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Die
vorliegende Erfindung betrifft neue Mandelatsalze eines substituierten
Tetrahydrofuranderivats der Formel (I)
deren N-Oxidformen und stereochemisch
isomere Formen, wobei R
1 und R
2 jeweils
unabhängig
voneinander für
Wasserstoff oder C
1-6-Alkyl stehen und R
3 und R
4 jeweils
unabhängig
voneinander für
Wasserstoff oder Halogen stehen, sowie die pharmazeutischen Zusammensetzungen,
die erfindungsgemäße Mandelatsalze
enthalten, zur Verwendung als Arzneimittel, ein Verfahren zur Herstellung
der erfindungsgemäßen Mandelatsalze und
die Verwendung der erfindungsgemäßen Mandelatsalze,
sowie der erfindungsgemäße Mandelatsalze enthaltenden
pharmazeutischen zusammensetzungen zur Behandlung oder Prävention
von ZNS-Störungen, Herz-Kreislauf-Störungen und
gastrointestinalen Störungen.
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Verbindungen
der Formel (I) sind aus WO 99/19317 und WO 97/38991 bekannt. Aus
diesen Literaturstellen sind auch Säureadditionssalze der Verbindungen
der Formel (I) bekannt, die Salze auf Basis von Weinsäure (D-
und L-Form), Salzsäure, Bromwasserstoffsäure und Äpfelsäure umfassen.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Säureadditionsformen einer Verbindung
der Formel (I) sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß ihre physikochemische
Stabilität
sich als schlecht erwiesen hat. Bei der Lagerung oder Formulierung der
bekannten Salze wurde fortschreitende Zersetzung und gleichzeitig
eine Zunahme der Menge und Zahl von Verunreinigungen beobachtet.
Dieses Problem wird offensichtlich unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen,
wie Licht, Wärme,
Feuchtigkeit, Acidität,
Basizität
und Sauerstoff, weiter verschlimmert. In der WO 99/19317 und WO
97/38991 finden sich keinerlei Angaben zur Stabilität der dort
offenbarten Verbindungen und überhaupt
zu Wegen zur Erzielung oder Verbesserung der Stabilität.
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Unerwarteterweise
wurde nun gefunden, daß das
obige Problem durch Verwendung des Mandelatsalzes der Verbindungen
der Formel (I), deren N-Oxidformen und stereochemisch isomere Formen
gelöst
werden kann. Das Mandelatsalz ist nicht lichtempfindlich und bei
Raumtemperatur, erhöhter
Temperatur und relativ hohen Feuchtigkeiten und in wäßrigen Medien
viel stabiler als die Salze aus dem Stand der Technik.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
allgemein wiedergegeben werden durch die Formel (II)
deren N-Oxidformen und stereochemisch
isomere Formen, wobei R
1 und R
2 jeweils
unabhängig
voneinander für
Wasserstoff oder C
1-6-Alkyl stehen, R
3 und R
4 jeweils
unabhängig
voneinander für
Wasserstoff oder Halogen stehen. In den vorhergehenden Definitionen
steht C
1-6-Alkyl für geradkettige und verzweigtkettige
gesättigte
Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel
Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, 1-Methylpropyl,
1,1-Dimethylethyl, Pentyl, Hexyl.
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In
den vorhergehenden Definitionen steht Halogen generell für Fluor,
Chlor, Brom und Iod.
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Bevorzugt
sind Verbindungen, in denen R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder
Methyl stehen.
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Bevorzugt
sind Verbindungen, in denen R3 und R4 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder
Fluor stehen.
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Bevorzugt
sind insbesondere die Verbindungen, in denen:
- • R1 für
Wasserstoff steht, R2 für Methyl steht, R3 für Fluor
steht und R4 für Wasserstoff steht (Mandelatsalz von
11-Fluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-N-methyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin);
- • R1 für
Wasserstoff steht, R2 für Methyl steht, R3 für Wasserstoff
steht und R4 für Wasserstoff steht (Mandelatsalz
von 3,3a,8,12b-Tetrahydro-N-methyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin;
- • R1 für
Methyl steht, R2 für Methyl steht, R3 für Fluor
steht und R4 für Fluor steht (Mandelatsalz
von 5,11-Difluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-N,N-dimethyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin;
- • R1 für
Methyl steht, R2 für Methyl steht, R3 für Fluor
steht und R4 für Wasserstoff steht (Mandelatsalz
von 11-Fluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-N,N-dimethyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin);
- • R1 für
Methyl steht, R2 für Methyl steht, R3 für Wasserstoff
steht und R4 für Wasserstoff steht (Mandelatsalz von
3,3a,8,12b-Tetrahydro-N,N-dimethyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin.
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Die
N-Oxidformen der Verbindungen der Formel (I) und (II) umfassen im
Rahmen der vorliegenden Erfindung diejenigen Verbindungen der Formel
(I), in denen das Stickstoffatom zum sogenannten N-Oxid oxidiert ist.
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Unter
dem vorhergehend verwendeten Begriff „stereochemisch isomere Formen" sind alle möglichen isomeren
Formen, die die Verbindungen der Formel (I) und (II) besitzen können, zu
verstehen. Sofern nichts anderes angegeben ist, bezeichnet die chemische
Bezeichnung der Verbindungen das Gemisch aller möglichen stereochemisch isomeren
Formen, wobei diese Gemische alle Diastereomere und Enantiomere
der zugrundeliegenden Molekülstruktur
enthalten. Insbesondere können
stereogene Zentren R- oder
S-Konfiguration aufweisen; Substituenten an zweiwertigen cyclischen
(teilweise) gesättigten
Resten können
cis- oder trans-Konfiguration haben. Stereochemisch isomere Formen
der Verbindungen der Formel (I) und (II) sollen selbstverständlich in
den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen.
