ES2214318T5 - Cristales de mirtazapina anhidra y procedimiento para su produccion. - Google Patents

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Abstract

Cristales de mirtazapina anhidra poco higroscópicos, que tienen una higroscopia de no más de 0, 6% en peso cuando los cristales se almacenan en aire que tiene una humedad relativa de 75% a 25ºC a presión atmosférica durante 500 horas.

Description

Cristales de mirtazapina anhidra y procedimiento para su producción.
Campo técnico
La presente invención se refiere a cristales de mirtazapina anhidra y a un procedimiento para su preparación. Más específicamente, la presente invención se refiere a cristales de mirtazapina anhidra que tienen bajas propiedades higroscópicas, que son útiles como antidepresivos, y a un procedimiento para su preparación.
Técnica antecedente
Se ha propuesto como procedimiento para aumentar la pureza de la mirtazapina, un procedimiento para recristalizar mirtazapina en un éter de petróleo o material similar (patente U.S. n.º. 4.062.848).
Sin embargo, hay en este procedimiento algunos defectos en tanto que precipitan impurezas en estado oleoso cuando se usa una mirtazapina en bruto que tiene una pureza de 90 a 95%, inhibiéndose así la cristalización de la mirtazapina y dificultándose la cristalización de mirtazapina de alta pureza.
Además, puesto que los cristales de mirtazapina tienen propiedades higroscópicas, los cristales tienen algunos defectos que hacen que no se puedan manipular y almacenar si no están en condiciones de sequedad.
El documento WO 00/62782 (fecha de prioridad: 19 de abril de 1999; fecha de presentación: 18 de abril de 2000; fecha de publicación: 26 de octubre de 2000) es parte del estado de la técnica de conformidad con el artículo 54(3) del EPC, que se extiende al contenido del documento de prioridad US 60/130.047. En cuanto D2 es técnica anterior relevante, se refiere a la síntesis de compuestos que contienen un anillo de piperazina tales como mirtazapina. La mirtazapina obtenida es un aceite.
Consecuentemente, desde hace mucho tiempo se ha deseado el desarrollo de un procedimiento capaz de preparar eficientemente mirtazapina con una pureza alta a partir de mirtazapina en bruto y el desarrollo de cristales de mirtazapina que tienen bajas propiedades higroscópicas.
La presente invención se ha realizado a la vista de la técnica anterior descrita en lo que antecede. Un objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento capaz de preparar eficientemente una mirtazapina de alta pureza a partir de mirtazapina en bruto, y cristales de mirtazapina anhidra que tienen bajas propiedades higroscópicas y un procedimiento para su preparación.
Descripción de la invención
De acuerdo con la invención, se ha proporcionado:
(1) cristales de mirtazapina anhidra poco higroscópicos, que tienen una higroscopia de no más de 0,6% en peso cuando los cristales se almacenan en aire que tiene una humedad relativa de 75% a 25ºC a presión atmosférica durante 500 horas, y un contenido de agua de no más de 0,5% en peso;
(2) un procedimiento para preparar cristales de mirtazapina anhidra poco higroscópicos, que tienen una higroscopia de no más de 0,6% en peso cuando los cristales se almacenan en aire que tiene una humedad relativa de 75% a 25ºC a presión atmosférica durante 500 horas y un contenido de agua de no más de 0,5% en peso, caracterizado por secar los cristales de hidrato de mirtazapina, calentando a una temperatura de calentamiento de 90º a 105ºC.
(3) un cristal de hidrato de mirtazapina representado por la fórmula (I):
1
en la que n es un número entero de 1 a 5,
y un procedimiento para prepararlo.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un gráfico que representa el espectro de absorción de radiación infrarroja de los cristales del hidrato de mirtazapina obtenidos en el Ejemplo 1.
La Figura 2 es un gráfico que muestra la higroscopia de los cristales de mirtazapina anhidra obtenidos en el Ejemplo 7 de la presente invención y el Ejemplo Comparativo 3 con el transcurso del tiempo.
La Figura 3 es un diagrama de difracción de rayos X de los cristales de hidrato de mirtazapina obtenidos en el Ejemplo 8.
La Figura 4 es un diagrama de la estructura molecular de los cristales de hidrato de mirtazapina obtenidos en el Ejemplo 8.
La Figura 5 es un diagrama de la estructura cristalina vista a lo largo del eje a de los cristales de hidrato de mirtazapina obtenidos en el Ejemplo 8.
La Figura 6 es un diagrama de la estructura cristalina vista a lo largo del eje b de los cristales de hidrato de mirtazapina obtenidos en el Ejemplo 8.
La Figura 7 es un diagrama de la estructura cristalina vista a lo largo del eje c de los cristales de hidrato de mirtazapina obtenidos en el Ejemplo 8.
La Figura 8 es un diagrama de difracción de rayos X de los cristales de mirtazapina anhidra obtenidos en el Ejemplo 10.
La Figura 9 es una microfotografía de las partículas obtenidas en el Ejemplo 9, preparadas pulverizando los cristales de mirtazapina anhidra.
La Figura 10 es una microfotografía de las partículas obtenidas en el Ejemplo 9, preparadas pulverizando los cristales de mirtazapina anhidra y secándolas seguidamente.
