Originális gyógyszerkutatás: Oxitocin receptor antagonista fejlesztése

A kémiai fejlesztés csak egy része a gyógyszerfejlesztésnek Analítika Gyógyszerformula fejlesztés Metabolizmus és farmakokinatika Gyógyszerbiztonság, toxikológia Gyógyszerhatóság Fázisok Preklinika Előkészíti az emberben történő vizsgálatot Kémia, analítika, PSD, MPK, DSE Klinikai fázisok Toxikológia, hatás, mellékhatások Pd, industriallízation, clinika

A kémiai fejlesztés csak egy része a gyógyszerfejlesztésnek

Kémiai fejlesztés fázisai Preklinikai fejlesztés Study batch-ek (20-50, 100-200 g) Resynthesis batch (200 g / 200 g): T+8 Certified batch (3.0 kg / 3.8 kg): T+ 12 1st GMP batch (10 kg / 6.8 kg): T+ 18 Fázis I-IIb 2nd GMP batch (25 kg / 20 kg) 3rd GMP batch (35 kg) 4rd GMP batch (~80 kg) Transzfer a kémiai folyamatfejlesztésre 5rd GMP batch (> 80 kg) …..

Kémiai fejlesztés főbb lépései –méretnövelhető eljárás fejlesztés Reakcióút keresés és kiválasztás (idő) Felfedező kutatás eljárásának vizsgálata 2-3 út párhuzamos vizsgálata Optimalizálás a kiválasztott reakcióúton (sebesség, minőség, ár) Alapanyag hozzáférhetőség Megvalósíthatóság a pilotban Robosztus, vagy legjobb termelés Tisztítás: Kristályosítás, desztilláció Reakcióbiztonság Méretnövelés laborban Kémiai műveletfejlesztés Reakció Feldolgozás Batchek gyártása a Pilotban Eljárás átadás az üzemnek További fejlesztés nélkül méretnövelés Méretnövelési faktor: 10-100 NDA út kiválasztás Végleges eljárás, végleges szennyezésprofil és fizikokémiai minőség. Konvergens szintézis One-pot technológia Környezet és egészségvédelem

Sebesség, minőség, ár Fázis I. Fázis II. Fázis III. Preklinika minőség

Sebesség, minőség, ár

Gyártott batchek yield (T11) Resynthesis batch (200 g / 200 g): Oct. 2003 2.6% Certified batch (3.0 kg / 3.8 kg): May 2004 8.45% 1st GMP batch (10 kg / 6.8 kg): Dec 2004 4.25% Technical batch (149 g) Feb 2005 8.27% 2nd GMP batch (25 kg / 20 kg) July 2005 8.28% 3rd GMP batch (35 kg): Feb 2006 4th GMP batch (85 kg) June 2007

Felfedező kutatás eljárása ! Lineáris szintézis 1 aszimmetria centrum 15 kémiai lépés 12 izolált intermedier

Reakcióút keresés, alternatív út keresés Szubsztituált indolinon előállítása I.: Tetrahedron Lett. 41(2000) 6017-6020 27(1986) 1921-24 Gyűrűzárás sikertelen volt

Reakcióút keresés, alternatív út keresés Indolinon szintézis és sztereoszelektív metilezés OH elimináció és szelektív metilezés sikertelen

Választott út, reakció optimalizálás ! Lineáris szintézis 1 aszimmetria centrum 15 kémiai lépés 12 izolált intermedier

CER és GMP1 szintézis

Optimalizálás: Arilezés és metilezés A fejlesztés eredménye: Biztonságos reakció Bázis és oldószer csere – NaOH/NMP Költségcsökkentés Olcsóbb arilező ágens reagens– 2,4-diCl-nitrobenzol Felfedező kutatás eljárásának hátrányai: NaH/DMF – Veszélyes reakció 2-F-4-Cl-nitrobenzol – drága reagens

Reszolválási eljárás: Fogassy E., BME Optimalizálás: Enantiomer elválasztás Reszolválási kísérletekhez előállított származékok: Reszolválási eljárás: Fogassy E., BME

Optimalizálás: diasztereomer sóképzéssel Kiválik Anyalúgban marad Királis bázisok: D-prolin (Reszintézis batch) term.: 53% e.e. 99% (+)-efedrin (Certified és 1. GMP batch) term.: 90% e.e. 96.4%

Felhasznált oldószermennyiségek és a költségek összehasonlítása (200 g végtermékre)

Optimalizálás: N-benzil-indolinon származék előállítása Felfedező kutatás eljárása: Instabil reagens (bomlás, polimerizáció) nem izolálható, oldatban rövid élettartam Σ termelés = 98%, de HPLC assay <90% Nincs tisztítási eljárás Eljárás fejlesztés: Új körülmények a benzilezési reakcióban Benzil-bromid előállítása in situ 0°C-on Fázistranszfer reakció – szilárd NaOH, THF, 15°C, 1 óra T25R észter izolálása nélkül

Optimalizálás: Stabilitási vizsgálat ? Kérdések: Mi a brómozás terméke? Mennyire stabilis a termék a reakcióban? Felfedező kutatás: Nagyon rövid ideig stabil -20°C-on tárolták és azonnal használták Hogyan analizáljuk? VRK, NMR, HPLC, CG? ReactIR

Optimalizálás: Mi a termék?

