КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ ПАРА-МЕТОКСИАНИЛИДА 6-ГИДРОКСИ-4-ОКСО-2,4-ДИГИДРО-1Н-ПИРРОЛО[3,2,1-ij]ХИНОЛИН-5-КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ Российский патент 2013 года по МПК C07D471/04 A61K31/47 

Изобретение относится к органической химии, в частности касается новой кристаллической модификации пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты, и может быть использовано в химико-фармацевтической промышленности и медицине.

Известный метод получения обладающего диуретическими свойствами пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1H-пирроло[3,2,1-ij]-хинолин-5-карбоновой кислоты формулы I предполагает кристаллизацию из ДМФА [1]. Согласно данным порошкового рентгенофазового анализа, получаемый таким образом продукт представляет собой чистую полиморфную модификацию анилида (I) светло-желтого цвета, условно названную α-формой. Она характеризуется определенным набором значений межплоскостных расстояний и относительных интенсивностей отражений (Табл.1).

Недостатком известной кристаллической модификации пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты является то, что она представляет собой мелкие игольчатые кристаллы. Именно это свойство создает ряд существенных технологических проблем при крупномасштабном производстве - мелко-кристаллический осадок α-формы весьма сложно фильтровать, промывать и сушить. Кроме того, дополнительные трудности создает использование для кристаллизации ДМФА - из-за высокой температуры кипения он трудно удаляется из мелкокристаллического конечного продукта, при том, что высокая токсичность этого растворителя обуславливает очень строгие требования к его содержанию в лекарственных препаратах (предельно допустимое остаточное количество в фармацевтических субстанциях составляет не более 880 ppm [2]).

Таблица 1 Межплокостные расстояния (d) и относительные интенсивности отражений (I_отн.) известной кристаллической модификации пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты (α-формы) d, Å I_отн. d, Å I_отн. d, Å I_отн. 10.415 67 2.890 1 2.227 1 8.897 14 2.809 1 2.185 1 6.442 100 2.773 1 2.151 <1 5.926 <1 2.736 1 2.104 1 5.648 2 2.690 1 2.087 1 5.382 5 2.613 1 2.071 1 5.256 12 2.603 1 2.054 1 4.949 4 2.578 1 1.988 1 4.758 10 2.516 1 1.983 1 4.476 <1 2.506 1 1.952 1 4.179 29 2.489 1 1.939 1 4.036 2 2.463 1 1.880 1 3.906 <1 2.448 1 1.859 1 3.773 1 2.440 1 1.824 1 3.667 4 2.413 <1 1.810 1 3.401 98 2.369 1 1.758 <1 3.252 22 2.361 1 1.721 2 3.147 7 2.349 1 1.698 1 2.962 1 2.329 1 1.678 1 2.923 1 2.276 <1 1.673 <1

В основу настоящего изобретения поставлена задача получения новой кристаллической модификации пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты, обладающей более выгодными фармацевтическими и биологическими свойствами.

Поставленная задача достигается за счет того, что получена новая кристаллическая модификация анилида (I), условно названная β-формой, характеризующаяся другими значениями межплоскостных расстояний и относительных интенсивностей отражений (Табл.2), а также проявляющая повышенный диуретический эффект.

Таблица 2 Межплокостные расстояния (d) и относительные интенсивности отражений (I_отн.) новой кристаллической модификации пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты (β-формы) d, Å I_отн. d, Å I_отн. d, Å I_отн. 15.189 6 3.868 1 2.776 <1 11.176 54 3.753 4 2.740 <1 7.912 5 3.728 10 2.728 1 7.821 10 3.694 52 2.718 1 7.750 13 3.666 10 2.656 1 7.634 4 3.650 4 2.642 1 7.426 28 3.600 4 2.630 <1 7.376 39 3.575 8 2.601 <1 6.751 18 3.546 42 2.585 1 6.674 36 3.520 7 2.576 <1 6.027 <1 3.475 <1 2.494 <1 5.867 4 3.442 1 2.482 1 5.798 11 3.417 <1 2.475 1 5.718 21 3,388 2 2.446 <1 5.648 15 3.362 24 2.412 <1 5.609 10 3.339 100 2.402 1 5.561 3 3.323 31 2.312 <1 5.084 4 3.257 2 2.301 <1 4.907 1 3.240 3 2.295 <1 4.856 <1 3.220 2 2.283 <1 4.751 2 3.163 1 2.273 1 4.714 5 3.145 2 2.267 <1 4.681 7 3.108 17 2.247 <1 4.660 6 3.083 2 2.236 1 4.589 1 3.071 <1 2.227 <1 4.567 3 3.049 <1 2.221 <1 4.548 5 2.966 <1 2.166 <1 4.356 <1 2.955 1 2.113 <1 4.225 1 2.944 1 2.103 2 4.187 4 2.933 <1 2.095 <1 4.168 8 2.869 <1 2.086 <1 4.140 13 2.854 <1 2.072 <1 4.100 4 2.840 <1 2.051 <1 4.083 2 2.831 1 2.043 1 4.047 1 2.813 1 2.037 <1 3.992 1 2.806 1 2.021 <1 3.977 4 2.793 2 1.880 <1 3.946 12 2.783 1 1.874 <1 3.907 7        

