymorfu formy I, ktorý má niektorú z vlastností uvedených v tomto opise, cicavcovi, ktorý takú liečbu potrebuje.

Vynález sa ďalej týka použitia formy II na liečbu chorôb, sprostredkovaných PDE₄ alebo TNF u cicavcov; uvedený spôsob liečby zahŕňa podávanie účinného množstva polymorfu formy II, ktorý má niektorú z vlastností uvedených v tomto opise, cicavcovi, ktorý takú liečbu potrebuje.

Vynález sa ďalej týka použitia formy IV na liečbu chorôb, sprostredkovaných PDE₄ alebo TNF u cicavcov; uvedený spôsob liečby zahŕňa podávanie účinného množstva polymorfu formy IV, ktorý má niektorú z vlastností uvedených v tomto opise, cicavcovi, ktorý takú liečbu potrebuje.

Tento vynález vyplýva zo zisteného poznatku, že niektoré násady cipamfylínu vykazujú odlišnosti v infračervených spektrách. Všetky násady sa pripravili rovnakým postupom a s použitím etanolu ako záverečným rozpúšťadlom pri rekryštalizácii, pretože sa videlo možné, že rýchlosť kryštalizácie môže vplývať na kryštalický tvar. Z tohto hľadiska sa rekryštalizované vzorky pripravili náhlym ochladením časti horúcej kvapaliny a zvyšná časť sa nechala stať a voľne

-4kryštalizovať. Vo všetkých prípadoch bola veľkosť násady približne 1 g alebo menej. Vzorky sa sušili nad silikagélom vo vákuu pri teplote miestnosti. V tomto rekryštalizačnom programe sa jednoznačne identifikovali tri polymorfné formy a označujú sa tu ako forma I, forma II a forma IV.

Vynález sa preto týka tiež spôsobu prípravy polymorfu formy I, ktorá má niektorú z hore uvedených vlastností; uvedený spôsob prípravy zahŕňa kryštalizáciu cipamfylínu v alkoholovom roztoku etanolu (s/f), propanolu (s/f), butanolu (s/f), izopropanolu (s/f) alebo v roztoku organického rozpúšťadla etylacetátu (s/f), toluénu*, alebo vo vode* ako rozpúšťadle. V niektorých podmienkach sa mohli použiť tetrahydrofurán (s/f) a acetón(s).

V ďalších prácach s rýchlym chladením, to znamená pri chladení v kúpeli s ľadom a malými vzorkami bol čas potrebný na ochladenie z reakčnej teploty pri teplote varu pod spätným chladičom na teplotu okolia približne 1 minúta pri použití etanolu ako rozpúšťadla.

Vo výhodnom uskutočnení tohto vynálezu sa na prípravu polymorfnej formy I sa ako rozpúšťadlo zvolil 1-propanol.

Vynález sa tiež týka spôsobu prípravy polymorfu formy II, ktorá má niektorú z hore uvedených vlastností; uvedený spôsob prípravy zahŕňa kryštalizáciu cipamfylínu v alkoholovom roztoku metanolu (s/f), alebo v roztoku organického rozpúšťadla, v terahydrofuráne (s), alebo acetóne (f). V určitých podmienkach sa mohli použiť chloroform* alebo pyridín*.

Vynález sa tiež týka spôsobu prípravy polymorfu formy IV, ktorá má niektorú z uvedených vlastností; uvedený spôsob prípravy zahŕňa kryštalizáciu cipamfylínu v organickom rozpúšťadle zmesi etanolu a izopropanolu (50:50).

Pre mimoriadne nízku rozpustnosť cipamfylínu v rozpúšťadlách, označených hviezdičkou (*), napríklad v toluéne alebo vode pre formu I, sa kryštalizačný postup upravil tak, že horúci roztok sa filtroval na odstránenie nerozpustených podielov látky a z filtrátu sa nechala voľne kryštalizovať príslušná zlúčenina.

Označenie (s) sa tu používa na označenie pomalej, voľnej kryštalizácie. Treba poznamenať, že výrazy pomalé (slow, s) chladenie a rýchle (fast, f) chladenie sú iba relatívne. V tomto opise môže výraz pomalé chladenie zahŕňať odloženie olejového kúpeľa a chladenie vzduchom.

-5Pokiaľ sa týka samotnej veľkosti násady (1 gramové množstvá v niektorých pokusoch až po veľkosť komerčne vyrábaných násad) možno za rýchle chladenie považovať ochladenie v priebehu 15 až 30 minút. Za pomalé chladenie pri riadenom procese chladenia sa považuje doba približne 1 hodiny z teploty varu pod spätným chladičom na teplotu okolia. Veľmi pomalé chladenie z teploty varu pod spätným chladičom na teplotu okolia trvá približne štyri hodiny. V týchto podmienkach možno z etanolu získať aj formu II, čo sa opisuje v ďalšej časti. Podobne, v niektorých pokusoch prípravy formy I u hmotnosťou malých násad nie je etanolový postup (pomalé chladenie) nevyhnutný. Treba tiež poznamenať, že pri použití acetónu pri rýchlom chladení (to znamená chladenie v ľadovom kúpeli), vzniká forma I. Obmedzený rozsah skúšok tiež poukázal, že pre formu II nieje použitie acetónu v postupe s rýchlym chladením nevyhnutné.

Symbol (f) sa tu používa tak, že označuje rýchlu, náhlym ochladením spôsobenú kryštalizáciu, napríklad vložením nádoby s roztokom do chladiaceho kúpeľa s ľadom a vodou, alebo podobnými technikami v procesoch vo veľkom meradle.

Uvedené tri nové kryštalické polymorfy cipamfýlínu, označované tiež ako BRL 61063, sa všetky topia od teploty približne 305 °C až do približne 313 °C.

Kryštalický polymorf, forma I, má charakteristický difrakčný záznam s charakteristickými píkmi; hodnoty medzirovinných vzdialeností d (v Ä) v poradí podľa klesajúcej intenzity difraktovaného signálu sú 12,302, 7,702, 8,532, 4,289 a 2,854; difrakčný záznam je zobrazený na Obr. 1. Teoretické základy rôntgenovej práškovej difrakcie možno nájsť napríklad v knihe Stouta a Jensena: X-Ray Structure Determination; A Practical Guide, Mac Millian Co., New York NY, USA, (1968).

Kryštalický polymorf, forma II, má charakteristický difrakčný záznam s charakteristickými píkmi; hodnoty medzirovinných vzdialeností d (v Ä) v poradí podľa klesajúcej intenzity difraktovaného signálu sú 12,001, 6,702, 3,687, 3,773 a 7,345; difrakčný záznam je zobrazený na Obr. 2.

Vynález sa teda týka kryštalických polymorfnej formy I, formy II a formy IV cipamfýlínu, ktoré sú ďalej charakterizované kryštálovými parametrami,

-6stanovenými štruktúrnou rôntgenovou analýzou monokryštálov a uvádzajú sa v tabuľkách 1,2 a 3. Uvedené 3-D údaje sa stanovovali pri teplote okolia.