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Bei
Vorliegen von zwei stereogenen Zentren mit bekannter absoluter Konfiguration
ordnet man gemäß CAS-Nomenklaturkonventionen
dem chiralen Zentrum mit der niedrigsten Nummer, dem Referenzatom,
den Deskriptor R oder S zu (auf der Basis der Cahn-Ingold-Prelog-Sequenzregel). Die
Konfiguration des zweiten stereogenen Zentrums wird mit den relativen
Deskriptoren [R*, R*] oder [R*, S*] angegeben, wobei R* immer als
das Referenzzentrum definiert ist und [R*, R*] Zentren mit der gleichen
Chiralität
und und [R*, S*] Zentren mit verschiedener Chiralität bezeichnet.
Wenn zum Beispiel das chirale Zentrum mit der niedrigesten Nummer in
dem Molekül
S-Konfiguration hat und das zweite Zentrum R ist, würde der
Stereodeskriptor als S-[R*, S*] angegeben. Bei Verwendung von „α" und „β" liegt der Substituent
mit der höchsten
Priorität
an dem asymmetrischen Kohlenstoffatom mit der niedrigsten Ringnummer
willkürlich
immer in der „α"-Position der durch
das Ringsystem bestimmten Mittelebene. Die Position des Substituenten
mit der höchsten
Priorität an
den anderen asymmetrischen Kohlenstoffatomen im Ringsystem relativ
zur Position des Substituenten mit höchster Priorität an dem
Referenzatom wird mit „α" bezeichnet, wenn
er sich auf der gleichen Seite der durch das Ringsystem bestimmten
Mittelebene befindet, oder mit „β", wenn er sich auf der anderen Seite
der durch das Ringsystem bestimmten Mittelebene befindet.
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Von
einigen der Verbindungen der Formel (I) und (II) und bei ihrer Herstellung
verwendeten Zwischenprodukten wurde die absolute stereochemische
Konfiguration nicht experimentell ermittelt. In diesen Fällen wurde
die zuerst isolierte stereochemisch isomere Form als „A" und die zweite als „B" bezeichnet, ohne
auf die tatsächliche
stereochemische Konfiguration weiter Bezug zu nehmen. Die isomeren
Formen „A" und „B" können jedoch
eindeutig charakterisiert werden, zum Beispiel in dem Fall, daß „A" und „B" in enantiomerer
Beziehung zueinander stehen, durch ihre optische Drehung. Der Fachmann
kann die absolute Konfiguration derartiger Verbindungen nach an
sich bekannten Verfahren, wie zum Beispiel Röntgenbeugung, bestimmen.
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So
bezeichnet zum Beispiel eine Verbindung mit dem stereochemischen
Deskriptor A-(2α,3aβ,12bα) das reine
Enantiomer mit entweder (a) der [2R-(2α,3aβ,12bα)]-Konfiguration, wobei Kohlenstoffatom
2 das Referenzatom mit R-Konfiguration darstellt und der -CH2-NR1R2-Substituent sich
auf der α-Seite
der Mittelebene befindet, das Kohlenstoffatom 3a die S-Konfiguration
aufweist, da der Wasserstoffsubstituent sich relativ zum -CH2-NR1R2-Substituenten
auf der anderen Seite der Mittelebene befindet, und das Kohlenstoffatom
12b die R-Konfiguration aufweist, da sich der Wasserstoffsubstituent
relativ zum -CH2-NR1R2-Substituenten auf der gleichen Seite der
Mittelebene befindet, oder (b) die [2S-(2α,3aβ,12bα)]-Konfiguration, wobei das
Kohlenstoffatom 2 die S-Konfiguration aufweist, das Kohlen stoffatom
3a die R-Konfiguration aufweist und das Kohlenstoffatom 12b die
S-Konfiguration aufweist.
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Ganz
analog bezeichnet eine Verbindung mit dem stereochemischen Deskriptor
A-(2α,3aα,12bβ) das reine
Enantiomer mit entweder (a) der [2R-(2α,3aα,12bβ)]-Konfiguration, wobei Kohlenstoffatom
2 das Referenzatom mit R-Konfiguration darstellt und der -CH2-NR1R2-Substituent sich
auf der α-Seite
der Mittelebene befindet, das Kohlenstoffatom 3a die R-Konfiguration
aufweist und das Kohlenstoffatom 12b die S-Konfiguration aufweist,
oder (b) die [2S-(2α,3aα,12bβ)]-Konfiguration, wobei
das Kohlenstoffatom 2 die S-Konfiguration aufweist,
das Kohlenstoffatom 3a die S-Konfiguration
aufweist und das Kohlenstoffatom 12b die R-Konfiguration aufweist.
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Es
sei darauf hingewiesen, daß die
Furangruppe in Formel (I) drei stereogene Zentren in den Positionen
2, 3a und 12b aufweist. Daher umfaßt die Formel (I) acht verschiedene
Isomere. Ganz besonders bevorzugt sind die als (2α,3aα,12bβ) bezeichneten
Isomere.
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Da
Mandelsäure
in zwei isomeren Formen (der R- und S-Form) vorliegen kann, versteht es sich,
daß Salze
beider isomerer Formen einschließlich aller Gemische davon
in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen. Besonders
bevorzugt ist die S-Form des Mandelatsalzes.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
zeigen Affinität
zu 5-HT2-Rezeptoren, insbesondere 5-HT2A- und 5-HT2C-Rezeptoren (Nomenklatur
gemäß D. Hoyer „Serotonin
(5-HT) in neurologic and psychiatric disorders", Herausgeber M. D. Ferrari, veröffentlicht
im Jahre 1994 von der Boerhaave Commission der Universität Leiden).