В отличие от α-формы, новая полиморфная модификация пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты (β-форма) представляет собой легко поддающиеся фильтрованию и промывке крупные светло-желтые октаэдрические кристаллы. Не вызывает β-форма и проблем при сушке, поскольку образуется она при кристаллизации анилида (I) из легкокипящего и малотоксичного этилацетата (допустимое остаточное количество в лекарственных препаратах составляет 5000 ppm [2]).

Для характеристики обеих полиморфных модификаций пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты использован комплекс различных физико-химических и биологических методов анализа, проведенных в одинаковых условиях.

Пример 1. Порошковый рентгенофазовый анализ. Подтверждение того, что известный и новый продукт являются различными чистыми полиморфными модификациями анилида (I) получено с помощью порошкового рентгенофазового анализа, проведенного не только для индивидуальных α- и β-форм, но и для их смесей, образующихся при перекристаллизации из других растворителей. Исследования выполнены на дифрактометре Siemens D500 (излучение CuKα, графитовый монохроматор). Полученные рентгенограммы обработаны с помощью программ PowderX и WinPLOTR [3, 4] и показаны на Рис.1.

Представленные на Рис.1 данные наглядно свидетельствуют о том, что рентгенограммы α- и β-форм не имеют ничего общего. Следовательно, эти образцы являются чистыми полиморфными модификациями анилида (I). В то же время образцы, полученные кристаллизацией из диоксана и этанола, представляют собой смеси этих двух полиморфов в разных соотношениях, поскольку на соответствующих им рентгенограммах наблюдаются линии, характерные для α- и β-форм. Образцы 3 и 4 получены из разных растворителей, поэтому можно утверждать, что они не являются кристаллосольватами. Это же утверждение относится и к образцу 2 (α-форме). Попытка расшифровать структуру α-формы по порошковой рентгенограмме оказалась безуспешной в силу того, что линии на рентгенограмме заметно уширены и надежно определить параметры ячейки не удалось. Получить кристаллы α-формы, пригодные для монокристального рентгеноструктурного исследования тоже не удалось. Следует заметить, что, скорее всего, эта полиморфная модификация имеет объем элементарной ячейки около 9000 ų и в этом случае определение структуры по порошковой рентгенограмме вряд ли возможно. Тем не менее, для надежной идентификации α- и β-полиморфных модификаций пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты можно использовать как сами порошковые рентгенограммы (Рис.1), так и данные о характерных для каждой их них межплоскостных расстояниях и относительных интенсивностях отражений (табл.1 и 2).

На рис.1 представлены порошковые дифрактограммы образцов анилида (I), полученных кристаллизацией из этилацетата (1 - β-форма), ДМФА (2 - α-форма), диоксана (3 - смесь α- и β-форм с преобладанием β-формы) и этанола (4 - смесь смесь α- и β-форм с преобладанием α-формы).