Tabuľka 1

Parametre kryštálu formy I

Tvar kryštálov

Rozmery kryštálov:

Farba kryštálu:

Priestorové zoskupenie: Teplota:

Parametre základnej bunky:

Objem základnej bunky (V): Molekuly/základná bunka (Z) Hustota, p, (vypočítaná) μ

F(000) ploché ihličky 1,0 x 0,12 x 0,08 mm bezfarebný P1 triklinické č.2 295 K a = 10,829(2) A b = 12,636(2) A c = 5,105(3) A alfa (a) = 99,48(4)° beta (β) = 91,53(4)° gama (γ) = 83,84(3)° 685,0(8) A³4

1,354 g.cm'³7,362 cm’¹292

Tabuľka 2

Parametre kryštálu formy II Tvar kryštálov Rozmery kryštálov:

Farba kryštálu:

Priestorové zoskupenie: Teplota:

Parametre základnej bunky:

pravouhlé bloky 0,8 x 0,50 x 0,15 mm bezfarebný

P2i/_C monoklinické č. 14 295 K a = 12,227(4) A b = 7,448(2) Ä c = 14,946(8) A

-7Objem základnej bunky (V): Molekuly/základná bunka (Z) Hustota, p, (vypočítaná) μ

F(000) alfa (a) = 90(4)° beta (β) = 97,95(4)° gama (γ) = 90(4)°

348,1(9) A³4

1,356 g.cm'³0,896 cm'¹584

Tabuľka 3

Parametre kryštálu formy IV

Tvar kryštálov

Rozmery kryštálov:

Farba kryštálu:

Priestorové zoskupenie: Teplota:

Parametre základnej bunky:

F(000) ploché ihličky 0,60 x 0,10 x 0,05 mm bezfarebné P1 triklinické č.2 295 K a = 10,210(3) A b = 13,753(2) Ä c = 4,942(3) Á alfa (a) = 97,94(2)° beta (β) = 97,95(4)° gama (γ) = 83,33(2)° 677,1(5) A³2

1,350 g.cm'³7,448 cm'¹292

Rozmery základnej bunky sú určené troma parametrami; dĺžkami hrán bunky, pomernými vzájomnými uhlami strán a objemom základnej bunky. Dĺžky hrán základnej bunky sú označené a, b a c. Pomerné uhly sú vyjadrené ako alfa (a), beta

-8(β) a gama (γ). Objem bunky je označený V. Ďalšie podrobnosti o základnej bunke možno nájsť v kapitole 3 knihy Stouta a Jensena, X-Ray Structure Determination; A Practical Guide, Mac Millian Co., New York, NY, USA.

Kryštalický stav zlúčenín možno jednoznačne opísať niekoľkými kryštalografickými parametrami: rozmermi základnej bunky, priestorovou grupou a polohami všetkých atómov v zlúčenine vzhľadom na začiatok príslušnej základnej bunky. Uvedené parametre sa určujú experimentálne štruktúrnou rôntgenovou analýzou monokryštálov. U jednotlivých zlúčenín je možné, aby vytvárali viac ako jeden typ kryštálov. Tieto rôzne kryštalické formy jednej zlúčeniny sa nazývajú polymorfy. Autori vynálezu teraz zistili, že cipamfýlín vytvára tri polymorfné formy. Toto zistenie sa potvrdilo troma nezávislými štruktúrnymi rôntgenovými analýzami monokryštálov. Porovnanie rozmerov základných buniek a priestorových zoskupení týchto troch kryštalických stavov sa nachádza hore v Tab. 1 až 3. Zobrazenie atómovových polôh atómov odvodených z monokryštálovej štruktúrnej rôntgenovej analýzy uvedených troch polymorfov potvrdilo, že kryštály obsahujú cipamfýlín a žiadne ďalšie vykryštalizované molekuly alebo nečistoty.

Obr. 10 trojrozmerne znázorňuje molekulu cipamfylínu spolu so schémou značenia atómov. Obr. 11 je jej stereo zobrazenie. Úhrnom, molekulová stavba, zistená pre formu I je identická so štruktúrou formy IV s výnimkou jasnej rozdielnosti v usporiadaní v jednej z cyklopropylových skupín (atómy C12 a C13), ktorá sa modelovala v dvoch polohách s rovnakým rozmiestením pre každý z týchto atómov. Vysoký stupeň tepelného pohybu v druhej cyklopropylovej skupine (atómy C16 a C17) umožňuje predpokladať jej konformačnú pružnosť.

Základná bunka kryštálov formy I má rovnaký tvar ako forma III, má podobné rozmery základnej bunky, objem má o 8 A³ väčší a má zodpovedajúcu zníženú hustotu o 0,15 g.cm³. Všetky uvedené vplyvy súvisia s prítomnosťou rozdielneho usporiadania v pásme, ktoré obsadzujú cyklopropylové skupiny.

Vodíková väzba v tejto kryštálovej štruktúre je celá v podstate intermolekulová a je podobná (v pojmoch špecifických interakcií) väzbe pozorovanej vo forme IV. Podobne ako v štruktúre IV, polohy amínových vodíkov sú odvodené z

Fourierových máp elektrónových hustôt. Poloha H(2)N(2) nie je zhodná s účasťou uvedeného vodíka v interakcii vodíkovej väzby. Vzdialenosť 3,399(3) Á medzi

-9atómami N2 a 05 vo forme I ale umožňuje slabú interakciu, obdobnú ako je interakcia v štruktúre formy II, hoci pozorovaná dĺžka väzby v tejto forme je dlhšia o 0,4 Ä. Ak sa poloha H(2)N(2) počítala tak, aby vyhovovala tejto vodíkovej väzbovej interakcii a vykonal sa pokus o spresnenie štruktúry, tepelná hodnota nadobudla neprimerané vysokú hodnotu; táto skutočnosť nepodporuje uvedenú alternatívnu polohu. Preto sa upresnenie štruktúry vykonalo s H(2)N(2) v jej pôvodnej polohe tak, ako vyšlo z Fourierovej syntézy. Príslušné rozmerové podrobnosti ďalších dvoch vodíkových väzieb sú:

Súhrn vodíkových väzieb formy I
atómy, zúčastňujúce sa na vodíkovej väzbe	vzdialenosti atóm - atóm	uhol
N(2)......N(1) H(1)N(2)......N(1)	3,067(3) Á 2,16(3) A	173(3)°
N(3)......0(5) HN(3)......0(5)	2,793(3) A 2,02(3)A	165(4)°

Pokiaľ sa týka formy IV, Obr. 26 trojrozmerne znázorňuje túto molekulu spolu so schémou značenia atómov. Obr. 27 predstavuje stereo nákres formy IV. Údaje uvádzané v tejto časti sa získali z kryštálov formy IV, ktoré kryštalizovali z prostredia 50/50 zmesi etanolu a izopropanolu pomalým odparovaním. Z uvedenej zmesi rozpúšťadiel sa získali tiež kryštály formy II s tým, že kryštály formy II nukleovali ako prvé; ihličky formy IV vznikali až po niekoľkodňovom pomalom odparovaní roztoku. Celková stavba molekuly, zistená u formy IV je veľmi podobná stavbe molekuly formy II. Hlavné rozdiely sú sústredené v rotačnej orientácii cyklopropylových skupín, ktoré zobrazujú takmer enantiomorfný vzťah k ich protipartnerom v štrukúre formy II tak, ako sa súhrnne uvádza v tabuľkovej forme (Tab. 4) torzných uhlov na Obr. 3.

Vodíkové väzby v kryštálovej štruktúre formy IV sú svojou povahou celkom intermolekulové a sú podobné, v pojmoch špecifických interakcií, väzbám uvedeným pre formu II. Hlavný rozdiel je v jednom z dvoch vodíkov na N. Z

Fourierových máp elektrónovej hustoty jestvuje jasné vyznačenie polohy pre H1N2.

-10Táto poloha nie je zhodná s účasťou tohto vodíka na vodíkovej väzbovej interakcii. Vzdialenosť 3,273(3) A medzi atómami N2 a 05 v forme IV ale umožňuje interakciu, obdobnú ako je interakcia v štruktúre formy II, hoci pozorovaná dĺžka väzby v tejto forme je dlhšia o 0,2 A. Ak sa poloha H(1)N(2) počítala tak, aby vyhovovala tejto vodíkovej väzbovej interakcii a vykonal sa pokus o spresnenie štruktúry, tepelná hodnota nadobudla neprimerané vysokú hodnotu; táto skutočnosť nepodporuje uvedenú alternatívnu polohu. Preto sa upresnenie štruktúry vykonalo s H1N2 v jej pôvodnej polohe tak, ako vyšlo z rozdielov Fourierovej syntézy. Príslušné rozmerové podrobnosti ďalších dvoch vodíkových väzieb sú:

Súhrn vodíkových väzieb formy IV
atómy, zúčastňujúce sa na vodíkovej väzbe	vzdialenosti atóm - atóm	uhol
N(2)......N(1) H(1)N(2)......N(1)	3,042(2) A 2,10(2) A	173(2)°
N(3)......0(5) HN(3)......0(5)	2,731 (2) A 1,91(2)A	160(2)°

Pokiaľ sa týka formy II, jej molekulu trojrozmerne znázorňuje Obr.32 spolu so schémou značenia atómov. Vodíkové väzby v kryštálovej štruktúre polymorfu formy II sú svojou povahou celkom intermolekulové. Príslušné rozmerové podrobnosti sú:

Súhrn vodíkových väzieb formy II
atómy, zúčastňujúce sa na vodíkovej väzbe	vzdialenosti atóm - atóm	uhol
N2.... H1N2..	.05 ...05	3,049(3) A	151(2)°
N(2).... H(2)N(2).	N(1) ....N(1)	3,071(3)A 2,41(3) A	137(3)°
N(3).... HN(3)...	•0(5) -0(5)	2,741(3) A 1,90(3)A	168(2)°

-11 Uvedené informácie o štruktúre zreteľne poukazujú na vzájomnú kryštalografickú rozdielnosť formy I, formy II a formy IV cipamfýlínu. Vodíkové väzby vo všetkých troch formách majú intermolekulovú povahu a všetky tri majú vodíkové väzby medzi HN(2)......N(1) a HN(3)......0(5).