Die serotoninantagonistischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen
können
anhand ihrer Hemmwirkung beim „5-Hydroxytryptophan
Test on Rats", der
in Drug Dev. Res., 13, 237–244
(1988), beschrieben wird, demonstriert werden. Ferner zeigen die
erfindungsgemäßen Verbindungen
interessante pharmakologische Wirkung beim „mCPP Test on Rats", der nachfolgend
beschrieben wird, und beim „Combined Apomorphine,
Tryptamine, Norepinephrine (ATN) Test on Rats", der in Arch. Int. Pharmacodyn, 227,
238–253 (1977),
beschrieben wird.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft somit auch erfindungsgemäße Mandelatsalze
gemäß obiger
Definition zur Verwendung als Arzneimittel; insbesondere können die
Verbindungen der Formel (II) zur Herstellung eines Medikaments zur
Behandlung von ZNS-Störungen,
wie Angst, Psychose, Schizophrenie, Depression, Migräne, Schlafstörungen und
suchterzeugenden Eigenschaften von Drogen verwendet werden.
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Insbesondere
eignen sich die erfindungsgemäßen Mandelatsalze
zur Verwendung als Therapeutika bei der Behandlung oder Prävention
von Störungen
des zentralen Nervensystems wie Angst, Depression und leichter Depression,
manisch-depressiven Psychosen, Schlaf- und Sexualstörungen,
Psychose, Borderline-Psychose, Schizophrenie, Migräne, Persönlichkeitsstörungen oder
Zwangsneurosen, sozialer Phobie oder Panikattacken, organischen
Geistesstörungen,
Geistesstörungen
bei Kindern, Aggression, Gedächtnisstörungen und
Verhaltensstörungen
bei älteren
Menschen, Sucht, Fettleibigkeit, Bulimie und ähnlichen Störungen.
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Insbesondere
können
die erfindungsgemäßen Mandelatsalze
als Anxiolytika, Antipsychotika, Antidepressiva, Antimigränemittel
und Mittel mit dem Potential zur Aufhebung der suchterzeugenden
Eigenschaften von Drogen verwendet werden.
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Die
erfindungsgemäßen Mandelatsalze
können
auch als Therapeutika bei der Behandlung von motorischen Störungen verwendet
werden. Es kann von Vorteil sein, die erfindungsgemäßen Mandelatsalze
in Kombination mit klassischen Therapeutika für derartige Störungen zu
verwenden.
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Die
erfindungsgemäßen Mandelatsalze
können
auch bei der Behandlung oder Prävention
von durch Trauma, Schlaganfall, neurodegenerative Krankheiten und
dergleichen hervorgerufenen Schäden
des Nervensystems, Herz-Kreislauf-Störungen wie
Bluthochdruck, Thrombose, Schlaganfall und dergleichen sowie gastrointestinalen
Störungen
wie Funktionsstörungen
der Motilität
des gastrointestinalen Systems und dergleichen Verwendung finden.
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Aus
den obigen Verwendungszwecken der erfindungsgemäßen Mandelatsalze ergibt sich,
daß die vorliegende
Erfindung auch ein Verfahren zur Behandlung von Warmblütern, die
an derartigen Krankheiten leiden, bereitstellt, bei dem man eine
therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung der Formel (II), einer N-Oxidform oder einer
stereochemisch isomeren Form davon, die bei der Behandlung der oben
beschriebenen Störungen,
insbesondere bei der Behandlung von Angst, Psychose, Schizophrenie,
Depression, Migräne, Schlafstörungen und
suchterzeugenden Eigenschaften von Drogen, wirksam ist, systemisch
verabreicht.
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Der
Fachmann für
die Behandlung derartiger Erkrankungen könnte aus den nachfolgend aufgeführten Testergebnissen
die wirksame therapeutische Tagesmenge bestimmen. Eine wirksame
therapeutische Tagesmenge betrüge
etwa 0,01 mg/kg bis etwa 10 mg/kg Körpergewicht, besonders bevorzugt
etwa 0,05 mg/kg bis etwa 1 mg/kg Körpergewicht.
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Zwecks
leichterer Verabreichung können
die erfindungsgemäßen Verbindungen
als verschiedene pharmazeutische Darreichungsformen formuliert werden.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen
vereinigt man eine therapeutisch wirksame Menge der jeweiligen Verbindung
als Wirkstoff in Form einer innigen Mischung mit einem pharmazeutisch
unbedenklichen Träger,
der je nach der zur Verabreichung gewünschten Darreichungsform verschiedene
Formen annehmen kann. Diese pharmazeutischen Zusammensetzungen liegen
wünschenswerterweise
in Einzeldosisform vor, die sich vorzugsweise zur oralen, rektalen
oder perkutanen Verabreichung oder zur parenteralen Injektion eignet.