Пример 2. Монокристальное рентгеноструктурное исследование. Кристаллы новой β-формы пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты оказались пригодными для монокристального рентгеноструктурного исследования, что позволило однозначно определить особенности ее пространственного строения. Так, в частности, установлено, что в независимой части элементарной ячейки находятся две молекулы (А и В), отличающиеся ориентацией метоксигруппы и степенью уплощенности (Рис.2, табл.3 и 4). Трициклический фрагмент, атомы O(1), O(2) и карбамидная группа в обеих молекулах лежат в одной плоскости с точностью 0.04 Å, что, по-видимому, обусловлено наличием двух сильных внутримолекулярных водородных связей O(2)-H(2O)…O(3) [H…O 1.30 Å, O-H…O 171° в молекуле A и H…O 1.56 Å, O-H…O 151° в молекуле B] и N(2)-H(2N)…O(1) [H…O 1.61 Å, N-H…O 144° в A и H…O 1.80 Å, N-H…O 147° в B]. Образование водородных связей приводит также к значительному удлинению связи O(1)-C(9) до 1.244(1) Å в A и до 1.252(2) Å в B, а также связи O(3)-C(12) - до 1.268(2) Å в A и 1.255(2) Å в B по сравнению с их средним значением [5] 1.210 Å. Связь O(2)-C(7), наоборот, укорочена до 1.359(2) Å в A и до 1.329(2) Å в B (среднее значение 1.362 Å). Связь C(7)-C(8) удлинена до 1.372(2) Å в A и 1.391(2) Å в B (среднее значение 1.326 Å), что характерно для хинолоновых соединений. Пара-метоксифенильный заместитель находится в ap-конформации относительно связи C(8)-C(12) и в молекуле A несколько развернут относительно плоскости карбамидного фрагмента, а в молекуле B копланарен этой плоскости (торсионные углы C(13)-N(2)-C(12)-C(8) 176.3(1)° в A и -178.5(2)° в B, C(12)-N(2)-C(13)-С(14) 22.4(2)° в А и 0.6(3)° в B). На взаимное расположение карбамидной группы и ароматического цикла влияют два противоположно направленных фактора: внутримолекулярная водородная связь C(14)-Н(14)…O(3) [H…O 2.38 Å C-H…O 117° в молекуле A и H…O 2.28 Å C-H…O 121° в молекуле B], стабилизирующая копланарное расположение фрагментов и отталкивание между атомами водорода H(18)…H(2N) 2.36 Å в A и 2.30 Å в B (сумма ван-дер-ваальсовых радиусов [6] 2.34 Å), способствующее развороту фрагментов друг относительно друга. Можно предположить, что более выраженная копланарность карбамидной группы и ароматического цикла в молекуле B определяется более сильным влиянием водородной связи.

На рис.2 представлено строение молекул A и B β-формы пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты с нумерацией атомов.

Метоксигруппа в молекуле A находится в цис-положении относительно связи C(15)-C(16), а в молекуле В - в транс-положении относительно этой же связи (торсионный угол С(15)-С(16)-0(4)-С(19) 1.6(2)° в А и -172.7(1)° в B) и практически копланарна плоскости ароматического цикла, несмотря на достаточно сильное отталкивание между атомами цикла и метальной группой (укороченные внутримолекулярные контакты H(15)…C(19) 2.56 Å (2.87 Å), H(19а)…C(15) 2.78 Å (2.87 Å), H(19с)…C(15) 2.77 Å (2.87 Å) в молекуле A и Н(17)…С(19) 2.56 Å (2.87 Å), H(17)…H(19d) 2.32 Å (2.34 Å), H(19d)…C(17) 2.78 Å (2.87 Å), Н(19е)…С(17) 2.77 Å (2.87 Å) в молекуле В).

В кристалле молекулы A и B образуют слои, параллельные кристаллографической плоскости (-1 -1 2). Молекулы соседних слоев расположены друг относительно друга по типу «голова к хвосту», а степень их перекрывания и расстояние между слоями (3.37 Å) позволяют предположить существование стэкинг-взаимодействия.