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Modo óptimo de practicar la invención
En la presente memoria, el término "anhidra" de los cristales de mirtazapina anhidra significa los cristales sustancialmente exentos de agua. Más específicamente, el contenido en agua de los cristales de mirtazapina anhidra no es de más de 0,5% en peso, preferiblemente de no más de 0,3% en peso, desde el punto de vista de impartir a los cristales unas propiedades higroscópicas suficientemente bajas.
Los poco higroscópicos cristales de mirtazapina anhidra de la presente invención tienen una higroscopia de no más de 0,6% en peso cuando los cristales se almacenan en aire que tiene una humedad relativa de 75% a 25ºC a presión atmosférica durante 500 horas. Por tanto, se facilita la manipulación de los cristales y su formación en preparados y se mejora su estabilidad en el almacenamiento.
Como materia prima de los cristales de mirtazapina anhidra se pueden usar cristales de un hidrato de mirtazapina.
Como el cristal de hidrato de mirtazapina se puede citar un compuesto representado por la fórmula (I):
2
en la que n es un número entero de 1 a 5. En la fórmula, es preferible que n sea 2 o 3. Entre estos dos valores, es preferible que, desde los puntos de vista de cristalinidad, manipulación y estabilidad al almacenamiento, n sea 2, esto es, un cristal de hemihidrato de mirtazapina. El cristal de hemihidrato de mirtazapina tiene picos de difracción característicos en el diagrama de difracción de rayos X, cuando los ángulos de difracción (2\theta) son 9,28, 14,36, 20,46 y 26,92.
Los cristales de hidrato de mirtazapina se pueden preparar fácilmente a partir de, por ejemplo, una mirtazapina en bruto como materia prima, por el método siguiente. La mirtazapina en bruto es una mirtazapina que tiene una pureza de no más de 99% o aproximada, y se puede preparar, por ejemplo, por un procedimiento descrito en la patente U.S. nº. 4.062.848.
Más específicamente, la mirtazapina en bruto usada en la presente invención se refiere a una que tiene una absorbancia de no menos de 0,1 a una longitud de onda de 600 nm y una transmitancia de no más de 30% a una longitud de onda de 400 nm, cuando la absorbancia a una longitud de onda de 600 nm y la transmitancia a una longitud de onda de 400 nm se determinan, usando una celda de cuarzo de 10 mm en la que se ponen 2 g de una mirtazapina en bruto disuelta en 10 ml de metanol, mediante un dispositivo de medida [adquirible comercialmente de Shimadzu Corporation bajo la denominación comercial UV-2500 PC], y que también tiene un valor de b de no más de 10 cuando se determina usando un colorímetro [adquirible comercialmente de Nippon Denshoku Kogyo Kabushiki Kaisha bajo la denominación comercial del colorímetro Z-300A].
Al preparar los cristales de un hidrato de mirtazapina a partir de una mirtazapina en bruto, primeramente se disuelve la mirtazapina en un disolvente.
El grupo de disolventes incluye, por ejemplo, una mezcla disolvente de un disolvente orgánico soluble en agua tal como un alcohol inferior tal como metanol y etanol; un éter tal como dioxano y tetrahidrofurano; cetona tal como acetona; éster tal como acetato de metilo; y disolventes apróticos tales como dimetilformamida y dimetilsulfóxido, con agua. Entre los disolventes orgánicos solubles en agua, son preferibles los alcoholes inferiores tales como metanol y etanol. Se desea, desde el punto de vista de mejoras del rendimiento y mejoras en la pureza y color, que la cantidad de agua sea de 50 a 2000 partes en peso, preferiblemente de 80 a 1000 partes en peso en relación a 100 partes en peso del disolvente orgánico soluble en agua.
Desde el punto de vista de mejoras del rendimiento y mejoras en la pureza y color, usualmente se desea que la cantidad de disolvente sea de 50 a 3000 partes en peso, preferiblemente e 50 a 2000 partes en peso, más preferiblemente de 100 a 1000 partes en peso en relación a 100 partes en peso de mirtazapina.
La temperatura a la que se disuelve la mirtazapina en bruto en el disolvente no está limitada a unas especificadas. Desde el punto de vista de la precipitación de impurezas y eficiencia en su eliminación, usualmente se desea que la temperatura sea de 0ºC a 80ºC. preferiblemente de 0ºC a 60ºC, más preferiblemente de 0ºC a 10ºC.
Cuando la mirtazapina en bruto se disuelve en el disolvente a una temperatura de 60ºC a 80ºC, desde el punto de vista de la mejora de la pureza del hidrato de mirtazapina resultante es preferible añadir agua a una solución de mirtazapina en bruto obtenida disolviendo la mirtazapina en bruto en el disolvente. Desde el punto de vista de mejoras en la pureza y color, es preferible que la cantidad de agua sea de aproximadamente 10 a 100 partes en peso en relación a 100 partes en peso del disolvente.
Además, con el fin de mejorar el color, es apropiado añadir un carbón decolorante a la solución de mirtazapina en bruto. Desde el punto de vista de mejoras en la pureza y el color, es preferible que la cantidad de carbón decolorante usada sea de 0,5 a 10 partes en peso aproximadamente, en relación a 100 partes en peso de mirtazapina en bruto.