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1 je charakteristický difrakčný záznam formy I (Zvislá os: intenzita difrakčného signálu v pulzoch za sekundu (CPS); vodorovná os: difrakčný uhol v jednotkách 2 θ (stupne).

Obr.2 je charakteristiký difrakčný záznam formy II (Zvislá os: intenzita difrakčného signálu v pulzoch za sekundu (CPS); vodorovná os: difrakčný uhol v jednotkách 2 θ (stupne).

Obr. 3 je tabuľka hodnôt torzných uhlov formy II a IV.

Obr. 4 znázorňuje Ramanovo spektrum formy I (zvislá os: intenzita; spodná vodorovná os: vlnočet (cm'¹)).

Obr. 5 znázorňuje Ramanovo spektrum formy II (zvislá os: intenzita; spodná vodorovná os: vlnočet (cm'¹)).

Obr. 6 znázorňuje Ramanovo spektrum formy IV (zvislá os: intenzita; spodná vodorovná os: vlnočet (cm'¹)).

Obr. 7 znázorňuje porovnanie Ramanových spektier všetkých troch foriem, formy I, II a IV v elastickej oblasti karbonylovej skupiny pri 1 750 až 1 600 cm'¹(zvislá os: intenzita; spodná vodorovná os: vlnočet (cm'¹)).

Obr. 8 znázorňuje porovnanie Ramanových spektier všetkých troch foriem, formy I, II a IV v oblasti 1 000 až 800 cm'¹ (zvislá os: intenzita; spodná vodorovná os: vlnočet (cm'¹)).

Obr. 9 znázorňuje porovnanie Ramanových spektier všetkých troch foriem, formy I, II a IV v oblasti 400 až 200 cm'¹ (zvislá os: intenzita; spodná vodorovná os:

vlnočet (cm'¹)).

Obr. 10 trojrozmerne znázorňuje molekulu formy I spolu so schémou označovania atómov.

- 12Obr. 11 je stereo nákres molekuly formy I.

Obr. 12 je tabuľka a obsahuje dĺžky väzieb v Ängstrómoch pre molekulu formy I.

Obr. 13 je tabuľka a obsahuje väzbové uhly v stupňoch pre molekulu formy I.

Obr. 14 je tabuľka a obsahuje torzné uhly v stupňoch pre molekulu formy I.

Obr. 15 je tabuľka a obsahuje parametre polôh a ich určené štandardné odchýlky atómov v molekule formy I. Súradnice x, y a z vyjadrujú polohu atómov vzhľadom na začiatok elementárnej bunky a B(A2) je izotropný teplotný faktor.

Obr. 16 znázorňuje charakteristické infračervené spektrum monokryštálu formy I.

Obr. 17 znázorňuje charakteristické infračervené spektrum monokryštálu formy II.

Obr. 18 znázorňuje charakteristické infračervené spektrum monokryštálu formy IV.

Obr. 19 znázorňuje porovnanie charakteristických infračervených absorpčných spektier monokryštálov formy I, formy II a formy IV.

Obr. 20 znázorňuje charakteristické infračervené absorpčné spektrum formy I v bromide draselnom (zvislá os: priepustnosť (%); spodná vodorovná os: vlnočet (cm'¹)).

Obr. 21 znázorňuje charakteristické infračervené absorpčné spektrum formy II v bromide draselnom (zvislá os: priepustnosť (%); spodná vodorovná os: vlnočet (cm’¹)).

Obr. 22 znázorňuje charakteristické infračervené absorpčné spektrum rozdrveného kryštálu formy I.

Obr. 23 znázorňuje charakteristické infračervené absorpčné spektrum rozdrveného kryštálu formy II.

Obr. 24 znázorňuje charakteristické infračervené absorpčné spektrum rozdrveného kryštálu formy IV.

Obr. 25 znázorňuje porovnanie infračervených spektier monokryštálu a drveného kryštálu formy IV.

Obr. 26 trojrozmerne znázorňuje molekulu formy IV spolu so schémou označovania atómov.

-13Obr. 27 je stereo nákres molekuly formy IV.

Obr. 28 je tabuľka a obsahuje dĺžky väzieb v Ängstrómoch pre molekulu formy IV.

Obr. 29 je tabuľka a obsahuje hodnoty väzbových uhlov v stupňoch pre molekulu formy IV.

Obr. 30 je tabuľka a obsahuje hodnoty torzných uhlov v stupňoch pre molekulu formy IV.

Obr. 31 je tabuľka a obsahuje polohové parametre a ich určené štandardné odchýlky atómov v molekulu formy IV.

Obr. 32 trojrozmerne znázorňuje molekulu formy II spolu so schémou označovania atómov.

Obr. 33 je tabuľka a obsahuje dĺžky väzieb v Ängstrómoch pre molekulu formy II.

Obr. 34 je tabuľka a obsahuje hodnoty väzbových uhlov v stupňoch pre molekulu formy II.

Obr. 35 je tabuľka a obsahuje hodnoty torzných uhlov v stupňoch pre molekulu formy II.

Obr. 36 je tabuľka a obsahuje polohové parametre a ich určené štandardné odchýlky atómov v molekule formy II.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Experimentálne údaje

Forma I

Zo zmesi octanu etylnatého a butanolu pri pomalom odparovaní rástli ploché ihličkovité kryštáliky. Mriežkové parametre sa určovali z 25 difrakčných maxím, vhodne rozmiestených v recipročnom priestore pri meraní na difraktometri Enraf Nonius CAD-4 a sú uvedené ďalej v Tab.5. Úplný rozsah údajov o intenzitách difrakcií sa snímal tiež na uvedenom difraktometri s použitím grafitom monochromatizovaného žiarenia medi z rotačnej anódy ako zdroja, skenovacou technikou spôsobom ω-2θ premennej rýchlosti. Intenzity troch monitorovaných

-14difrakcií meraných na začiatku, na konci a každé dve hodiny počas expozície sa menili najviac o ± 0,1 %. V priebehu expozície sa trikrát vykonala kontrola orientácie kryštálu, aby sa zabezpečila jeho správna poloha počas celého experimentu. Získané údaje sa korigovali na Lorentzove a polarizačné vplyvy a na vplyv absorpcie použitím algoritmu DIFABS. Viacnásobné merania sa spriemerovali do konečného súboru údajov.

Štruktúra sa riešila priamymi metódami využitím programu série SHELXS. Polohy atómov sa najprv upresňovali izotropnými teplotnými faktormi a následne na anizotrópny posun. Minimalizačná funkcia bola Ew(IFol - IFcl)². Váhy (w) sa prípadne vyjadrovali k údajom ako w = 1/a²(fo) = {o²(lc) + (0,04i)². Polohy vodíkových atómov, pripojených k dusíkom sa následne zisťovali z diferenčných Fourierových máp. Polohy vodíkov, viazaných na uhlíky sa počítali na základe geometrických úvah a pri konečnom upresňovaní sa zachovali spolu aj s izotropnými teplotnými faktormi určenými na 1,3 (Beq) pripojených atómov. Vodíkové atómy na cyklopropylových skupinách sa z upresňovania vynechali. Všetky ostatné vodíkové polohy sa spresňovali spolu s izotropnými teplotnými faktormi. Úplná matica spresňovania najmenšími štvorcami konvergovala (max Δ/σ = 0,05) k najvyšším hodnotám zvyčajných kryštalografických premenných R = 0,056, wR = 0,092. Výsledné diferenčné Fourierove mapy boli bez extrémov s najvyššou hustotou ± 0,285 eÄ'³. Hodnoty rozptylových faktorov neutrálnych atómov sa prevzali z publikácie International Tables for X-Ray Crystallography.