Таблица 3 Длины связей (l) в структуре β-формы пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты Связь l, Å Связь l, Å O(1A)-С(9A) 1.244(1) O(2А)-С(7А) 1.359(2) O(3А)-С(12А) 1.268(2) O(4А)-С(16А) 1.376(2) O(4А)-С(19А) 1.410(2) N(1A)-C(1A) 1.366(2) N(1A)-C(9A) 1.370(2) N(1A)-C(10A) 1.484(2) N(2A)-C(12A) 1.322(2) N(2A)-C(13A) 1.419(2) С(1А)-С(6А) 1.365(2) С(1А)-С(2А) 1.398(2) С(2А)-С(3А) 1.348(2) С(2А)-С(11А) 1.501(2) С(3А)-С(4А) 1.410(2) С(4А)-С(5А) 1.373(2) С(5А)-С(6А) 1.406(2) С(6А)-С(7А) 1.415(2) С(7А)-С(8А) 1.372(2) С(8А)-С(9А) 1.469(2) С(8А)-С(12А) 1.481(2) С(10А)-С(11А) 1.547(2) С(13А)-С(14А) 1.369(2) С(13А)-С(18А) 1.388(2) С(14А)-С(15А) 1.398(2) С(15А)-С(16А) 1.371(2) С(16А)-С(17А) 1.379(2) С(17А)-С(18А) 1.374(2) O(1В)-С(9В) 1.252(2) O(2В)-С(7В) 1.329(2) O(3В)-С(12В) 1.255(2) O(4В)-С(16В) 1.368(2) O(4В)-С(19В) 1.422(2) N(1B)-C(9B) 1.358(2) N(1B)-C(1B) 1.365(2) N(1В)-С(10В) 1.466(1) N(2B)-C(12B) 1.345(2) N(2B)-C(13B) 1.408(2) С(1В)-С(6В) 1.372(2) С(1В)-С(2В) 1.389(2) С(2В)-С(3В) 1.364(2) С(2В)-С(11В) 1.504(2) С(3В)-С(4В) 1.396(2) С(4В)-С(5В) 1.380(2) С(5В)-С(6В) 1.409(2) С(6В)-С(7В) 1.424(2) С(7В)-С(8В) 1.391(2) С(8В)-С(9В) 1.460(2) С(8В)-С(12В) 1.478(2) С(10В)-С(11В) 1.551(2) С(13В)-С(18В) 1.380(2) С(13В)-С(14В) 1.385(2) С(14В)-С(15В) 1.377(2) С(15В)-С(16В) 1.381(2) С(16В)-С(17В) 1.372(2) С(17В)-С(18В) 1.378(2)