So können
bei der Herstellung der Zusammensetzungen in oraler Dosisform zum
Beispiel alle üblichen
pharmazeutischen Medien verwendet werden, wie zum Beispiel Wasser,
Glycole, Öle,
Alkohole und dergleichen bei oralen Flüssigpräparaten wie Suspensionen, Sirupen,
Elixieren und Lösungen,
oder feste Träger
wie Stärken,
Zucker, Kaolin, Gleitmittel, Bindemittel, Sprengmittel und dergleichen
bei Pulvern, Pillen, Kapseln und Tabletten. Aufgrund ihrer leichten
Verabreichbarkeit stellen Tabletten und Kapseln die vorteilhafteste
orale Einzeldosisform dar, wobei man dann natürlich feste pharmazeutische
Träger
verwendet. Bei Zusammensetzungen zur parenteralen Applikation besteht
der Träger
in der Regel zumindest größtenteils
aus sterilem Wasser, wenngleich auch andere Bestandteile, zum Beispiel
zur Förderung
der Löslichkeit,
mitverwendet werden können. So
kann man zum Beispiel Injektionslösungen herstellen, bei denen
der Träger
aus Kochsalzlösung,
Glukoselösung
oder einer Mischung von Kochsalz- und Glukoselösung besteht. Injektionslösungen,
die die erfindungsgemäßen Mandelatsalze
enthalten, können
zwecks lang anhaltender Wirkung in einem Öl formuliert werden. Als Öle für diesen
Zweck eignen sich zum Beispiel Erdnußöl, Sesamöl, Baumwollsamenöl, Maisöl, Sojabohnenöl, synthetische
Glycerinester langkettiger Fettsäuren
und Gemische aus diesen und anderen Ölen. Ferner kann man auch Injektionssuspensionen
herstellen, wobei man geeignete flüssige Träger, Suspendiermittel und dergleichen
einsetzen kann. Bei den zur perkutanen Verabreichung geeigneten
Zusammensetzungen enthält
der Träger
gegebenenfalls ein Penetriermittel und/oder ein geeignetes Netzmittel,
gegebenenfalls in Kombination mit kleineren Mengen geeigneter Zusatzstoffe
jeglicher Art, wobei diese Zusatzstoffe keine wesentliche negative
Wirkung auf die Haut ausüben.
Derartige Zusatzstoffe können
die Aufbringung auf die Haut erleichtern und/oder für die Herstellung
der gewünschten
Zusammensetzungen von Nutzen sein. Diese Zusammensetzungen können auf
verschiedenen Wegen verabreicht werden, z.B. als Transdermalpflaster, Direktauftrag
oder Salbe. Die Mandelatsalze, bei denen es sich um Säureadditionssalze
von Verbindungen der Formel (I) handelt, sind aufgrund ihrer gegenüber der
entsprechenden Basen- oder Säureform
erhöhten
Wasserlöslichkeit
besser für
die Herstellung von wäßrigen Zusammensetzungen
geeignet.
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Zur
Erhöhung
der Löslichkeit
und/oder Stabilität
der Verbindungen der Formel (II) in pharmazeutischen Zusammensetzungen
kann der Einsatz von α-, β- oder γ-Cyclodextrinen oder
deren Derivaten, insbesondere hydroxyalkylsubstituierten Cyclodextrinen,
z.B. 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin,
von Vorteil sein. Die Löslichkeit
und/oder Stabilität
der Verbindungen der Formel (II) in pharmazeutischen Zusammensetzungen
kann auch durch Cosolventien wie Alkohole verbessert werden.
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Weitere
zweckmäßige Wege
zur Verbesserung der Löslichkeit
der erfindungsgemäßen Verbindungen der
pharmazeutischen Zusammensetzungen werden in der WO 97/44014 beschrieben.
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Insbesondere
kann man die erfindungsgemäßen Verbindungen
in einer pharmazeutischen Zusammensetzung formulieren, die eine
therapeutisch wirksame Menge von Teilchen enthält, die aus einer festen Dispersion,
die
- (a) eine Verbindung der Formel (II) und
- (b) ein oder mehrere pharmazeutisch unbedenkliche wasserlösliche Polymere
enthält,
bestehen.
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Der
Begriff „eine
feste Dispersion" definiert
ein System in einem festen Zustand (im Gegensatz zu einem flüssigen oder
gasförmigen
Zustand) mit mindestens zwei Komponenten, wobei eine Komponente
mehr oder weniger gleichmäßig in der
anderen Komponente bzw. den anderen Komponenten dispergiert ist.
Wenn die Komponenten so dispergiert sind, daß das System überall chemisch
und physikalisch einheitlich oder homogen ist oder aus einer Phase
gemäß der thermodynamischen
Definition besteht, wird eine derartige feste Dispersion als „eine feste
Lösung" bezeichnet. Feste
Lösungen
sind bevorzugte physikalische Systeme, da die Komponenten darin
in der Regel für
die Organismen, an die sie verabreicht werden, leicht bioverfügbar sind.
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Unter
den Begriff „eine
feste Dispersion" fallen
auch Dispersionen, die weniger homogen sind als feste Lösungen.
Derartige Dispersionen sind nicht überall chemisch und physikalisch
einheitlich oder enthalten mehr als eine Phase.
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Bei
dem wasserlöslichen
Polymer in den Teilchen handelt es sich um ein Polymer mit einer
scheinbaren Viskosität
von 1 bis 100 mPa·s
in einer 2%igen wäßrigen Lösung bei
20°C.
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Bevorzugte
wasserlösliche
Polymere sind Hydroxypropylmethylcellulosen bzw. HPMC. HPMC mit
einem Methoxysubstitutionsgrad von etwa 0,8 bis etwa 2,5 und einer
molaren Hydroxypropylsubstitution von etwa 0,05 bis etwa 3,0 sind
im allgemeinen wasserlöslich.
Der Methoxysubstitutionsgrad bezieht sich auf die durchschnittliche
Zahl von Methylethergruppen pro Anhydroglucose-Einheit des Cellulosemoleküls. Die
molare Hydroxypropylsubstitution bezieht sich auf die durch schnittliche
Zahl von Molen Propylenoxid, die mit jeder Anhydroglucose-Einheit
des Cellulosemoleküls
reagiert haben.
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Zur
Herstellung der oben definierten Teilchen kann man zunächst eine
feste Dispersion der Komponenten herstellen und diese dann gegebenenfalls
zerkleinern oder mahlen. Es gibt verschiedene Techniken zur Herstellung
fester Dispersionen, u.a. Schmelzeextrusion, Sprühtrocknung und Lösungsverdampfung,
wobei die Schmelzeextrusion bevorzugt ist.