Tabuľka 5

Údaj z meraní intenzít pre formu I
Difraktometer	Enraf Nonius CAD4
Žiarenie	CuKq, λ “ 1,5406 Á
Monochromátor	grafitový, monokryštálový
Skenovacia technika	ω-2θ sken
Rýchlosť skenovania	premenná od 1,50 do 6,7 deg.min'¹ v ω

Merania pozadia	pohybom kryštálu a snímača na každý z koncov skenovaného intervalu; doba skenovania/doba pozadia = 2,0
Rozsah meraných údajov	2°< 2Θ < 60°
	-12 < h < 12
	-14<k<14
	-5 < I < 5
Štandardné difrakcie	každé tri hodiny sa počas expozičného času merali 3 štandardy
Celkový počet difrakcií	2 320
	2 032 osobitých
Rint	1,2%
Počet pozorovaných údajov	1 749 I > 3 σ(Ι)
Počet premenných	199
p:	0,04
R:	0,056 %
Rw:	0,092 %
Zhoda	3,311
Korekcia na absorpciu	0,868 min, 1,254 max, 0,991 priemerne

Úplné monokryštálové rčntgenové experimentálne údaje, použité na vytvorenie štruktúry, zobrazenej na Obr. 10 pre formu I sú zhrnuté v Obr. 12 až 15. Parametre uvádzané v tabuľkách sú v jednotkách, bežne používaných odborníkmi v danej oblasti. Podrobný rozbor jednotiek možno nájsť v publikácii International Tables for X-Ray Crystallography Vol. IV, strany 55, 99, 149, Birmingham Kynoch Press 1974, a G. M. Sheldrick SHELXTL, užívateľský návod, Nicolet Inštrument Co., 1981.

Forma II

Pomalým odparovaním z roztoku v metanole/2-butanóne kryštalizovali pravouhlé doštičkovité kryštály. Mriežkové parametre boli určené z nastavených

- 16uhlov 25 difrakcií vhodne rozdelených v recipročnom priestore; meralo sa na difraktometri Enraf Nonius CAD-4 za podmienok uvedených v Tab. 6. Údaje intenzít difrakcií sa snímali tiež na uvedenom difraktometri s použitím grafitom monochromatizovaného žiarenia molybdénu skenovacou technikou spôsobom ω-2θ premennej rýchlosti. Použili sa korekcie na 4,8 % zníženie intenzít troch monitorovaných difrakcií meraných na začiatku, na konci a každé dve hodiny počas expozície. V priebehu expozície sa trikrát vykonala kontrola orientácie kryštálu, aby sa zabezpečila jeho správna poloha počas celého experimentu. Získané údaje sa korigovali na Lorentzove a polarizačné vplyvy a na vplyv absorpcie použitím algoritmu DIFABS. Viacnásobné merania sa spriemerovali do konečného súboru údajov.

Štruktúra sa riešila priamymi metódami využitím programu série MULTAN80. Polohy atómov sa najprv upresňovali izotropnými teplotnými faktormi a následne na anizotrópny posun. Minimalizačná funkcia bola Zw(IFol - IFcl)². Váhy (w) sa prípadne vyjadrovali k údajom ako w = 1/a²(fo) = {o²(lc) + (0.04I)². Polohy vodíkových atómov sa zisťovali z následných Fourierových máp elektrónových hustôt. Polohy a izotropné teplotné faktory vodíkových atómov aminoskupín a metínových vodíkov na cyklopropylových kruhoch bolo možné upresniť. Polohy všetkých ďalších vodíkových atómov sa počítali na základe geometrických úvah a pri konečnom spresňovaní sa zachovali spolu aj s izotropnými teplotnými faktormi určenými na 1,3 (Beq) pripojených atómov. Úplná matica spresňovania najmenšími štvorcami konvergovala (max Δ/σ = 0,005) k najvyšším hodnotám zvyčajných kryštalografických premenných R = 0,044, wR = 0,054. Výsledné Fourierove mapy boli bez extrémov, s najvyššou hustotou ± 0,196 eÄ‘³. Hodnoty rozptylových faktorov neutrálnych atómov sa prevzali z publikácie International Tables for X-Ray Crystallography.

Úplné monokryštálové rôntgenové experimentálne údaje, použité na vytvorenie štruktúry zobrazenej na Obr. 32 pre formu II sú zhrnuté v Obr. 33 až 36.

Parametre uvádzané v tabuľkách sú v jednotkách, bežne používaných odborníkmi v danej oblasti.

-17Tabuľka 6

Údaj z meraní intenzít pre formu II
Difraktometer	Enraf Nonius CAD4
Žiarenie	ΜοΚα, λ = 0,71073 A
Monochromátor	grafitový, monokryštálový
Skenovacia technika	ω-2θ sken
Rýchlosť skenovania	premenná od 2,50 do 6,7 deg.min'¹ v ω
Merania pozadia	pohybom kryštálu a snímača na každý z koncov skenovaného intervalu; doba skenovania/doba pozadia = 2,0
Rozsah meraných údajov	2°< 2Θ < 60°
	0<h<14
	0<k<8
	-17 < I < 17
Štandardné difrakcie	každé tri hodiny sa počas expozičného času merali 3 štandardy
Celkový počet difrakcií	2 469
	2 353 osobitých
Rint	3,4 %
Počet pozorovaných údajov	1 417 I > 3 σ(Ι)
Počet premenných	202
p:	0,04
R:	0,044 %
Rw:	0,054 %
Zhoda	1,403
Extinkčný koeficient	7,869(1). 10’'
Korekcia na absorpciu	0,9769 min, 1,1374 max

-18Forma IV

Pri pomalom odparovaní roztoku zmesi etanolu a izopropanolu 50/50 rástli ploché ihličkovité kryštáliky. Mriežkové parametre sa určovali z nastavených uhlov 25 difrakčných maxím vhodne rozmiestených v recipročnom priestore pri meraní na difraktometri Enraf Nonius CAD-4 a sú uvedené ďalej v Tab.7. Plný rozsah údajov o intenzitách difrakcií sa snímal tiež na uvedenom difraktometri s použitím grafitom monochromatizovaného žiarenia medi z rotačnej anódy ako zdroja, skenovacou technikou spôsobom ω-2θ premennej rýchlosti. Intenzity troch monitorovaných difrakcií meraných na začiatku, na konci a každé dve hodiny počas expozície sa menili najviac o ± 1,1 %. V priebehu expozície sa trikrát vykonala kontrola orientácie kryštálov, aby sa zabezpečila jeho správna poloha počas celého experimentu. Získané údaje sa korigovali na Lorentzove a polarizačné vplyvy a na vplyv absorpcie použitím algoritmu DIFABS. Viacnásobné merania sa spriemerovali do konečného súboru údajov.

Štruktúra sa riešila priamymi metódami využitím programu série SHELXS. Polohy atómov sa najprv upresňovali izotropnými teplotnými faktormi a následne na anizotrópny posun. Minimalizačná funkcia bola Zw(IFol - IFcl)². Váhy (w) sa prípadne vyjadrovali k údajom ako w = 1/a²(fo) = {a²(lc) + (0,04l)²}. Polohy vodíkových atómov, pripojených k dusíkom sa zisťovali následne z Fourierových máp elektrónových hustôt. Polohy vodíkov, viazaných na cyklopropylovové metylénové uhlíky sa počítali na základe geometrických úvah a pri konečnom spresňovaní sa zachovali spolu aj s izotropnými teplotnými faktormi určenými na 1,3 (Beq) pripojených atómov. Všetky ostatné vodíkové polohy sa spresňovali spolu s izotropnými teplotnými faktormi. Úplná matica spresňovania najmenšími štvorcami konvergovala (max Δ/σ = 0,01) k najvyšším hodnotám zvyčajných kryštalografických premenných R = 0,049, wR = 0,071. Výsledné diferenčné Fourierove mapy boli bez extrémov, s najvyššou hustotou ± 0,515 eÄ'³. Hodnoty rozptylových faktorov neutrálnych atómov sa prevzali z publikácie International Tables for X-Ray Crystallography.