Таблица 4 Валентные углы (ω) в структуре β-формы пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты Валентный угол ω, град. Валентный угол ω, град. С(16А)-O(4А)-С(19А) 117.9(1) C(1A)-N(1A)-C(9A) 123.9(1) C(1A)-N(1A)-C(10A) 111.1(1) C(9A)-N(1A)-C(10A) 125.0(1) C(12A)-N(2A)-C(13A) 128.6(2) C(6A)-C(1A)-N(1A) 123.5(2) С(6А)-С(1А)-С(2А) 125.1(2) N(1A)-C(1A)-C(2A) 111.4(2) С(3А)-С(2А)-С(1А) 117.5(2) C(3A)-C(2A)-C(11A) 133.6(2) С(1А)-С(2А)-С(11А) 108.9(1) C(2A)-C(3A)-C(4A) 119.7(2) С(5А)-С(4А)-С(3А) 121.7(2) C(4A)-C(5A)-C(6A) 119.5(2) С(1А)-С(6А)-С(5А) 116.5(2) C(1A)-C(6A)-C(7A) 115.2(2) С(5А)-С(6А)-С(7А) 128.3(2) O(2A)-C(7A)-C(8A) 120.4(2) O(2А)-С(7А)-С(6А) 116.8(2) C(8A)-C(7A)-C(6A) 122.8(2) С(7А)-С(8А)-С(9А) 120.5(2) C(7A)-C(8A)-C(12A) 119.9(2) С(9А)-С(8А)-С(12А) 119.7(2) O(1A)-C(9A)-N(1A) 119.7(2) O(1А)-С(9А)-С(8А) 126.2(2) N(1A)-C(9A)-C(8A) 114.1(1) N(1A)-C(10A)-C(11A) 103.9(1) C(2A)-C(11A)C(10A) 104.6(1) O(3A)-C(12A)-N(2A) 122.6(2) O(3A)-C(12A)-C(8A) 119.6(2) N(2A)-C(12A)-C(8A) 117.8(2) C(14A)-C(13A)-C(18A) 118.4(2) C(14A)-C(13A)-N(2A) 125.7(2) C(18A)-C(13A)-N(2A) 115.9(2) C(13A)-C(14A)-C(15A) 120.9(2) C(16A)-C(15A)-C(14A) 119.9(2) C(15A)-C(16A)-О(4A) 125.8(2) C(15A)-C(16A)-C(17A) 119.6(2) O(4A)-C(16A)-C(17A) 114.6(2) C(18A)-C(17A)-C(16A) 120.2(2) C(17A)-C(18A)-C(13A) 121.1(2) C(16B)-O(4B)-C(19B) 117.5(1) C(9B)-N(1B)-C(1B) 123.3(2) C(9B)-N(1B)-C(10B) 125.1(1) C(1B)-N(1B)-C(10B) 111.7(1) C(12B)-N(2B)-C(13B) 129.7(2) N(1B)-C(1B)-C(6B) 123.6(2) N(1B)-C(1B)-C(2B) 111.8(2) C(6B)-C(1B)-C(2B) 124.6(2) C(3B)-C(2B)-C(1B) 117.5(2) C(3B)-C(2B)-C(11B) 134.3(2) C(1B)-C(2B)-C(11B) 108.2(2) C(2B)-C(3B)-C(4B) 120.4(2) C(5B)-C(4B)-C(3B) 121.0(2) C(4B)-C(5B)-C(6B) 119.8(2) C(1B)-C(6B)-C(5B) 116.7(2) C(1B)-C(6B)-C(7B) 115.7(2) C(5B)-C(6B)-C(7B) 127.6(2) O(2B)-C(7B)-C(8B) 120.9(2) O(2B)-C(7B)-C(6B) 117.7(2) C(8B)-C(7B)-C(6B) 121.4(2) C(7B)-C(8B)-C(9B) 120.3(2) C(7B)-C(8B)-C(12B) 118.7(2) C(9B)-C(8B)-C(12B) 121.0(2) O(1B)-C(9B)-N{1B) 119.7(2) O(1B)-C(9B)-C(8B) 124.6(2) N(1B)-C(9B)-C(8B) 115.6(2) N(1B)-C(10B)-C(11B) 103.5(1) C(2B)-C(11B)-C(10B) 104.9(1) O(3B)-C(12B)-N(2B) 122.0(2) O(3B)-C(12B)-C(8B) 120.4(2) N(2B)-C(12B)-C(8B) 117.6(2) C(18B)-C(13B)-C(14B) 118.2(2) C(18B)-C(13B)-N(2B) 117.2(2) C(14B)-C(13B)-N(2B) 124.7(2) C(15B)-C(14B)-C(13B) 119.5(2) C(14B)-C(15B)-C(16B) 122.3(2) O(4B)-C(16B)-C(17B) 126.0(2) O(4B)-C(16B)-C(15B) 116.0(2) C(17B)-C(16B)-C(15B) 118.0(2) C(16B)-C(17B)-C(18B) 120.3(2) C(17B)-C(18B)-C(13B) 121.8(2)

Кристаллы β-формы пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты моноклинные (этилацетат), при 20°C a=16.381(2), b=8.459(1), c=23.630(2) Å, β=108.61(1)°, V=3103.1(4) ų, M_r=336.34, Z=8, пространственная группа P2₁/n, d_выч=1.440 г/см³, µ(MoK_α)=0.103 мм^-1, F(000)=1408. Параметры элементарной ячейки и интенсивности 33430 отражений (8993 независимых, R_int=0.095) измерены на дифрактометре Xcalibur-3 (MoK_α излучение, CCD-детектор, графитовый монохроматор, ω-сканирование, 2θ_макс=60°).

Структура расшифрована прямым методом по комплексу программ SHELXTL [7]. Положения атомов водорода выявлены из разностного синтеза электронной плотности и уточнены по модели "наездника" с U_изо=nU_экв неводородного атома, связанного с данным водородным (n=1.5 для метальной группы и n=1.2 для остальных атомов водорода). Атомы водорода, участвующие в образовании водородных связей, уточнены в изотропном приближении. Структура уточнена по F² полноматричным МНК в анизотропном приближении для неводородных атомов до wR₂=0.032 по 8873 отражениям (R₁=0.032 по 1951 отражениям с F>4σ(F), S=0.465). Межатомные расстояния и валентные углы представлены в табл.3 и 4 соответственно.

Пример 3. Спектроскопия ЯМР в растворе. Для качественного анализа известной α-формы и новой β-формы пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты использована спектроскопия ЯМР ¹Н и ¹³С в растворе.