Es preferible que la solución de mirtazapina en bruto a la que se añade el carbón decolorante se agite a una temperatura de 0ºC a 70ºC o, preferiblemente, de aproximadamente 0ºC a 30ºC, durante 10 a 60 minutos, para mejorar el color.
Seguidamente se filtra el carbón decolorante y se lava éste con un disolvente orgánico soluble en agua tal como metanol, etanol, dioxano, tetrahidrofurano, acetona, acetato de metilo, dimetilformamida o dimetilsulfóxido. Luego, con el fin de obtener un cristal uniforme, es preferible enfriar la solución de mirtazapina resultante a una temperatura de 0ºC a 10ºC.
Desde el punto de vista de la cristalización, es preferible añadir el agua, como una corriente estrecha, a la solución de mirtazapina resultante en una cantidad de aproximadamente 100 a 1000 partes en peso por 100 partes en peso de mirtazapina en bruto. Posteriormente se enfría a aproximadamente 5ºC la solución resultante y se pueden añadir a la solución cristales de siembra de hidrato de mirtazapina para obtener un cristal uniforme. La cantidad de cristales de siembra no está limitada a especificaciones y puede ser de aproximadamente de 0,05 a 1 parte en peso en relación a 100 partes en peso de mirtazapina en bruto.
En los procedimientos para disolver y precipitar mirtazapina, desde el punto de vista de evitar una coloración es preferible que los procedimientos se realicen en atmósfera de un gas inerte tal como nitrógeno.
Después de haber recolectado por filtración los cristales de mirtazapina resultantes, se pueden lavar los cristales con, por ejemplo, un disolvente orgánico soluble en agua tal como metanol o etanol, agua o un disolvente mixto del disolvente orgánico soluble en agua y agua y, seguidamente, secar, según lo exija el caso. Se obtienen así los cristales de hidrato de mirtazapina. El diámetro medio de partícula de los cristales de hidrato de mirtazapina resultantes es, usualmente, de 60 a 150 \mum. Los cristales se pueden pulverizar con un pulverizador tal como un molino de martillos cuando sea necesario.
Seguidamente se explicará el procedimiento para preparar cristales de mirtazapina anhidra a partir de los mencionados cristales de hidrato de mirtazapina.
Los cristales de mirtazapina anhidra de baja higroscopia se pueden preparar fácilmente por secado de los cristales de hidrato de mirtazapina, que se obtienen por cristalización en un disolvente que contiene agua según se ha mencionado antes. Los cristales de mirtazapina anhidra tienen unos picos de difracción característicos en el diagrama de difracción de rayos X, cuando los ángulos de difracción (2\theta) son 9,14, 9,38, 14,16, 18,46, 18,56 y 20,56.
Antes de secar los cristales de un hidrato de mirtazapina, es preferible pulverizar los cristales de un hidrato de mirtazapina con el fin de que los cristales se puedan secar eficientemente. Esta pulverización se realiza después de separar por filtración los cristales de hidrato de mirtazapina resultantes. Es preferible presecar los cristales de hidrato de mirtazapina con el fin de pulverizar eficientemente los cristales de hidrato de mirtazapina. El presecado se puede realizar calentando los cristales de hidrato de mirtazapina a una temperatura de 40ºC a 80ºC durante 1-6 horas.
La pulverización se puede efectuar usando, por ejemplo, un pulverizador tal como un molino de martillos, un molino de cuchillas o un atomizador. Se desea que la pulverización se realice de manera que el diámetro medio de partícula de los cristales de hidrato de mirtazapina después de la pulverización sea de 10 a 70 \mum, preferiblemente de aproximadamente 20 a 60 \mum. El diámetro medio de partícula se puede determinar usando un aparato disponible comercialmente bajo el nombre comercial SALD1100, de Shimadzu Corporation, agua como medio y, como agente dispersivo, Triton X-100 (nombre comercial, adquirible de Rohm and Haas Co.).
Desde el punto de vista de acortar el tiempo de secado y evitar la alteración del hidrato de mirtazapina, el secado se realiza por calentamiento a una temperatura de calentamiento de 90ºC a 105ºC.
Además, el tiempo de secado se puede acortar si el secado se hace a presión reducida. Desde el punto de vista de secar en un período de tiempo corto sin usar una bomba de vacío potente, se desea que la presión reducida sea de 1,33 a 13300 Pa, preferiblemente de 10 a 6650 Pa, más preferiblemente de 100 a 1995 Pa.
Desde el punto de vista de impartir unas propiedades poco higroscópicas excelentes a los cristales de mirtazapina anhidra resultantes, el secado de los cristales de hidrato de mirtazapina se realiza hasta que el contenido de agua de los cristales resultantes de mirtazapina anhidra es de no más de 0,5% en peso, preferiblemente de no más de 0,3% en peso.
Los cristales de mirtazapina así obtenidos exhiben unas propiedades excelentes, de manera que la higroscopia es de no más de 0,6% en peso incluso cuando los cristales de mirtazapina se almacenan a aire que tiene una humedad relativa de 75% a 25ºC bajo presión atmosférica durante 500 horas.
Como se ha explicado antes, los cristales de mirtazapina anhidra poco higroscópicos de la presente invención se pueden preparar fácilmente, a escala industrial, a partir de cristales de hidrato de mirtazapina como materia prima.