-19Tabuľka 7

Údaj z meraní intenzít pre formu IV
Difraktometer	Enraf Nonius CAD4
Žiarenie	CuK_a, λ= 1,5406 A
Monochromátor	grafitový, monokryštálový
Skenovacia technika	ω-2θ sken
Rýchlosť skenovania	premenná od 2,50 do 6,7 deg.min'¹ v ω
Merania pozadia	pohybom kryštálu a snímača na každý z koncov skenovaného intervalu; doba skenovania/doba pozadia = 2,0
Rozsah meraných údajov	2°< 2Θ < 60°
	-11 < h < 11
	-15 < k < 15
	-5 < I < 5
Štandardné difrakcie	každé tri hodiny sa počas expozičného času merali 3 štandardy
Celkový počet difrakcií	3 998
	2 017 osobitých
Rint	2,5 %
Počet pozorovaných údajov	1 662 I > 3 σ(Ι)
Počet premenných	202
P:	0,04
R:	0,049 %
Rw:	0,071 %
Zhoda	2,095
Extinkčný koeficient	1,411(1). 10°
Korekcia na absorpciu	0,911 min, 1,088 max, 0,997 priemerne

-20Úplné monokryštálové rôntgenové experimentálne údaje, použité na vytvorenie štruktúry zobrazenej na Obr. 26 a 27 pre formu IV sú zhrnuté v Obr. 28 až 31. Parametre uvádzané v tabuľkách sú v jednotkách, bežne používaných odborníkmi v danej oblasti.

Výsledky monokryštálovej rôntgenovej metódy určovania štruktúry sú obmedzené, ako to už vyplýva z názvu metódy, na jeden kryštál, umiestený v zväzku rôntgenových lúčov. Kryštalografické údaje veľkej skupiny kryštálov poskytuje prášková rôntgenová difrakčná analýza. Ak je skúmaný prášok čistá kryštalická látka, získa sa jednoduchý práškový difrakčný záznam. Porovnanie výsledkov monokryštálovej metódy analýzy štruktúry a práškovej difrakčnej metódy možno vykonať jednoduchým prepočtom monokryštálových údajov na práškový difrakčný záznam, napríklad pomocou programu SHELXTL Plus®, v: Reference Manual by Siemens Analytical X-Ray Inštrument, kap. 10, strany 179 až 181, 1990. Uvedený prepočet je možný, pretože v monokryštálovej metóde sa bežne určujú rozmery základnej bunky, priestorové zoskupenie a polohy atómov. Tieto parametre sú základom výpočtu ideálneho práškového difrakčného záznamu. Potom porovnanie počítaného ideálneho práškového difrakčného záznamu s experimentálnym záznamom, získaným z veľkého počtu kryštálov potvrdí, či sú výsledky uvedených dvoch metód rovnaké.

Rôntgenová prášková difrakčná analýza (XRD)

Rôntgenová prášková difrakčná analýza poukazala na rozdiely medzi všetkými troma formami polymorfov. Analýza štyroch vzoriek formy I a štyroch vzoriek formy II ukázala, že v každom súbore sa získali konzistentné difrakčné záznamy. Údaje sú uvedené v Obr. 1 a 2.

Infračervená spektroskopia (IČ)

Infračervené absorpčné spektrá pozitívne identifikovali jestvovanie foriem I, II a IV. Údaje sa uvádzajú v Obr. 16 až 25 vždy pre zlúčeninu, pre monokryštál a pre rozotreté kryštály jednotlivých polymorfných foriem.

-21 Pri štúdiu vplyvu tlaku a zdrobňovania (drvenia a rozotierania) formy I sa ukázalo, že forma I je pri uvedenom namáhaní stabilná, zatiaľ čo forma II odoláva iba tlaku ale pri zdrobňovaní neodoláva.

Porovnanie IČ spektier formy I a formy IV poukazuje na významné rozdiely. Prominentný pás pravdepodobnej metylénovej deformačnej oblasti pri 1 430 cm'¹(so záhybom pri 1 442 cm'¹) u formy I sa u formy IV štiepi a dáva pás pri 1 424 cm'¹(so zakrivením pri 1 434 cm'¹) a pás pri 1 455 cm'¹ (so zakrivením pri 1 466 cm'¹). Karbonylové elastické pásy formy I sú pri 1 648 cm'¹ (so zakrivením pri 1 656 cm'¹) a 1 682 cm'¹, zatiaľ čo u formy IV sú pri 1 656 cm'¹ a 1 694 cm'¹. Slabé absorpcie v spektre formy IV pri asi 2 000 a 2 300 cm'¹ chýbajú u formy I; tieto absorpcie môžu ale predstavovať prekrytie z karbonylovej oblasti.

Uvedené spektrá sa zaznamenali pomocou Spectra-Tech Plaň II mikroskopu, spojeného s P-E 1760 FTIR spektrometrom (64 až 256 skenov, pomerný mód, MCT detektor, rozlíšenie 4 cm'¹, preplachovanie suchým vzduchom). Spektrá vzoriek bez úpravy vzorky sa získali pripevnením kryštálov na diamantové okienko prístroja. Zdrobnené kryštáliky sa pripravili lisovaním s použitím Spectra-Tech-Sample Plaň (lisovacia bunka) do tvaru diamantového okienka. Na pozorovanie správania sa kryštálov počas stláčania sa použil stereomikroskop. Po vylisovaní sa diamantové okienko odložilo a z lisovaného materiálu sa zaznamenalo spektrum.

V IČ spektrách monokryštálov formy I, formy II a formy IV sú mnohé rozdiely a sú ľahko rozlíšiteľné. Významné rozdiely sú v pomerných intenzitách pásov IČ spektier medzi spektrami monokryštálov formy I a formy II a zodpovedajúcimi spektrami, získanými s diskami bromidu draselného; rozdiely sú v celom spektre, ale sú najviac zreteľné pod 1 700 cm'¹. Podrobnejšie možno zaznamenať rozdiely pomerných intenzít pásov v blízkosti 1 530, 1 440,1 260 a 800 cm'¹ v spektre formy I a v pásoch v blízkosti 1 540, 1 420, 1 260 a 1 060 cm'¹ spektra formy II.

Spektrá zdrobnených (rozotretých) kryštálov sú veľmi podobné príslušným spektrám, získaným z diskov bromidu draselného. Táto skutočnosť neprekvapuje, nakoľko v prípade nielen rozotretých kryštálov ale aj disku KBr spektrá predstavujú výsledky meraní molekúl, orientovaných na všetky smery. V mnohých prípadoch sa dostačujúca IČ priepustnosť kryštalickej vzorky mohla dosiahnuť iba rozdrvením (rozotretím) vzorky.

-22Medzi spektrami monokryštálu a rozotretých kryštálov formy IV je ale malá zhoda; najvýznamnejšie rozdiely v spektrách nastávajú v oblastiach 1 660 až 1 620, 1 260 až 1 180, 1 000 až 920 a 800 až 750 cm'¹. Spektrá formy IV z rozotretých kryštálov sú veľmi podobné spektrám rozotretých kryštálov formy I. Pre tieto spektrá sa kryštály pripravili v prítomnosti kryštálov formy II pomalým odparovaním z prostredia etanolu a izopropanolu (50:50) a ručnou separáciou. Premena formy IV na formu I asi neprekvapí; údaje z trojrozmernej rôntgenovej difrakčnej analýzy poukazujú na to, že konformácia molekúl (popri orientácii v cyklopropylových skupinách) a vodíkové väzby (v pojmoch špecifických interakcií) sú u formy I a formy IV podobné. Vo formách I a IV iba jeden z vodíkov aminoskupiny je vo väzbovej interakcii (na rozdiel od formy II, v ktorej prispievajú k interakcii všetky vodíkové donory). Tieto poznatky korešpondujú so závermi z hodnotenia infračervených spektier monokryštálov uvedených troch foriem; u formy I a formy IV sú N - H elastické oblasti podobné a rozdielne od formy II. Formy I a IV majú pásy v blízkosti 3 455 cm'¹, ktoré sa prisudzujú neasociovanej NH funkčnej skupine. Tento pás v spektre formy II chýba a je zrejmé, že všetky vodíkové donory sú zapojené do vodíkových interakcií.