Спектры ЯМР ¹Н и ¹³С зарегистрированы на спектрометре Varian Mercury-400 (400 МГц для ¹Н и 100 МГц для ¹³С) в растворе ДМСО-d₆, внутренний стандарт ТМС.

Приведенные в табл.5 и 6 данные свидетельствуют о том, что оба исследуемых образца имеют одну и ту же химическую формулу, т.е. являются пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты. Как и следовало ожидать, после растворения характерные для кристаллов различия полиморфных модификаций исчезают - в результате для известной α-формы и новой β-формы получаем практически идентичные спектры ЯМР ¹Н и ¹³С.

Таблица 5 Химические сдвиги ядер ¹Н исходной α-формы и новой β-формы анилида (I) в спектрах ЯМР ¹Н в растворе ДМСО-d₆ Функциональные группы Исходная α-форма Новая β-форма ОН (1Н, с) 16.56 16.48 NH (1H, с) 12.43 12.35 Н-7 (1Н, д) 7.67 7.58 Н-9,2',6' (3Н, м) 7.54 7.48 Н-8 (1Н, т) 7.23 7.16 Н-3',5' (2Н, д) 6.95 6.90 CH₂-2 (2Н, т) 4.30 4.23 OCH₃ (3Н, с) 3.77 3.75 CH₂-1 (2Н, т) 3.38 3.30

Таблица 6 Химические сдвиги ядер ¹³С исходной α-формы и новой β-формы анилида (I) в спектрах ЯМР ¹³С в растворе ДМСО-d₆ Атом углерода Исходная α-форма Новая β-форма 6-С-ОН 172.66 172.57 CONH 169.58 169.50 4-С=O 161.29 161.21 4'-СОМе 157.29 157.24 9b-С 142.73 142.63 9-С 132.42 132.24 1'-С 130.68 130.72 7-С 129.21 129.04 8-С 124.27 124.14 2',6'-С 123.02 122.94 6a-С 121.02 120.97 3',5'-С 115.14 115.10 9а-С 112.82 112.79 5-С 98.23 98.17 OCH₃ 56.10 56.07 2-CH₂ 47.78 47.68 1-CH₂ 27.29 27.25

Пример 4. Высокоэффективная жидкостная хроматография. Чистоту α- и β-форм пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты определяли с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Исследования проведены на жидкостном хроматографе Waters Alliance 2695, детектор Waters PDA 2998 (диодноматричный в УФ- и видимой областях спектра), длина волны детектора 235 нм, аналитическая колонка Agilent Zorbax SB-CN размером 250×4.6 мм с диаметром частиц 5 мкм, температура термостата колонки 30°C, подвижная фаза: смесь 0.05М фосфатного буферного раствора с pH 3.0 и ацетонитрила (55:45), скорость потока подвижной фазы 1.0 мл/мин, анализируемый раствор: 0,5 мг/мл в ацетонитриле, объем пробы анализируемого раствора 20 мкл.

Таблица 7 Времена хроматографического удерживания (RT) и площади пиков (%) на хроматограммах исходной α-формы и новой β-формы анилида (I) Образец RT, мин Площадь пика, % α-форма 16.914 99.93 β-форма 17.375 100.00

Представленные в табл.7 результаты свидетельствуют о высокой степени чистоты как известной α-формы, так и новой β-формы пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты - содержание основного вещества составляет не менее 99.93%.

Пример 5. Спектроскопия ЯМР в твердом теле. В отличие от спектроскопии ЯМР растворов, успешно решать задачи по определению фазового состава (включая полиморфизм) и структуры твердых материалов любой степени упорядоченности позволяет метод ЯМР в твердом теле. Поэтому исследование полиморфных различий и полиморфной чистоты известной α-формы и новой β-формы анилида (I) проведено с помощью метода твердотельной спектроскопии ЯМР на ядрах ¹³С.