Seguidamente se describirá más detalladamente la presente invención basándose en ejemplos, sin que ello suponga que la presente invención se limita a ellos.
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Ejemplo de preparación
Preparación de mirtazapina en bruto
Un matraz de 300 ml se cargó con 144 g de ácido sulfúrico concentrado y luego se añadieron al matraz 40 g de 2-(4-metil-2-fenilpiperazin-1-il)piridina-3-metanol; la mezcla se agitó a 30ºC-40ºC durante 8 horas.
La mezcla de reacción resultante se añadió en forma de chorro estrecho a un matraz de 1 l cargado con 258,8 g de agua y luego se lavó el interior del matraz con 28,8 g de agua. Seguidamente se ajusto el pH de esta mezcla de reacción a aproximadamente 1,8 con hidróxido sódico acuoso al 25%. La mezcla se decoloró con 1,9 g de carbón decolorante, se filtró y se lavó con 38 g de agua.
Seguidamente, se añadieron 60 ml de tolueno a esta solución y luego se añadió hidróxido sódico acuoso al 25% para ajustar el pH a 8,3. Se dejó luego que se separaran dos capas en la solución, una capa acuosa y una capa orgánica, a 75-80ºC. Se añadieron a la capa orgánica a 55-60ºC, en un chorro estrecho, 41 g de heptano y seguidamente se enfrió la mezcla a 0-5ºC. La mezcla se agitó a la misma temperatura durante 1 hora y se filtró.
Los cristales resultantes se lavaron con un disolvente mixto frío (a aproximadamente de 0ºC a 5ºC) de 40 g de tolueno y 31 g de heptano y se secaron a 60ºC a presión reducida, obteniéndose 31,7 g de mirtazapina en bruto de color amarillo. El rendimiento fue de 84,6% y la pureza, determinada por cromatografía líquida de alta resolución (en lo que sigue "pureza HPLC"), de 97,5%.
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Ejemplo 1
(Referencia)
Se disolvieron 75 g de mirtazapina en bruto (pureza HPLC: 98,4%) en 186 g de etanol a 60ºC y se añadieron a la solución 228 g de agua y 760 mg de carbón decolorante. La solución se mantuvo a 70-75ºC durante 30 minutos. Se filtró la solución y el carbón decolorante se lavó con 6,2 g de etanol. Luego se enfriaron el filtrado resultante y las aguas de lavado a 20-30ºC.
Seguidamente se añadieron a esta solución, a lo largo de 30 minutos y en forma de un chorro estrecho, 714 g de agua y la mezcla se enfrió a 0-5ºC durante 1 hora. Se filtraron los cristales y se lavaron con una mezcla fría disolvente (a aproximadamente de 0ºC a 5ºC) de 15 g de etanol y 80 g de agua. Después de ello, se secaron los cristales a 70ºC, obteniéndose 77,05 g de cristales de hidrato de mirtazapina. Las propiedades físicas de los cristales de mirtazapina resultantes eran:
(1) contenido de agua: 2,3% en peso
(2) pureza HPLC: 99,6% en peso
(3) punto de fusión: 121ºC-123ºC
(4) espectro de absorción de rayos infrarrojos: véase la Figura 1.
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Ejemplo 2
(Referencia)
Se disolvieron 71 g del hidrato de mirtazapina obtenido en el Ejemplo 1 en 356 g de t-butil metil éter a 50ºC y el agua y el t-butil metil éter se sometieron a deshidratación azeotrópica a la temperatura de 55ºC a presión atmosférica, eliminándose por destilación 253,3 g de t-butil metil éter.
Seguidamente, se enfrió esta solución a 0-5ºC, la solución se envejeció durante 30 minutos y se filtró. Los cristales resultantes se lavaron con 52 g de t-butil metil éter frío (a aproximadamente de 0ºC a 5ºC) y se secaron, obteniéndose 52 g de mirtazapina blanca. La pureza HPLC de esta mirtazapina era de 99,9%.
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Ejemplo 3
(Referencia)
Se presecaron a presión reducida a 55ºC durante 2 horas 5 g de hidrato de mirtazapina obtenido en el Ejemplo 1. El contenido de agua era de 2,6% en peso.
Seguidamente, este hidrato de mirtazapina presecado se pulverizó con un mortero, obteniéndose un polvo que tenía un diámetro medio de partícula [determinado con un dispositivo de medida adquirible comercialmente de Shimadzu Corporation bajo el nombre comercial de "SALD1000"; medio: agua; agente dispersivo: Triton X-100 (nombre comercial, obtenible de Rohm and Haas Co.), al que se hará referencia con tal denominación en lo que sigue] de 20,97 \mum.
Este polvo se secó a una presión reducida de 1333 Pa a 90ºC durante 6 horas. El contenido de agua resultante era de 0,4% en peso. Se determinó el diámetro medio de partícula del polvo después de secar. El diámetro medio de partícula era de 41,2 \mum.
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Ejemplo 4
(Referencia)
Se presecaron a presión reducida a 55ºC durante 2 horas, 5 g de hidrato de mirtazapina obtenido en el Ejemplo 1. El contenido de agua era de 2,8% en peso.
Seguidamente, este hidrato de mirtazapina presecado se pulverizó con un mortero, obteniéndose un polvo que tenía un diámetro medio de partícula de 52,87 \mum.