Infračervené spektrá monokryštálov formy IV sa zaznamenali aj na iných prístrojoch a spektrá sú si podobné; výnimkou je oblasť 1 280 až 1 260 cm'¹. Rozdiel možno vysvetliť orientačnými vplyvmi. Konečné spektrá formy IV sa uvádzajú na Obr. 18.

Ramanove spektrá

Ramanove spektrá formy I, formy II a formy IV sú znázornené na Obr. 4 až 9. Z obrázkov je zrejmé, že v spektrách uvedených troch foriem sú významné rozdiely, čo umožňuje jednotlivé formy rozlišovať.

Forma IV sa účinkom tlaku za určitých podmienok mení na formu I. Preto na získanie spektier uvedeného polymorfu nemusia byť vhodné bežné techniky prípravy vzoriek ako je lisovanie diskov na báze alkalických halogenidov, alebo disperzia v Nujoli; vhodnejšie, ale časovo veľmi náročné je vyberanie kryštálov vhodnej veľkosti a získanie kvalitného spektra .

-23Ramanova spektroskopia je rýchlym spôsobom vzájomného rozlíšenia formy I, II a IV bez nevyhnutnej špeciálnej prípravy vzoriek na meranie.

Spektrá sa zaznamenali na 2000 FT-Ramanovom spektrometri od firmy Perkin-Elmer, vybavenom Nd:YAG NIR laserom (1,064 μιτι). Skenovacie podmienky boli: 64 až 256 skenov, kremenná mriežka, rozlíšenie 4 cm’¹ a výkon lasera 1 W. Spektrá formy IV (Obr. 6) zobrazujú významný podiel Ramanovho rozptylu zo skleného obalu. Rozptyl vidno ako difúzne pozadie krivky so širokým maximom v oblasti blízko 400 cm'¹. V spektrách formy I a formy II sklený obal prispel k pomerným intenzitám iba v malej miere (Obr. 4 a 5).

Ramanove spektrá foriem I, II a IV majú viaceré rozdiely a sú vzájomne ľahko rozlíšiteľné. Najvýznamnejšími rozdielmi v spektrách jednotlivých foriem sú oblasti elastických deformácií karbonylu, 1 750 až 1 600 cm'¹ (Obr. 7) (obdobne ako v prípade IČ spektier, zaznamenaných z monokryštálov (znázornené na Obr. 16 až 18)). Medzi uvedenými troma formami sú významné rozdiely v oblasti 1 000 až 800 cm'¹ (Obr. 8). Aj v oblasti 400 až 200 cm'¹ (táto oblasť je pri použití infračerveného mikroskopu nedosažiteľná) sú významné rozdiely (Obr. 9), hoci citlivosť v tejto oblasti je pomerne zlá v dôsledku nízkej odozvy detektora.

Rozpúšťacie teplá

Rozpúšťacie teplá sa stanovovali s použitím acetónu a metanolu ako vhodné rozpúšťadlá. Endotermické hodnoty sú uvedené v Tab. 8 dole. Rôzne polymorfné formy majú rôzne rozpúšťacie teplá, čo sa dokladá nameranými údajmi. Hodnoty H_T, tepla premeny sa rovnajú rozdielu energií kryštálovej mriežky dvoch rôznych foriem a tieto rozdiely sú rovnaké v obidvoch rozpúšťadlách. Táto skutočnosť sa predpokladala, nakoľko jednotlivé entalpie sú závislé od druhu rozpúšťadla, ale rozdiely entalpií dvoch foriem v tom istom rozpúšťadle nie sú od rozpúšťadla závislé. Z výsledkov týchto pokusov vyplýva, že rozpúšťanie formy II je viac endotermické v obidvoch rozpúšťadlách a preto forma II je stálejšou formou. Rozpúšťacie teplá formy IV sa v súčasnosti stanovujú.

-24Tabuľka 8

Forma	Metanol kJ.moľ¹(kcal.moľ¹)	Acetón kJ.moľ¹(kcal.moľ¹)
I	20,1 (4,81)	16,4 (3,93)
II	27,0(6,47)	23,3 (5,59)
ΔΗτ	6,9 (1,66)	6,9 (1,66)

Termická analýza

Diferenčnou skenovacou kalorimetriou (DSC) sa uvedené tri formy cipamfylínu nedali rozlíšiť. Vo všetkých prípadoch termogramy znázorňovali iba topenie s podobnou začiatočnou teplotou extrému, typicky T_e 312 °C, T_p 314 °C.

Ak sa ale rýchlosť ohrevu dostatočne znížila, endoterma topenia mala vzhľad ako tavné topenie, to znamená dvojzložkové topenie. Také správanie sa bolo bežné u formy I a formy II.

Pozorovania pod mikroskopom na zahríevacom stolíku ukázalo, že všetky tri formy sublimujú. Začiatok subiimácie bol u každej formy iný a sublimácia prebiehala v širokom teplotnom rozmedzí (130 až 290 °C na nekalibrovanom prístroji). To ale DSC termogramy nepotvrdzujú. Topenie všetkých troch foriem nastáva v rozmedzí 310 až 323 °C (na nekalibrovanom prístroji). Možnosť dvojzložkového topenia sa nemohla rozlíšiť. Sublimát zo všetkých troch foriem sa oddelil a analyzoval pomocou IČ a NMR. Analýzy ukázali, že vznikla forma I.

Formy I a II sa zahrievali a pomocou IČ sa zistilo, že sa premenili na formu I. Zahrievanie pozostávalo z ohrevu 10 ⁰C.min‘¹ z teploty okolia na približne 250 °C a pri tejto teplote sa teplota udržiavala 1/2 až 1 hodinu a potom sa vzorka nechala pomaly chladnúť na teplotu miestnosti.

Uvedené termoanalytické pokusy umožňujú označiť formu I za najstálejšiu formu. Môže to vysvetľovať podobnosť teplôt topenia uvedených troch foriem.

-25Syntetické spôsoby rekryštalizácie

Rovnakým spôsobom sa pripravilo niekoľko násad cipamfylínu; posledná rekryštalizácia sa vykonala z rôzneho prostredia a pri rôznej rýchlosti chladenia; použité rozpúšťadlá a rýchlosti chladenia sa uvádzajú v Tab.9.

Tabuľka 9

Rozpúšťadlo	Rýchlosť chladenia	Výťažok	Vytvorený polymorf
Etanol	pomalá	75%	forma II
Etanol	veľmi pomalá	75%	forma II
Metanol	pomalá	70%	forma II
Acetón	rýchla	22%	forma I
Tetrahydrofurán	rýchla	33%	formy I a llľ
Tetrahydrofurán	pomalá	58%	forma I

I */ poznámka: v prípade tetrahydrofuránu a rýchleho chladenia sa zdá, že vytvorená forma I je znečistená ďalšou formou, formou III. Všetky údaje poukazujú na to, že forma III môže byť polymorf, ale nebol doteraz charakterizovaný, nakoľko sa vždy nachádza v zmesi. Pri pomalom chladení v tomto rozpúšťadle vzniká forma I.

Rekryštalizácia formy II

Na rekryštalizáciu formy II z prostredia zmesi rozpúšťadiel metanolu a 2butanónu sa použil iný postup:

cipamfýlín vo forme tuhej látky sa pridal do sklenej fľaštičky k alikvótnemu podielu 2-butanónu a zmes sa za miešania mierne zahrievala na variči. Do teplého roztoku sa za miešania a po kvapkách pridával metanol až do rozpustenia tuhého podielu. Do vrchnáka fľaštičky sa urobili dierky a číry, bezfarebný roztok sa nechal pomaly odparovať v digestóriu pri teplote miestnosti. V priebehu 11 dní sa vytvorili pravouhlé kryštály formy II.

-26V ďalšom štúdiu sa cipamfylín (1 g ) rozpustil v etanole (55 objemov) a roztoky sa chladili na 20 až 25 °C v priebehul hodiny a v priebehu 4 hodín. Výsledky sú v Tab.10 dole.