Спектры ЯМР ¹³С обеих кристаллических модификаций анилида (I) были получены на спектрометре ЯМР AVANCE-II 400 производства фирмы BRUKER с рабочей частотой 100.4 МГц для ядер ¹³С. Для регистрации спектров использовался двухканальный твердотельный датчик с системой ВМУ (вращение под «магическим» углом) с внешним диаметром ротора 4 мм. Образец в виде порошка помещался в ВМУ-роторы из керамики. Скорость вращения образца составляла 12000 Гц. Спектры ЯМР ВМУ на ядрах ¹³С регистрировались с использованием методики переноса поляризации (CP/MAS) с линейно убывающим импульсом по ядрам ¹Н во время переноса поляризации и радиочастотной развязкой высокой мощности SW-TPPM (τ=8 µs, φ=15°) по протонам во время регистрации спектра. Время контакта составляло 2 мс, время между сканами - 2 с, время 90-градусного импульса по ядрам ¹Н - 5 мкс, количество сканов - 1024. В качестве внешнего стандарта шкалы химических сдвигов использовался ТМС (0 м.д.).

Таблица 8 Химические сдвиги ядер ¹³С исходной α-формы и новой β-формы анилида (I) в твердотельных спектрах ЯМР ¹³С Атом углерода Исходная α-форма Новая β-форма 6-С-ОН 172.4 172.3 с CONH 167.6 168.1 д 4-С=О 160.2 161.0 с 4'-СОМе 157.8 156.3 д 9b-С 141.9 142.2 с 9-С 131.7 132.0 д 1'-С 130.7 131.1 д 7-С 128.0 129.9 с 8-С 124.0 128.1 д 2',6'-С 123.2 124.8 д 121.9 123.0 с 6а-С 120.7 121.6 д 3',5'-С 118.9 116.6 с 112.5 114.3 д

Атом углерода Исходная α-форма Новая β-форма 9а-С 110.6 110.8 д 5-С 96.2 98.3 д OCH₃ 56.1 54.7 д 2-CH₂ 48.5 48.7 д 1-CH₂ 28.2 28.6 д

Анализ представленных в Табл.8 данных показывает, что новая β-форма представляет собой кристаллическую фазу, в которой молекулы исходного соединения находятся в двух неэквивалентных позициях (этот вывод полностью согласуется с результатами описанного в примере 2 монокристального рентгеноструктурного исследования β-формы). На это указывает удвоение большинства сигналов ЯМР ¹³С по сравнению со спектром ЯМР ¹³С данного вещества, полученного в растворенном виде. На высокую кристалличность указывает малая ширина линий спектров ВМУ ЯМР ¹³С.

Известная α-форма, наоборот, является полиморфной модификацией, в которой присутствует только один тип молекул. Об этом свидетельствует общее число синглетных сигналов ЯМР ¹³C, равное 19, что совпадает с количеством атомов углерода в исследуемой молекуле, а также отсутствие расщепления одинарных сигналов, как это наблюдалось для β-формы. В отличие от спектра ЯМР ¹³С данного вещества, полученного в растворенном виде, все атомы углерода в кристаллической α-форме неэквивалентны, так как на их неэквивалентность влияет не только расположение внутри молекулы, но и положение самой молекулы относительно соседних молекул.

Положения линий в спектрах ЯМР ¹³С для α- и β-форм не совпадают. Меньшая ширина линий в спектре ЯМР ¹³С β-формы указывает на более высокую степень ее кристалличности по сравнению с α-формой.

Исследование известной α-формы и новой β-формы методом твердотельной спектроскопии ЯМР на ядрах ¹³С показало, что они являются принципиально разными полиморфными модификациями пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты с практически полной полиморфной чистотой.

Пример 6. Диуретическую активность новой кристаллической модификации (β-формы) пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты в сравнении с активностью известной кристаллической модификации (α-формы) того же соединения изучали на белых крысах весом 180-200 г (12 животных на каждое вещество) по стандартной методике [8]. Все подопытные животные получали через желудочный зонд водную нагрузку из расчета 5 мл на 100 г массы тела. Контрольная группа животных получала только аналогичное количество воды с твином-80. Исследуемые вещества вводили перорально в дозе 10 мг/кг (средняя эффективная доза известной α-формы) в виде тонкой водной суспензии, стабилизированной твином-80. После этого подопытные животные помещались в "обменные клетки". Показателем интенсивности мочевыделения служило количество мочи, выделенное животными за 5 часов. Представленные в табл.9 экспериментальные данные позволяют сделать вывод о том, что новая кристаллическая модификация (β-форма) пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигадро-1Н-пирроло[3,2,1-ij]-хинолин-5-карбоновой кислоты по силе диуретического действия в среднем на 19% превышает известную α-форму.