Este polvo se secó a una presión reducida de 1333 Pa a 90ºC durante 10 horas. El contenido de agua resultante era de 0,25% en peso. Se determinó el diámetro medio de partícula del polvo después de secar. El diámetro medio de partícula era de 110,4 \mum.
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Ejemplo 5
(Referencia)
Se presecaron a presión reducida a 55ºC durante 2 horas, 5 g de hidrato de mirtazapina obtenido en el Ejemplo 1. El contenido de agua era de 2,7% en peso.
Seguidamente, este hidrato de mirtazapina presecado se pulverizó con un mortero, obteniéndose un polvo que tenía un diámetro medio de partícula de 47,7 \mum.
Este polvo se secó a una presión reducida de 1333 Pa a 90ºC durante 10 horas. El contenido de agua resultante era de 0,4% en peso. Además el polvo se secó durante 3 horas más. El contenido de agua resultante era de 0,27% en peso. Se determinó el diámetro medio de partícula del polvo después de secar. El diámetro medio de partícula era de 110,4 \mum.
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Ejemplo Comparativo 1
Se disolvieron 10 g de mirtazapina en bruto (pureza HPLC. 98,4%) en 13 g de tolueno calentando a 75ºC. La mezcla se decoloró añadiendo 500 mg de carbón decolorante, se filtró la solución y el filtrado se enfrió luego a 0-5ºC para que precipitara. Seguidamente se filtró la mezcla para recoger los cristales, que se secaron, obteniéndose 8,1 g de mirtazapina. Su color era amarillo pálido, y contenía materias insolubles que no se disolvieron en metanol. La pureza HPLC era de 98,8%.
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Ejemplo Comparativo 2
Se disolvieron 10 g de la mirtazapina en bruto (pureza HPLC: 98,4%) en 15 g de t-butil metil éter a 55ºC, la mezcla se decoloró con 500 mg de carbón decolorante y se filtró. Se enfrió el filtrado a de 0ºC a 5ºC para que precipitara.
Se filtraron los cristales resultantes y se secaron, obteniéndose 8,6 g de mirtazapina. El color de la mirtazapina resultante era amarillo pálido y la mirtazapina contenía materias insolubles que no se disolvieron en metanol. La pureza HPLC era de 98,2%.
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Ejemplo de producción 1
1.398,8 de 1-(3-hidroximetilpiridin-2-il)-2-fenil-4-metilpiperazina, preparada de acuerdo con un procedimiento descrito en la patente U.S. nº. 4.062.848, se añadieron en porciones divididas a un recipiente de reacción cargado con 5027,9 g de ácido sulfúrico concentrado purificado, a 0-30ºC en atmósfera de nitrógeno mientras que se agitaba. Después de la adición, la temperatura en el interior del recipiente de reacción se mantuvo a de 30ºC a 40ºC durante 8 horas.
Seguidamente, se analizó por cromatografía de líquidos de alta resolución (en lo que sigue, "HPLC") el producto resultante. La superficie del pico de mirtazapina era de 98,1% en la solución de reacción.
A esta solución de reacción se añadieron en chorro estrecho 8660 g de agua a 0-5ºC y posteriormente se añadieron 1397 g más de agua. Posteriormente se añadió a esta solución de reacción, a una temperatura de no más de 30ºC, en forma de un chorro estrecho, una solución preparada disolviendo 3143 g de hidróxido sódico en 9428 g de agua y se ajustó el pH a de 1 a 2. Luego se añadieron 67 g de carbón decolorante la solución de reacción a 20-30ºC para decolorar. Se filtró la mezcla y se lavó el carbón decolorante con 1330 g de agua. Se añadieron al filtrado 2095 g de tolueno para lavar el filtrado. Seguidamente se separó y descartó la capa de tolueno. Se añadieron a la fase acuosa 2095 g de tolueno y seguidamente se añadió a esta solución de reacción, a una temperatura de no más de 50ºC, formando un chorro estrecho, una solución preparada disolviendo 936 g de hidróxido sódico en 2810 g de agua; se ajustó el pH a no menos de 10. Se dejó luego que se separaran dos capas en la mezcla a 75-80ºC y se recogió la capa
orgánica.
Seguidamente se añadieron como chorro estrecho 2095 ml de heptano a la capa orgánica a 50-60ºC para la precipitación de cristales. La mezcla se enfrió a 0-5ºC y luego se dejó que envejeciera durante 1 hora. Se filtró la mezcla y los cristales retenidos se levaron con un líquido preparado mezclando 1600 ml de tolueno y 1600 ml de heptano y se enfrió la mezcla a 0-5ºC, obteniéndose 1111,8 g de mirtazapina en bruto [absorbancia a una longitud de onda de 600 nm: 2,4254; transmitancia a una longitud de onda de 400 nm: 0,01%; valor b de colorímetro: 22,0].
El rendimiento de la mirtazapina en bruto resultante fue de 85% y la pureza HPLC era de 99,0%.
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Ejemplo 6
(Referencia)
Se disolvieron en 360 ml de metanol 120 g de la mirtazapina en bruto obtenida en el Ejemplo de producción 1 y se añadieron 1,2 g de carbón decolorante para decolorar. Se filtró la mezcla y el carbón decolorante se lavó con 12 ml de metanol. Seguidamente, a la solución a 20-30ºC se añadieron 1116 ml de agua desionizada como un chorro estrecho, mientras que se agitaba, y la mezcla se envejeció durante 1 hora.