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Zwecks
einfacher Verabreichung und einheitlicher Dosierung ist es besonders
vorteilhaft, die oben genannten pharmazeutischen Zusammensetzungen
in Einzeldosisform zu formulieren. Unter dem Begriff Einzeldosisform
sind in der Beschreibung und in den Ansprüchen physikalisch diskrete
Einheiten zu verstehen, die sich als Einheitsdosen eignen, wobei
jede Einheit eine vorbestimmte Menge des Wirkstoffs enthält, die
so berechnet ist, daß in
Verbindung mit dem erforderlichen pharmazeutischen Träger die
gewünschte
therapeutische Wirkung erzielt wird. Beispiele für derartige Einzeldosisformen
sind Tabletten (einschließlich
Tabletten mit Bruchrille und Lacktabletten), Kapseln, Pillen, Pulverbeutel,
Oblaten, Injektionslösungen,
Injektionssuspensionen, ein Teelöffelvoll,
ein Eßlöffelvoll
und dergleichen sowie deren getrennt vorliegende Vielfache.
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Zur
Herstellung der Mandelatsalze der Formel (II) kann man im allgemeinen
so vorgehen, daß man die
freie Base der Verbindungen der Formel (I) in einem geeigneten Lösungsmittel
löst, die
Mischung gegebenenfalls erhitzt, eine ausreichende Menge Mandelsäure zugibt,
die Reaktionsmischung abkühlt
und das kristalline Material sammelt. Die so erhaltenen entsprechenden
Salze können
gegebenenfalls durch Umkristallisieren in einem geeigneten Lösungsmittel
weiter aufgereinigt werden.
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Der
im Rahmen der vorliegenden Erfindung in bezug auf die Herstellung
und das Umkristallisieren der Mandelatsalze verwendete Begriff geeignetes
Lösungsmittel
bedeutet jedes Niederalkanol- oder Niederketon-Lösungsmittel,
in dem die Verbindung der Formel (I) löslich ist, und umfaßt primäre, sekundäre und tertiäre Alkohole
und die entsprechenden Ketone mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Geeignete
Niederalkanol-Lösungsmittel
sind u.a. Methanol, Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, 1-Butanol, 2-Butanol, 2-Methyl-1-propanol,
1,1-Dimethylethanol, Cyclohexanol und dergleichen. Auch Gemische
aus zwei oder mehr der oben aufgeführten Lösungsmittel können bei
der Herstellung der erfindungsgemäßen Mandelatsalze effektiv
eingesetzt werden, sowie Lösungen
der Lösungsmittel
oder Gemische davon mit Wasser. Insbesondere kann das Wasser bis
zu etwa 25 bis 35 vol.-% der Lösung
ausmachen. Vorzugsweise verwendet man als Lösungsmittel ein Niederalkanol,
insbesondere 2-Propanol.
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Die
Verbindungen der Formel (I) können
nach den Verfahrensweisen gemäß WO 99/19317
und WO 97/28991 hergestellte werden; auf diese Verfahrensweisen
wird hiermit ausdrücklich
Bezug genommen.
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Die
Verbindungen der Formel (I) können
allgemein durch N-Alkylierung eines Zwischenprodukts der Formel
(III) mit einem Zwischenprodukt der Formel (IV), worin W für eine geeignete
Abgangsgruppe, wie Halogen, steht, hergestellt werden. In den Zwischenprodukten
(III) und (IV) haben R1 bis R4 die
gleiche Bedeutung wie in den Verbindungen der Formel (I). Die N-Alkylierung
kann zweckmäßigerweise
in einem unter den Reaktionsbedingungen inerten Lösungsmittel,
wie zum Beispiel Methanol, Tetrahydrofuran, Methylisobutylketon, N,N-Dimethylformamid
oder Dimethylsulfoxid, und gegebenen falls in Gegenwart einer geeigneten
Base durchgeführt
werden. Die Reaktionsgeschwindigkeit kann durch Rühren und
erhöhte
Temperaturen, zum Beispiel Rückflußtemperatur,
erhöht
werden. Alternativ dazu kann man die N-Alkylierung nach der Methode
von Monkovic et al. (J. Med. Chem. (1973), 16(4), S. 403–407) durchführen, bei
der ein druckbeaufschlagtes Reaktionsgefäß verwendet wird.
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Man
kann die Verbindungen der Formel (I) auch durch an sich bekannte
Transformationsreaktionen ineinander umwandeln.
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Außerdem lassen
sich die Verbindungen der Formel (I) nach an sich bekannten Methoden
zur Umwandlung eines dreiwertigen Stickstoffs in seine N-Oxidform
auch in die entsprechenden N-Oxidformen umwandeln. Die N-Oxidationsreaktion
kann im allgemeinen so durchgeführt
werden, daß man
den Ausgangsstoff der Formel (I) mit einem geeigneten organischen
oder anorganischen Peroxid umsetzt. Als anorganische Peroxide eignen
sich zum Beispiel Wasserstoffperoxid, Alkali- oder Erdalkalimetallperoxide,
z.B. Natriumperoxid, Kaliumperoxid; als organische Peroxide eignen
sich zum Beispiel Peroxidsäuren,
wie zum Beispiel gegebenenfalls halogensubstituierte Benzolcarboperoxosäure, z.B.
3-Chlorbenzolcarboperoxosäure, Peroxoalkansäuren, z.B.
Peroxoessigsäure,
Alkylhydroperoxide, z.B. tert.-Butylhydroperoxid.
Als Lösungsmittel
eignen sich zum Beispiel Wasser, niedere Alkanole, z.B. Ethanol
und dergleichen, Kohlenwasserstoffe, z.B. Toluol, Ketone, z.B. 2-Butanon,
halogenierte Kohlenwasserstoffe, z.B. Dichlormethan, und Gemische
derartiger Lösungsmittel.