Tabuľka 10

Príklad	veľkosť vzorky (mmoly)	čas do ochladenia na 20 až 25 °C (hodiny)³	výťažok %	polymorfná forma⁰
1	3,6	1	74,9	II
2	3,6	4	75,2	II

Pozn.: a - čas chladenia z teploty refluxu (~ 78 °C) na približne 20 až 25 °C b - určená IČ spektroskópiou

V obidvoch prípadoch sa predĺženou dobou (> 1 h) chladenia získal cipamfylín v polymorfnej forme II.

Rekryštalizácia formy IV

V ďalšom experimentálnom postupe na rekryštalizáciu formy IV sa tuhá vzorka cipamfylínu pridala k alikvotnému podielu izopropanolu v sklenej fľaštičke; zmes sa za miešania mierne zahrievala na variči. Pridal sa rovnaký objem etanolu a v miešaní sa pokračovalo až do rozpustenia tuhého podielu. Do vrchnáka fľaštičky sa urobili dierky a číry, bezfarebný roztok sa nechal pomaly odparovať v digestóriu pri teplote miestnosti. Za krátky čas vznikli pravouhlé kryštály formy II a potom v priebehu niekoľkých dní sa vytvorili ihličky, z ktorých jedna sa použila na určenie štruktúry formy IV.

Rekryštalizácia formy I

V ďalšom experimentálnom postupe čistenia cipamfýlínu sa vzorka (15,5 g) rozpustila v n-propanole (300 ml) pri teplote varu pod spätným chladičom. Po rozpustení ochladenie roztoku viedlo k vylučovaniu vyčisteného produktu, formy I,

-27ktorá sa oddelila filtráciou a filtračný koláč sa cez noc sušil pri 70 °C. Hmotnostný výťažok cipamfylínu bol 11,96 g (63 % teoretického výťažku). K podobným výťažkom aj výsledkom viedlo použitie alternatívnych rozpúšťadiel ako je npropanol/voda (3:1).

Už bolo uvedené, že na prípravu cipamfýlínu je výhodným rozpúšťadlomlpropanol. Rekryštalizačný postup s 1-propanolom sa opakoval vo väčšej mierke, približne s množstvom 2 kg a opakovanie bolo úspešné.

Doby chladenia z 97 °C na teplotu okolia boli rôzne, od asi 70 minút až po chladnutie cez noc (približne 8 až 12 hodín). Reprodukovateľné vznikala forma I.

Uvedený spôsob možno zhrnúť:

surový BRL-61 063 (2,06 kg) sa rozpustil v 1-propanole (40 litrov) pri približne 97 °C. Roztok sa potom v priebehu 70 minút ochladil na asi 18 °C. Výsledná suspenzia sa filtrovala, tuhý podiel sa premyl vopred vychladeným 1-propanolom (3 x 0,6 litra) a sušil na vzduchu pri asi 50 °C cez noc, čím sa ako produkt získal čistený cipamfylín (1,85 kg, 90 % výťažok) vo forme I.

V ešte ďalšej štúdii rekryštalizácie, podobnej štúdii, ktorej výsledky sa uvádzajú hore v Tab. 9 a opäť s použitím MeOH, THF a acetónu sa získali výsledky, uvedené v Tab. 11 dole.

Tabuľka 11

Rekryštalizácia cipamfylínu z rôznych rozpúšťadiel³

Pokus	rozpúšťadlo	koncentrácia (gmľ’)	čas chladenia⁰ na 20 až 235 °C (min)	výťažok %	polymorfná forma⁰
1	MeOH	0,018	60	70	II
2	acetón	0,004	40	64	ll^a+ I
3	acetón	0,004	~1^e	22	I
4	acetón	0,004	~1^e	49	I
5	THF	0,017	~1^e	33	l + lll
6	THF	0,017	60	58	I

-28Poznámky: a - všeobecný spôsob: x g BRL-61 063 sa dispergovalo v y ml príslušného rozpúšťadla a zmes sa zahrievala pri teplote varu pod spätným chladičom až do rozpustenia tuhého podielu. Roztok sa potom chladil príslušnú dobu a produkt sa izoloval filtráciou;

b - doba chladenia z teploty refluxu na 20 až 25 °C; c - stanovená IČ spektroskópiou; d - prevážne forma II, niečo málo formy I; e - náhle ochladenie roztoku v kúpeli s vodou a ľadom.

Uvedené údaje (Tab. 11) ukazujú, že pomalá kryštalizácia BRL-61 063 z MeOH (pokus 1) poskytuje produkt v polymorfnej forme II. Polymorfná forma II bola prevažujúcou polymorfnou formou pri pomalom chladení (pokus 2) acetónového roztoku BRL-61 063. Náhle ochladenie rovnakého roztoku (pokus 3) poskytlo BRL61 063 výhradne vo forme I. Pokusy s rýchlym ochladením sa opakovali a vždy ako produkt vznikla forma I (pokus 4), čo potvrdilo pôvodné pozorovanie.

BRL-61 063 sa rozpustil v THF a rýchle chladenie viedlo k izolácii látky, jestvujúcej v polymorfných formách I a III (pokus 5). Pomalým chladením sa získala výhradne forma I (pokus 6).

Uvedené pokusy preto vedú k ďalšiemu aspektu tohto vynálezu, ktorým je spôsob prípravy formy I; uvedený spôsob zahŕňa vnesenie surového cipamfylínu do organického rozpúšťadla, rozpustenie surového produktu zahriatím na teplotu varu pod spätným chladičom a potom ochladenie na vykryštalizovanie vyžadovanej formy.

Na prípravu formy I sú výhodné rozpúšťadlá 1-propanol, acetón alebo THF, výhodnejšie rozpúšťadlo je 1-propanol. Pri príprave formy I je doba chladenia roztoku určená minimálnym časom, potrebným na ochladenie z teploty varu roztoku pod spätným chladičom, alebo z teploty, pri ktorej sa vykonalo rozpustenie surového produktu; to znamená minimálny čas náhleho ochladenia, ktorý je vo výrobnej mierke prípravy asi 15 minút. Výhodná minimálna doba chladenia je dosažiteľná doba asi 50 až 70 minút až, ak sa vyžaduje, cez noc (to znamená 8 až 12 hodín). Doba chladenia je výhodne 60 - 70 minút v rozmedzí do 120 minút až cez noc, ak

-29sa taká doba vyžaduje. Výhodná teplota, na ktorú sa roztok ochladí je od 0 °C do približne 25 °C, výhodne od približne 15 °C do približne 25 °C, výhodnejšie od približne 18 °C do približne 25 °C. Etanol je alternatívne rozpúšťadlo, ale iba v prípade postupu s náhlym ochladením. Ak sa vyžaduje vznik formy II a ak sa zvolí

I dlhá doba chladenia, potom je užitočné použiť etanol alebo metanol (pozri Tab. 9 alebo 11).

Ak sa na prípravu formy I použije ako rozpúšťadlo THF, potom je nevyhnutné pomalé chladenie; ak sa použije acetón, potom je nevyhnutné rýchle chladenie.

Zistilo sa, že vo vhodných podmienkach možno použiť aj iné kombinácie rozpúšťadiel; tieto kombinácie môžu zahŕňať zmesi s vodou, alebo s inými organickými rozpúšťadlami, napríklad s DMF, heptánmi, MeCN, n-butanolom, izopropanolom, etylacetátom, TBME, toluénom, dekalínom a podobne. Všetky uvedené zmesi sú zahrnuté vo význame úpravy alebo zlepšenia jednotlivých uskutočnení v rozsahu tohto vynálezu. Rozumie sa, že je v schopnostiach skúsených odborníkov v danej oblasti s použitím tohto vynálezu pripraviť optimálne rozpúšťadlo, vhodné na rekryštalizáciu v laboratórnych aj vo výrobných podmienkach.

Všetky publikácie, vrátane, ale nie iba, patentov a patentových prihlášok, citované v tomto opise sa tu v celosti zahŕňajú týmto odkazom.