A continuación, la solución se enfrió a 0-5ºC durante 1 hora y se filtró. Los cristales se lavaron luego con un líquido preparado mezclando 43,2 ml de metanol con 129,6 ml de agua desionizada cuya temperatura era de 0ºC a 5ºC. Se secaron los cristales a 60ºC, obteniéndose 121,25 g de cristales de hemihidrato de mirtazapina (rendimiento:
97,7%).
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Ejemplo 7
Los cristales de hemihidrato de mirtazapina obtenidos en el Ejemplo 6 se secaron a 90ºC-95ºC bajo una presión reducida de 1330 a 1862 Pa. El contenido de agua de los cristales de mirtazapina anhidra resultantes se determinó por el método de Karl-Fischer. El contenido resultó ser de 0,1% en peso; el punto de fusión de los cristales era de 114ºC-116ºC.
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Ejemplo Comparativo 3
La mirtazapina en bruto obtenida en el Ejemplo de producción 1 se recristalizó de acuerdo con el procedimiento descrito en la patente U.S. nº. 4.062.848. Específicamente, 20 g de la mirtazapina en bruto obtenida en el Ejemplo de producción 1 se disolvieron en 140 ml de t-butil metil éter con calentamiento, y a la solución resultante se añadieron 0,2 g de carbón decolorante y 0,2 g de celite para decolorarla; se filtró la mezcla. El filtrado se concentró hasta que la cantidad de la solución llegó a ser de 41,2 g y luego se añadieron 5,4 g de t-butil metil éter al concentrado. La mezcla se enfrió a 3ºC para que cristalizara. Seguidamente se filtró la mezcla y se secaron los cristales a 50ºC, obteniéndose 16,5 g de cristales de mirtazapina.
A continuación, se disolvieron 10 g de cristales en 200 ml de éter de petróleo (punto de ebullición: 40ºC-60ºC) con calentamiento. La solución resultante se enfrió a 0-5ºC, obteniéndose 4 g de cristales de mirtazapina.
Los cristales de mirtazapina resultantes se secaron a 90-95ºC a una presión reducida, de 1330 a 1995 Pa. El contenido de agua se determinó por el método de Karl-Fischer. El contenido de agua era de 0,1% en peso.
Seguidamente, los cristales de mirtazapina obtenidos en el Ejemplo 7 y el Ejemplo Comparativo 3 se pusieron en una placa Petri y ésta se puso en una cámara de temperatura constante que tenía una humedad relativa de 75% a una temperatura de la cámara de 25ºC y se evaluó el cambio del grado higroscópico de los cristales. Los resultados se presentan en la Figura 2. Incidentalmente, el grado higroscópico se calcula según la ecuación:
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3
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Como resulta evidente en la Figura 2, los cristales de mirtazapina anhidra obtenidos en el Ejemplo 7 tienen un grado higroscópico muy bajo después de transcurridas 500 horas, por lo que son excelentes en cuanto a propiedades poco higroscópicas en comparación con las de los cristales de mirtazapina obtenidos en el Ejemplo Compara-
tivo 3.
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Ejemplo 8
(Referencia)
Se disolvieron 1195,46 g de una mirtazapina en bruto (pureza HPLC: 99,0%) en 4728 g de metanol a 0-5ºC, se añadieron 12 g de carbón decolorante y la mezcla se agitó durante 5 minutos a 5ºC. Esta solución se filtró a 0-5ºC. Seguidamente se añadieron al filtrado 4065 g de agua desionizada y luego se añadieron 100 mg de cristales de siembra. A continuación se añadió un chorro estrecho de 9707 g de agua desionizada a 0-10ºC y se dejó que se produjera la cristalización. La mezcla se agitó a 0-5ºC durante 1 hora y se separaron los cristales por filtración. Los cristales se lavaron con una solución mixta (temperatura del líquido: de 0ºC a 5ºC) de 340 g de metanol y 1291 g de agua desionizada. Se secaron los cristales a presión reducida (de 4 a 5,3 kPa) a 50-60ºC de manera que el contenido de agua alcanzado era de no más de 3,5% en peso. Se pulverizaron los cristales con un pulverizador (molino de martillos), obteniéndose cristales de hidrato de mirtazapina que tenían un diámetro medio de partícula de 20 \mum.
Se examinó el diagrama de difracción de rayos X de los cristales de mirtazapina antes de la pulverización. Los resultados se presentan en la Figura 3. Las condiciones de determinación de la difracción de rayos X se indican seguidamente.
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Condiciones para determinar la difracción de rayos X
(1) Aparato: adquirible comercialmente de Rigaku Denki K.K., de nombre comercial A 7RV
(2) Rayos X irradiados: rayos CuK\alpha
(3) Voltaje de aceleración: 30 kV
(4) Corriente de aceleración: 15 mA
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Los parámetros cristalinos se determinaron sobre la base de los resultados de la difracción de rayos X. Los resultados de la determinación fueron los siguientes:
(1) Sistema cristalino: sistema monoclínico
(2) Red de Bravais: primitivo (simple)
(3) Grupo espacial:(P2_{l}/\alpha)
(4) Valor de Z: 4
(5) Parámetros reticulares
a= 9,006(1) \ring{A}
b= 17,309(2) \ring{A}
c= 9,801(1) \ring{A}
\beta= 106,07(1) \ring{A}
V= 1468,1(4) \ring{A}
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Los valores obtenidos sobre la base de los resultados anteriores se determinaron con precisión por el método de los mínimos cuadrados para calcular las coordenadas atómicas, los factores isotrópicos de temperatura (Beq) y las proporciones de ocupación (occ), factores anisotrópicos de temperatura, distancias interatómicas (de unión), ángulos de unión y ángulos de torsión.