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Reine
stereochemisch isomere Formen der Verbindungen der Formel (I) sind
nach an sich bekannten Verfahren erhältlich. Diastereomere können durch
physikalische Methoden, wie zum Beispiel selektive Kristallisation,
und chromatographische Methoden, z.B. Gegenstromverteilung, Flüssigkeitschromatographie
und dergleichen, getrennt werden.
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Die
Verbindungen der Formel (I) fallen bei dem oben beschriebenen Verfahren
im allgemeinen in Form von racemischen Gemischen von Enantiomeren
an, welche sich nach bekannten Trennverfahren voneinander trennen
lassen. Diejenigen racemischen Verbindungen der Formel (I), die
ausreichend basisch oder sauer sind, können durch Umsetzung mit einer
geeigneten chiralen Säure
bzw. chiralen Base in die entsprechenden diastereomeren Salzformen überführt werden.
Die diastereomeren Salzformen werden anschließend getrennt, zum Beispiel
durch selektive oder fraktionierte Kristallisation, wonach die Enantiomere
daraus mit Alkali bzw. Säure
freigesetzt werden. Man kann die enantiomeren Formen der Verbindungen
der Formel (I) aber auch mittels Flüssigkeitschromatographie unter
Verwendung einer chiralen stationären Phase trennen. Die reinen
stereochemisch isomeren Formen sind auch aus den reinen stereochemisch
isomeren Formen der entsprechenden Ausgangsstoffe erhältlich,
vorausgesetzt, daß die
Reaktion stereospezifisch verläuft.
Ist ein spezielles Stereoisomer gewünscht, so wird diese Verbindung
nach stereospezifischen Herstellungsverfahren synthetisiert. Bei
diesen Verfahren kommen vorteilhafterweise enantiomerenreine Ausgangsstoffe
zum Einsatz.
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Die
oben aufgeführten
Zwischenprodukte sind entweder im Handel erhältlich oder nach an sich bekannten
Verfahren zugänglich.
So kann man zum Beispiel Zwischenprodukte der Formel (III) nach
der Methode von Monkovic et al. (J. Med. Chem. (1973), 16(4), S.
403–407)
herstellen.
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Die
folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung näher erläutern, ohne
ihren Schutzbereich einzuschränken.
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Versuchsteil
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A. Herstellung der Zwischenprodukte
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- a) Eine auf einem Eisbad gekühlte Suspension
von AlCl3 (0,0718 mol) in Tetrahydrofuran
(75 ml) wurde unter N2-Atmosphäre tropfenweise mit LiAlH4 (0,0686 mol) versetzt. Die Mischung wurde
10 Minuten bei 0°C gerührt. Dann
wurde eine Lösung
von 2-Fluor-5H-dibenzo[a,d]cyclohepten-5-on
(0,0653 mol; hergestellt wie in DE
3,644,462 beschrieben) in Tetrahydrofuran (75 ml) zugetropft,
wonach die erhaltene Reaktionsmischung auf Raumtemperatur kommen
gelassen wurde. Dann wurde die Reaktionsmischung unter Rühren 2 Stunden
unter Rückfluß erhitzt.
Danach wurde die Mischung auf einem Eisbad abgekühlt und mit Wasser und CH2Cl2 versetzt. Die
organische Schicht wurde mit gesättigter
wäßriger NaHCO3-Lösung
gewaschen, getrocknet, filtriert und vom Lösungsmittel befreit, was 13,16
g (96%) 2-Fluor-5H-dibenzo[a,d]cyclohepten
(Zwischenprodukt 1) ergab.
- b) Eine Lösung
von meta-Chlorperbenzoesäure
(0,0501 mol) in CHCl3 (40 ml) wurde getrocknet
und filtriert, wonach das Filtrat zu einer bei 60°C gerührten Lösung von
Zwischenprodukt 1 (0,0417 mol) und 1,4-Benzoldiol (0,26 g) in CHCl3 (70 ml) getropft wurde. Die Reaktionsmischung
wurde 2,5 Stunden bei 60°C
gerührt
und dann auf einem Eisbad abgekühlt,
mit 10%iger wäßriger Na2CO3-Lösung und
Kochsalzlösung
gewaschen, getrocknet und filtriert, wonach das Filtrat eingedampft
wurde, was 10,42 g 3-Fluor-6,10b-dihydro- 1aH-dibenzo[3,4:6,7]cyclohept[1,2-b]oxiren
(Zwischenprodukt 2) ergab.
- c) Eine Lösung
von Zwischenprodukt 2 (0,04956 mol) in Tetrahydrofuran (120 ml)
wurde unter N2-Atmosphäre tropfenweise mit Brom-2-propenylmagnesium
(0,0542 mol) versetzt. Die Reaktionsmischung wurde 30 Minuten bei
Raumtemperatur und dann 2 Stunden unter Rückfluß gerührt. Dann wurde die Reaktionsmischung
auf einem Eisbad abgekühlt,
mit 20%iger NH4Cl-Lösung gequencht und mit Essigsäureethylester extrahiert.
Die organische Schicht wurde abgetrennt, getrocknet, filtriert und
vom Lösungsmittel
befreit. Der Rückstand
wurde mittels HPLC an Kieselgel (Elutionsmittel: Hexangemisch/Essigsäureethylester
9/1) gereinigt und in zwei Regioisomere aufgetrennt. Es wurden zwei
reine Fraktionsgruppen aufgefangen und vom Lösungsmittel befreit, was 4,79
g (36%) (±)-trans-8-Fluor-10,11-dihydro-11-(2-propenyl)-5H-dibenzo[a,d]cyclohepten-10-ol
(Zwischenprodukt 3) und 2,52 g (19%) (trans)-2-Fluor-10,11-dihydro-11-(2-propenyl)-5H-dibenzo[a,d]cyclohepten-10-ol
(Zwischenprodukt 4) ergab.