Таблица 9 Диуретическая активность известной α-формы и новой β-формы анилида (I) в дозе 10 мг/кг Соединение Диурез через 5 ч, мл Диуретическая активность, % Известная α-форма 9,7±0,28 226 Новая β-форма 10,5±0,27 245 Контроль 4,3±0,20 100

Таким образом, представленный в описании комплекс физико-химических методов анализа подтверждает, что заявлена новая кристаллическая модификация (β-форма) пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты. В отличие от известной α-формы, полученное вещество обладает улучшенными фармацевтическими свойствами и проявляет повышенный диуретический эффект, благодаря чему может найти широкое применение в различных областях медицины.

Источники информации

1. Пат. Украины №86883 / C07D 215/22, A61K 31/47, опубл. 2009.

2. European Pharmacopoeia, 6^th Edition. - 2008, Vol.1. - P.601-610.

3. C.Dong / PowderX: Windows-95-based program for powder X-ray dif-fraction data processing. - J. Appl. Crystallogr. - 1999. - Vol.32. - P.838.

4. J.Rodriguez-Carvajal, T.Roisnel / FullProf.98 and WinPLOTR: New Windows 95/NT Applications for Diffraction. Commission for Powder Diffraction, International Union of Crystallography, Newsletter No. 20 (May-August) Summer 1998.

5. H.-B.Burgi, J.D.Dunitz / Structure Correlation, VCH, Weinheim, 1994, Vol.2. - P.741.

6. Ю.В.Зефиров / Кристаллография. - 1997. - Т.42, №5. - С.936.

7. G.М.Sheldrick / Acta Crystallogr. - 2008. Vol. A64. - P.112.

8. Л.H.Сернов, B.B.Гацура / Элементы экспериментальной фармакологии. - М.: Медицина, 2000. - С.117.

Изобретение относится к новой кристаллической модификации пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты формулы:

полученной кристаллизацией из этилацетата, где значения межплоскостных расстояний (d) и относительных интенсивностей отражений (I_отн.) приведены в пункте 1 формулы. Новая кристаллическая модификация проявляет повышенный диуретический эффект. 2 ил., 9 табл., 6 пр.

Кристаллическая модификация пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты, характеризующаяся следующими межплоскостными расстояниями (d) и относительными интенсивностями отражений (I_отн.):
d, E-I_отн. d, E-I_отн. d, E-I_отн. 15.189-6 3.868-1 2.776-<1 11.176-54 3.753-4 2.740-<1 7.912-5 3.728-10 2.728-1 7.821-10 3.694-52 2.718-1 7.750-13 3.666-10 2.656-1 7.634-4 3.650-4 2.642-1 7.426-28 3.600-4 2.630-<1 7.376-39 3.575-8 2.601-<1 6.751-18 3.546-42 2.585-1 6.674-36 3.520-7 2.576-<1 6.027-<1 3.475-<1 2.494-<1 5.867-4 3.442-1 2.482-1 5.798-11 3.417-<1 2.475-1 5.718-21 3.388-2 2.446-<1 5.648-15 3.362-24 2.412-<1 5.609-10 3.339-100 2.402-1 5.561-3 3.323-31 2.312-<1 5.084-4 3.257-2 2.301-<1 4.907-1 3.240-3 2.295-<1 4.856-<1 3.220-2 2.283-<1 4.751-2 3.163-1 2.273-1 4.714-5 3.145-2 2.267-<1 4.681-7 3.108-17 2.247-<1 4.660-6 3.083-2 2.236-1 4.589-1 3.071-<1 2.227-<1 4.567-3 3.049-<1 2.221-<1 4.548-5 2.966-<1 2.166-<1 4.356-<1 2.955-1 2.113-<1 4.225-1 2.944-1 2.103-2 4.187-4 2.933-<1 2.095-<1 4.168-8 2.869-<1 2.086-<1 4.140-13 2.854-<1 2.072-<1 4.100-4 2.840-<1 2.051-<1 4.083-2 2.831-1 2.043-1 4.047-1 2.813-1 2.037-<1 3.992-1 2.806-1 2.021-<1 3.977-4 2.793-2 1.880-<1 3.946-12 2.783-1 1.874-<1 3.907-7