Las coordenadas atómicas, los factores isotrópicos de temperatura y las proporciones de ocupación se recogen en la Tabla 1, los actores anisotrópicos de temperatura en la Tabla 2, las distancias interatómicas (de unión) en la Tabla 3, los ángulos de unión interatómica en la Tabla 4 y los ángulos de torsión en la Tabla 5.
TABLA 1
4
TABLA 2
5
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TABLA 3
6
TABLA 4
7
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TABLA 5
8
Basándose en los resultados anteriores, el diagrama de la estructura molecular del hidrato de mirtazapina obtenido en el Ejemplo 8 es el de la Figura 4.
Además, los diagramas de la estructura cristalina vista a lo largo del eje a, el eje b y el eje c del hidrato de mirtazapina obtenida en el Ejemplo 8 son los que se presentan en las Figuras 5, 6 y 7, respectivamente.
En cada figura, los átomos de hidrógeno se han calculado geométricamente. Las posiciones de los átomos de hidrógeno de las moléculas de agua no pudieron determinarse a partir de la densidad de electrones.
Los resultados anteriores evidencian que el grupo espacial de los cristales del hidrato de mirtazapina obtenido en el Ejemplo 8 es P2_{l}/\alpha, tiene un centro de simetría y existe en forma racémica.
Las posiciones de los átomos de oxígeno de las moléculas de agua se estimaron a partir de la distribución de electrones. Cuando se examinó la distribución de electrones, se encontró que hay dos sitios cerca del centro de simetría en los que la probabilidad de existencia era alta. Esta distancia es de 1,75 \ring{A}. Por comparación de esta distancia con el radio de Van der Waals para el átomo de oxígeno, de 1,4 \ring{A}, puede creerse que sería menos probable que existan dos átomos de oxígeno a una distancia de 1,75 \ring{A}. Por tanto, se estima que no existe simultáneamente un átomo de oxígeno de la molécula de agua en cada uno de estos dos sitios, sino probablemente al azar (probablemente en el tiempo) en cualquiera de dos sitios.
Por tanto, suponiendo que el oxígeno existe en estos dos sitios, se precisó más variando su relación de ocupación como parámetro. Como consecuencia de ello, se estableció la relación de ocupación en la proximidad de 0,5.
Se cree, basándose en lo anterior, que existe un átomo de oxígeno en estado aleatorio en estos dos sitios. Finalmente, la relación de ocupación es fijó en 0,5 y se determinaron con precisión otros parámetros.
Puesto que la relación de ocupación de las moléculas de agua era 0,5, la relación molar de moléculas de agua a moléculas de mirtazapina de los cristales era de 2:1.
Además, se formó una unión de hidrógeno entre el átomo de nitrógeno de la molécula de mirtazapina y el átomo de oxígeno de la molécula de agua del cristal (en la figura, las uniones se presentan por líneas discontinuas). Sus distancias de unión eran las siguientes. Incidentalmente, O(1)* es un átomo en el que se desplazó O(1) por operaciones asimétricas.
N(1) O(1):2,752(7) \ring{A}
N(1) O(1)*:2,968(7) \ring{A}
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Ejemplo 9
(Referencia)
El hidrato de mirtazapina obtenido en el Ejemplo 8 se secó en una atmósfera de 50ºC a 60ºC durante 17 horas. Como resultado, el contenido de agua era de 2,2%. Además, el hidrato de mirtazapina se secó en una atmósfera de 85ºC a 95ºC durante 23 horas. Se obtuvieron cristales de mirtazapina anhidra (diámetro medio de partícula: 118 \mum) cuyo contenido de agua era de 0,58%.
Seguidamente se pulverizaron los cristales de mirtazapina anhidra, obteniéndose cristales que tenían un diámetro medio de partícula de 59 \mum. En la Figura 9 se reproduce una microfotografía (aumentos: 200x) de los cristales resultantes.
A continuación se secaron los cristales resultantes en una atmósfera a 85ºC-95ºC durante 6 horas. El contenido de agua resultante era de 0,14%. Cuando los cristales secos se secaron más en una atmósfera de 95ºC-105ºC durante 7 horas, el contenido de agua resultó ser de 0,050%. El diámetro medio de partícula de los cristales de mirtazapina anhidra era de 130 \mum. En la Figura 10 se reproduce una microfotografía (aumentos: 200x) de los cristales resultantes después de secar.
De los resultados anteriores se deduce que, al secar, crecieron los cristales rotos de mirtazapina anhidra.