- d) Eine auf einem Eisbad gekühlte
Lösung
von Zwischenprodukt 3 (0,0175 mol) in CHCl3 (80
ml) wurde portionsweise mit Pyridiniumtribromid (0,0175 mol) versetzt.
Die Reaktionsmischung wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt und
dann mit Wasser versetzt. Nach 5 Min. Rühren wurde die organische Schicht abgetrennt,
mit Wasser gewaschen, getrocknet, filtriert und vom Lösungsmittel
befreit. Der Rückstand
wurde mittels Kurzsäulenchromatographie
an Kieselgel (Elutionsmittel: Hexangemisch/CH2Cl2 4:1, dann 1:1) gereinigt. Die reinen Fraktionen
wurden gesammelt und vom Lösungsmittel
befreit, was 5,02 g (83%) (±)-[(2α,3aβ,12bα) + (2α,3aα,12bβ)]-2-(Brommethyl)11-fluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan
(Zwischenprodukt 5) ergab.
In Analogie dazu wird hergestellt:
(±)-[(2α,3aβ,12bα) + (2α,3aα,12bβ)]-2-(Brommethyl)5-fluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan
(Zwischenprodukt 6),
(±)-[(2α,3aβ,12bα) + (2α,3aα,12bβ)]-2-(Brommethyl)-3,3a,8,12b-tetrahydro-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-]furan
(Zwischenprodukt 7) und
(±)-[(2α,3aβ,12bα) + (2α,3aα,12bβ)]-2-(Brommethyl)-5,11-difluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan
(Zwischenprodukt 8).
- e) Eine Mischung von Zwischenprodukt 5 (0,073 mol), Dimethylamingas
(170 g) und CaO (26 g) in THF (400 ml) wurde 16 Stunden auf 125°C erhitzt
(Autoklav) (Umsetzung × 2).
Die Mischung wurde mit gesättigter
wäßriger NaHCO3-Lösung
gewaschen und dann mit CH2Cl2 extrahiert.
Die abgetrennte organische Schicht wurde getrocknet, filtriert und
vom Lösungsmittel
befreit. Der Rückstand
wurde in Diethylether gelöst
und mit HCl/2-Propanol (pH < 4)
in das Salzsäuresalz
(1:1) überführt. Nach
Abdampfen des Lösungsmittels
wurde der Rückstand
in siedendem 2-Propanon gerührt,
abfiltriert und getrocknet, was 20,5 g (±)-(2α,3aβ,12bα)-11-Fluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-N,N-dimethyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin
(Zwischenprodukt 9) ergab.
- f) Das Lösungsmittel
der Mutterlauge wurde abgedampft. Der Rückstand wurde mittels Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie
an RP-18 (Elutionsmittel: (0,5% NH4OAc in
H2O)/CH3OH/CH3CN-Gradientenelution) gereinigt. Die reinen
Fraktionen wurden aufgefangen und vom Lösungsmittel befreit, was 0,400
g (±)-(2α,3aα,12bβ)-11-Fluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-N,N-dimethyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin (Zwischenprodukt
10) ergab.
- g) Zwischenprodukt 10 (0,00128 mol) wurde durch chirale Säulenchromatographie
an Chiralpak AD (Elutionsmittel: Hexan/2-Propanol 97/3) in seine
Enantiomere aufgetrennt. Es wurden zwei reine Fraktionsgruppen aufgefangen
und vom Lösungsmittel
befreit, was 0,201 g A- (2α,3aα,12bβ)-11-Fluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-N,N-dimethyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin (Zwischenprodukt
11) und 0,170 g B- (2α,3aα,12bβ)-11-Fluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-N,N-dimethyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin (Zwischenprodukt
12) ergab.
In Analogie zu Zwischenprodukt 10 wurden außerdem die
folgenden Zwischenprodukte hergestellt:
(±)-(2α,3aα,12bβ)-5-Fluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-N,N-dimethyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin (Zwischenprodukt
13),
(±)-(2α,3aα,12bβ)-3,3a,8,12b-Tetrahydro-N,N-dimethyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin
(Zwischenprodukt 14) und
(±)-(2α,3aα,12bβ)-5,11-Difluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-N,N-dimethyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]-furan-2-methanamin
(Zwischenprodukt 15).
- d) Unter Verwendung von Methylamin (Gas) anstelle von N,N-Dimethylamin
(Gas) werden auf analoge Art und Weise die Monomethyläquivalente
der Zwischenprodukte 13, 14 und 15 hergestellt, was
(±)-(2α,3aα,12bβ)-11-Fluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-N-methyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin (Zwischenprodukt
16)
(±)-(2α,3aα,12bβ)-5-Fluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-N-methyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin (Zwischenprodukt
17),
(±)-(2α,3aα,12bβ)-5,11-Difluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-N-methyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin (Zwischenprodukt
18) und
(±)-(2α,3aα,12bβ)-3,3a,8,12b-Tetrahydro-N-methyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin
(Zwischenprodukt 19) ergab.
-
B. Herstellung der Mandelatsalze
-
Verbindung 1
-
0,00025
mol des B-Enantiomers von Zwischenprodukt 16 und 0,00025 mol S-Mandelsäure wurden
in 4 ml 2-Propanol gelöst
und dann kristallisieren gelassen. Der Niederschlag wurde abfiltriert
und getrocknet (Vakuum, 50°C).
Ausbeute: 0,096 g Mandelatsalz (Verbindung 1). Zur Herstellung einer
für die
Röntgenanalyse geeigneten
Probe wurden 5 mg Verbindung 1 aus 1 ml 2-Propanol mit 3 Tropfen
Ethanol umkristallisiert.