Hore uvedený opis plne opisuje vynález vrátane jeho výhodných uskutočnení. Úpravy a zlepšenia jednotlivých uskutočnení sú zahrnuté v rozsahu nasledujúcich nárokov. Autori sú presvedčení, že skúsený odborník v danej oblasti môže s použitím tohto opisu a bez ďalšieho rozpracovania využiť tento vynález v plnom rozsahu. Uvádzané príklady sú preto viac objasňujúce a nie obmedzujúce rozsah vynálezu. Uskutočnenia tohto vynálezu, v ktorých sa nárokuje výlučné vlastníctvo alebo výhradné právo sú určené nasledujúcimi patentovými nárokmi.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Kryštalická polymorfná forma 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu, ktorá má rôntgenový práškový difrakčný záznam s charakteristickými difrakčnými maximami, vyjadrenými v hodnotách medzirovinných vzdialeností d (Ä), v poradí podľa klesajúcej intenzity difraktovaného signálu, pri približne 12,302, 7,702, 8,532, 4,289 a 2,854 ako je znázornené na Obr. 1.
2. Kryštalická polymorfná forma 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu, ktorá má v bromide draselnom infračervené absorpčné spektrum s charakteristickými absorpčnými pásmi, vyjadrenými v hodnotách recipročných centimetrov, ako je znázornené na Obr. 20.

3. Kryštalická polymorfná forma 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu, ktorá pri rôntgenovej kryštalografickej analýze monokryštálu má kryštalografické parametre, ktoré sú približne rovné nasledujúcim hodnotám:

tvar kryštálov ploché ihličky rozmery kryštálov: 1,0 x 0,12 x 0,08 mm farba kryštálu: bezfarebný priestorové zoskupenie: P1 triklinické č.2 teplota: 295 K parametre základnej bunky: a = 10,829(2) Á b = 12,636(2) A c = 5,105(3) Ä alfa (a) = 99,48(4)° beta (β) = 91,53(4)° gama (γ) = 83,84(3)° objem základnej bunky (V): 685,0(8) A³ molekuly/základná bunka (Z) 4 hustota, p (vypočítaná), 1,354 g.cm'³ μ 7,362 cm'¹ F(000) 292

-31 a atómové polohy všetkých atómov vzhľadom na začiatok základnej bunky sú také, aké sú uvedené v tabuľkách na Obr. 12 až 15.

4. Kryštalická polymorfná forma 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu, ktorá poskytuje Ramanovo spektrum, znázornené na Obr. 4.
5. Kryštalická polymorfná forma 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu, ktorá má rôntgenový práškový difrakčný záznam s charakteristickými difrakčnými maximami, vyjadrenými v hodnotách medzirovinných vzdialeností d (A), v poradí podľa klesajúcej intenzity difraktovaného signálu, pri približne 12,001, 6,702, 3,687, 3,773 a 7,345 ako je znázornené na Obr. 2.
6. Kryštalická polymorfná forma 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu, ktorá má v bromide draselnom infračervené absorpčné spektrum s charakteristickými absorpčnými pásmi, vyjadrenými v hodnotách recipročných centimetrov, ako je znázornené na Obr. 21.

I
7. Kryštalická polymorfná forma 1,3-dicyklopropylmetyl-
8-amino-xantínu, ktorá pri rôntgenovej kryštalografickej analýze monokryštálu má kryštalografické parametre, ktoré sú približne rovné nasledujúcim hodnotám:

tvar kryštálov pravouhlé bloky priestorové zoskupenie: P2i/_C monoklinické č. 14 parametre základnej bunky: a = 12,227(4) Ä b = 7,448(2) A c = 14,946(8) Ä beta (β) = 97,95(4)° objem základnej bunky (V): 1348,1(9) A³ molekuly/základná bunka (Z) 4 hustota, p, (vypočítaná) 1,356 g.cm'³ μ 0,896 cm'¹ F(000) 584.

-328. Kryštalická polymorfná forma 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu, ktorá poskytuje Ramanovo spektrum znázornené na Obr. 5.
9. Kryštalická polymorfná forma 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu, ktorá má v bromide draselnom infračervené absorpčné spektrum s charakteristickými absorpčnými pásmi, vyjadrenými v hodnotách recipročných centimetrov, ako je znázornené na Obr. 18, 24 alebo 25.
10. Kryštalická polymorfná forma 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu, ktorá pri rôntgenovej kryštalografickej analýze monokryštálu má kryštalografické parametre, ktoré sú približne rovné nasledujúcim hodnotám:

tvar kryštálov priestorové zoskupenie: parametre základnej bunky:

ploché ihličky P1 triklinické č.2 a = 10,210(3) A b = 13,753(2) A c = 4,942(3) A alfa (a) = 97,94(2)° beta (β) = 97,95(4)° gama (γ) = 83,33(2)° objem základnej bunky (V): 677,1 (5) A³ molekuly/základná bunka (Z) 2 hustota, p, (vypočítaná) 1,350 g.cm³.
11. Kryštalická polymorfná forma 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu, ktorá poskytuje Ramanovo spektrum znázornené na Obr. 6.
12. Spôsob výroby kryštalickej polymorfnej formy I 1,3-dicyklopropylmetyl-8amino-xantínu, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa:

a) rozpustenie 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu v 1-propanole; a

b) chladenie roztoku na vykryštalizovanie vyžadovanej polymorfnej formy I z roztoku.

-3313. Spôsob podľa nároku 12, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že 1-propanol je zmiešaný s vodou.
14. Spôsob podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že teplota, na ktorú sa roztok ochladzuje je približne od 0 °C do približne 25 °C.
15. Spôsob podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že doba kryštalizácie je od približne 15 do približne 120 minút.
16. Spôsob podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že xantín sa rozpustí zahrievaním 1-propanolu na teplotu refluxu.
17. Spôsob výroby kryštalickej polymorfnj formy I 1,3-dicyklopropylmetyl-8amino-xantínu, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa:

a) rozpustenie 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu v tetrahydrofuráne alebo acetóne; a í

b) chladenie roztoku na vykryštalizovanie vyžadovanej polymorfnej formy I z roztoku.
18. Farmaceutický prostriedok, vyznačujúci sa tým, že obsahuje kryštalickú polymorfnú formu 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu podľa niektorého z nárokov 1 až 4 a farmaceutický prípustný nosič alebo riedidlo.
19. Farmaceutický prostriedok, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že obsahuje kryštalickú polymorfnú formu 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu podľa niektorého z nárokov 5 až 8 a farmaceutický prípustný nosič alebo riedidlo.
20. Farmaceutický prostriedok, vyznačujúci sa tým, že obsahuje kryštalickú polymorfnú formu 1,3-dicyklopropylmetyl-8-amino-xantínu podľa niektorého z nárokov 9 až 11 a farmaceutický prípustný nosič alebo riedidlo.

-3421. Použitie kryštalickej polymorfnej formy 1,3-dicyklopropylmetyl-8-aminoxantínu podľa niektorého z nárokov 1 až 4 na výrobu liečiva na liečenie ochorení sprostredkovaných PDE4 u cicavcov.
22. Použitie kryštalickej polymorfnej formy 1,3-dicyklopropylmetyl-8-aminoxantínu podľa niektorého z nárokov 5 až 8 na výrobu liečiva na liečenie ochorení sprostredkovaných PDE₄ u cicavcov.
23. Použitie kryštalickej polymorfnej formy 1,3-dicyklopropylmetyl-8-aminoxantínu podľa niektorého z nárokov 9 až 11 na výrobu liečiva na liečenie ochorení sprostredkovaných PDE4 u cicavcov.
24. Použitie kryštalickej polymorfnej formy 1,3-dicyklopropylmetyl-8-aminoxantínu podľa niektorého z nárokov 1 až 4 na výrobu liečiva na liečenie ochorení sprostredkovaných TNF u cicavcov.
25. Použitie kryštalickej polymorfnej formy 1,3-dicyklopropylmetyl-8-aminoxantínu podľa niektorého z nárokov 5 až 8 na výrobu liečiva na liečenie ochorení sprostredkovaných TNF u cicavcov.
26. Použitie kryštalickej polymorfnej formy 1,3-dicyklopropylmetyl-8-aminoxantínu podľa niektorého z nárokov 9 až 11 na výrobu liečiva na liečenie ochorení sprostredkovaných TNF u cicavcov.