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Ejemplo 10
(Referencia)
Los cristales de hidrato de mirtazapina obtenidos en el Ejemplo 8 se secaron a presión reducida, de 600 a 1333 Pa, a una temperatura de 85ºC a 105ºC. Como resultado, se obtuvieron 999,5 g de cristales de mirtazapina anhidra cuyo contenido de agua después de 6 horas del secado era de 0,46% en peso y, después de 10 horas, era de 0,3% en peso. Las propiedades físicas de los cristales de mirtazapina anhidra resultantes eran las siguientes:
(1)
Contenido de agua: 0,3% en peso
(2)
Pureza HPLC: 99,8%
(3)
Difracción de rayos X de polvo (nombre comercial del equipo: Miniflex, disponible comercialmente en Rigaku Denki K.K.; rayos X CuK\alpha, 30 kV, 15 mV). Resultados. los de la Figura 8.
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Ejemplo 11
(Referencia)
Se disolvieron 84 kg de la mirtazapina en bruto (pureza HPLC: 98,8%) en 332 kg de metanol a 2ºC-4ºC bajo atmósfera de nitrógeno durante 35 minutos mientras que se agitaba. Se añadió 1 kg de carbón decolorante y la mezcla se agitó a 2ºC-4ºC durante 30 minutos. La mezcla se filtró a 0ºC-2ºC y seguidamente se añadieron 285 kg de agua desionizada al filtrado, a lo largo de 30 minutos, y se añadieron 80 g de cristales de siembra. A la mezcla resultante se añadieron 682 kg de agua desionizada a 5ºC-7ºC, como un chorro estrecho, para que cristalizara. La mezcla se agitó a 1ºC-5ºC durante 65 minutos y se separaron los cristales por filtración. Los cristales se lavaron con una solución mixta (temperatura del líquido: de 0ºC a 5ºC) de 24 kg de metanol y 90,8 kg de agua desionizada. Como resultado se obtuvieron 93,3 kg de cristales húmedos. Su peso en seco era de 80,5 kg.
Se añadieron 87 kg de los cristales húmedos a 297,1 kg de metanol bajo atmósfera de nitrógeno y la mezcla se agitó a 2.8ºC. Se añadieron a la mezcla 24 kg más de metanol y se agitó para disolver los cristales. Se añadió 1 kg de carbón decolorante y la mezcla se agitó a 3,3ºC durante 15 minutos. La mezcla se filtró a 3,4ºC y luego se añadieron, en forma de un chorro estrecho, 255 kg de agua desionizada a lo largo de 45 minutos; a la mezcla resultante se añadieron 80 g de cristales de siembra. Posteriormente se añadieron 666 kg de agua desionizada a 5ºC-7,8ºC a lo largo de 75 minutos, en forma de un chorro estrecho, y la mezcla se agitó a 2,6ºC-5ºC durante 45 minutos y se filtró luego. Los cristales resultantes se lavaron con una solución mixta (temperatura del líquido: 2,6ºC) de 21,6 kg de metanol y 81,2 kg de agua desionizada, obteniéndose 83,9 kg de cristales húmedos. Los cristales húmedos se secaron a presión reducida, 266-536 Pa, a 60ºC-95ºC durante 11 horas, obteniéndose 72,5 kg de hidrato de mirtazapina. El rendimiento fue de 89,5%.
Seguidamente se pulverizaron los cristales resultantes con un atomizador. Se secaron más a presión reducida, de 133 a 400 Pa, a 90-95ºC durante 7 horas, 54,3 kg de los cristales pulverizados, obteniéndose 52,5 kg de mirtazapina anhidra. La pureza de los cristales de mirtazapina anhidra era de 99,97%. El diámetro medio de partícula de los cristales resultantes era de 25,5 \mum. La densidad enmarañada era de 0,27 g/ml y la densidad aparente de 0,51 g/ml. Además, la absorbancia era 0,0048 a una longitud de onda de 600 nm, la transmitancia era 98,84% a una longitud de onda de 400 nm y el valor b del colorímetro era 2,42.
Aplicabilidad industrial
De acuerdo con el procedimiento de la presente invención, se exhibe el efecto de que se pueden preparar, por un procedimiento industrial conveniente, cristales de mirtazapina anhidra estable que no tienen casi higroscopia.
Además, puesto que los cristales de mirtazapina anhidra de la presente invención tienen una excelente propiedad de baja higroscopia, se pueden usar adecuadamente, por ejemplo, como antidepresivos.

Claims (3)

1. Cristales de mirtazapina anhidra poco higroscópicos, que tienen una higroscopia de no más de 0,6% en peso cuando los cristales se almacenan en aire que tiene una humedad relativa de 75% a 25ºC a presión atmosférica durante 500 horas, donde cristales de mirtazapina anhidra que tienen un contenido de agua de no más de 0,5% en peso.
2. Un procedimiento para preparar cristales de mirtazapina anhidra que tienen una higroscopia de no más de 0,6% en peso cuando los cristales se almacenan en aire que tiene una humedad relativa de 75% a 25ºC a presión atmosférica durante 500 horas, y un contenido de agua de no más de 0,5% en peso, caracterizado por secar cristales de un hidrato de mirtazapina por calentamiento a una temperatura de calentamiento de 90º a 105ºC.
3. El procedimiento para preparar cristales de mirtazapina anhidra de acuerdo con la reivindicación 2, en el que se pulveriza el hidrato de mirtazapina y luego se seca el hidrato de mirtazapina.
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