-
In
Analogie dazu wurden die Mandelatsalze der B-Enantiomere der Zwischenprodukte 12,
13, 14, 15, 17, 18 und 19 hergestellt.
-
Stabilitätsprüfung
-
Die
folgenden Salze wurden geprüft:
Tartratsalz, Ditoluoyltartratsalz, Citratsalz, Malonatsalz, Succinatsalz
und Mandelatsalz (Verbindung 1) von B-(2α,3aα,12bβ)-11-Fluor-3,3a,8,12b-tetrahydro-N-methyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin.
Die Salze wurden auf ihr Wasseradsorptions/desorptionsverhalten,
ihre kristallographische Stabilität und ihre chemische Stabilität geprüft.
-
a. Adsorption und Desorption
von Wasser
-
Die
Adsorption und Desorption von Wasser bei 25°C bei unterschiedlicher relativer
Feuchtigkeit wird an einer Menge von ±10 mg jedes Salzes untersucht.
Dabei wird die Gewichtsänderung
in Abhängigkeit
von der relativen Feuchtigkeit aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind
in 1 dargestellt. Das Mandelatsalz ist über den
gesamten Feuchtigkeitsbereich gegenüber Feuchtigkeitsaufnahme stabil.
Das Malonatsalz, das Succinatsalz, das Tartratsalz und das (+)-Ditoluoyltartratsalz
sind weniger stabil, aber die Gewichtsänderung in Abhängigkeit
von der relativen Feuchtigkeit ist sehr gering. Das Citratsalz ist
hygroskopisch und zerfließt
bei hoher relativer Feuchtigkeit.
-
b. Kristallographische
Stabilität
-
Die
Stabilität
der Kristallstruktur des Salzes wird nach Lagerung der Verbindungen über einen
Zeitraum von zwei Wochen bei Raumtemperatur (RT) unter entweder
5%, 75% und 25°C/60%
relativer Feuchtigkeit (RF) untersucht. Die Proben werden mittels
Thermogravimetrie (TGA), Differentialkalorimetrie (DSC) und Infrarotspektroskopie
(IR) analysiert.
-
Die
Ergebnisse der Prüfung
sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle
1: Ergebnisse für
die kristallographische Stabilität.
- * Keine Messungen durchgeführt
- ~Ref:
- mit Referenz identisch
-
Für das Tartratsalz,
das Mandelsäuresalz
und das (+)-Ditoluoyltartratsalz
wird bei Lagerung unter den verschiedenen relativen Feuchtigkeiten
keine Änderung beobachtet.
Die IR-Spektren und die DSC-Kurven bleiben vor und nach der Lagerung
gleich. Daraus geht hervor, daß die
Produkte kristallographisch stabil sind. Das Citratsalz ist amorph
und zerfließt
bei RT/75% RF.
-
c. Chemische Stabilität
-
Bei
dem Programm zur Prüfung
der chemischen Stabilität
werden die Salze unter verschiedenen Bedingungen über Zeiträume von
2, 4 und 8 Wochen gelagert. Bei diesen Bedingungen handelt es sich
um 40°C/75%
RF, 50°C,
Tageslicht, RT/5% RF, RT/75% RF, 25°C/60% RF und künstliches
Licht. Das Mandelatsalz und das Ditoluoyltartratsalz werden auch
8 Stunden in 0,3 da ICH-Licht gelagert. Nach der Lagerung werden
die Verbindungen mittels HPLC und durch visuelle Inspektion analysiert.
Die Ergebnisse der Prüfungen sind
in Tabelle 2 aufgeführt.
-
Tabelle
2: Ergebnisse für
die chemische Stabilität.
-
-
Die
Studie der chemischen Stabilität
der verschiedenen Formen ergab die folgenden Beobachtungen:
Das
Tartratsalz zeigte eine Empfindlichkeit gegenüber 40°C/70% RF und Licht, da die Summe
der Verunreinigungen nach Lagerung bei 40°C/70% RF und unter den beiden
Lichtbedingungen zunimmt. Das Citratsalz zeigt unter allen untersuchten
Bedingungen Abbau.
-
Das
(+)-Ditoluoyltartratsalz zeigt eine Empfindlichkeit gegenüber Temperatur
und Licht, da die Summe der Verunreinigungen nach Lagerung bei 50°C und unter
den beiden Lichtbedingungen zunimmt. Das Mandelatsalz ist unter
allen untersuchten Bedingungen chemisch stabil.
-
Zusammenfassend
ist festzustellen, daß das
Tartratsalz ein gutes Adsorptions-Desorptions-Profil zeigt und kristallographisch
stabil ist, aber Empfindlichkeit gegenüber höheren Feuchtigkeiten und Licht
zeigt. Das Citratsalz ist hygroskopisch und zerfließt bei der Adsorptions-Desorptionsprüfung bei
relativ hoher Feuchtigkeit. Das Citratsalz ist amorph und chemisch
nicht stabil. Es ist unter allen Lagerungsbedingungen abbauempfindlich.
Das (+)-Ditoluoyltartratsalz zeigt ein gutes Adsorptions-Desorptions-Profil
und ist kristallographisch stabil, zeigt aber Empfindlichkeit gegenüber Temperatur
und Licht. Dagegen zeigt das Mandelatsalz ein gutes Adsorptions-Desorptions-Profil
und ist chemisch und kristallographisch stabil.
-
Es
wurde auch festgestellt, daß die
Stabilität
der Salze mit zunehmender Reinheit zunahm. Außerdem waren die Salze aus
dem Stand der Technik nur schwer mit hohem Reinheitsgrad herstellbar,
wohingegen das Mandelatsalz immer mit hohem Reinheitsgrad hergestellt
werden konnte. Daher ist das Mandelatsalz die bessere Wahl, wenn
es auf die Wahl von Salzen mit ausreichender Stabilität ankommt.