Optimalizálás: Mi a termék? Semiempirical method: Gaussian 03 6.0 Semiempirical method: RB3LYP/631d+ 1260 cm-1 Mért érték: 1230 cm-1 (THF)

Optimalizálás: Mi a termék? Bázissal csak a foszfát keletkezik! IR: CH2-O-P: 970 cm-1 IR : CH2-Br: 1230 cm-1 Tetrahedron 1982, 38, (16), 2513 Measured in THF with ReactIR Bázissal csak a foszfát keletkezik!

Optimalizálás: Mi a termék? 1223 cm-1 Nincs változás!

Optimalizálás: Mi a termék? Tesztreakció IR-el követve: Jelentős változás 1230 cm-1-nél!

Optimalizálás: Bromid stabilitása? THF + hozzáadott víz: A bomlás 90perc után kezdődőtt. (reakcióidő T25-ig 60 perc) Víz hozzáadás nélkül a T64 >12 óráig stabil volt szobahőmérsékleten. Nem kellett inert atmoszféra Stabilitás kulcsa az oldószerválasztás és a bázis

Optimalizálás eredménye: CER and GMP1 Synthesis

Méretnövelés, Pilotban gyártás: CER and GMP1 Synthesis Resynthesis batch (200 g / 200 g): Oct. 2003 2.6% Certified batch (3.0 kg / 3.8 kg): May 2004 8.45% 1st GMP batch (10 kg / 6.8 kg): Dec 2004 4.25% GMP1 gyenge termelés oka: Utolsó lépés SOCl2-vel További elemzést igényelt a technológia NDA út keresés Process code: 1603P01

Továbbfejlesztett eljárás, NDA út Efedrin drog listán Pinner HCl fejl. genotoxikus Alternatív út: - új intermedierek - reszolváló ágens: királis sav? - kevesebb genotoxikus vegyület? 1

Továbbfejlesztett eljárás, NDA út Izomerarány (HPLC) T °C C2-R C4-R 28 3,4 1 -8 12 -20 Új intermedier Reszolválás királis savval H+ vagy OH- / H2O 160°C / 6 nap Nem méretnövelhető

Továbbfejlesztett eljárás, NDA út Nincs reakció vagy nincs egységes termék Csak dezacetilezés és észterhidrolízis Csak észterhidrolízis

NDA út: Rezolválás és tozilát képzés Reszolválás: Faigl F., BME

Továbbfejlesztett eljárás, NDA út Savas hidrolízis: Lúgos hidrolízis:

Továbbfejlesztett eljárás, NDA út Megoldás:

Korábbi eljárás analógia NDA út:Benzilezés és hidrolízis Alkoholból átkristályosítva tisztítható Korábbi eljárás analógia

1, Reakcióhőmérséklet: 40-68°C 2, Mólarány (Bromid): 1-1.2 eq. Továbbfejlesztett eljárás, NDA út: benzilezés Central Composite Design (3 factors) Aceton-THF elegy, 56°C,  THF Faktorok: 1, Reakcióhőmérséklet: 40-68°C 2, Mólarány (Bromid): 1-1.2 eq. 3, Adagolási idő: 15-75 min

Kísérlet tervezés reakció optimum megállapítására Benzilezés

Továbbfejlesztett eljárás, NDA út Optimum: T=68°C, 1.2 eq. bromid, nincs adagolási idő befolyás Robosztusság: Kritikus faktor: T (bp.) Nem robosztus 1-1.2 eq. Bromid esetén (használj többet) Control reactions T64 T63 1 89,2 1,1 2 87,3 1,9 3 88,9 1,5 Purity of T63 (starting material): 92 %

Részleges észterhidrolízis, konkurál a benzilezéssel Benzilezés és hidrolízis Alkoholból átkristályosítva tisztítható Méretnövelt eljárás Részleges észterhidrolízis, konkurál a benzilezéssel

Rövidebb, olcsóbb, hasonló termelés, ee jobb. A módosított és az első méretnövelt eljárás összevetése   genotoxikus reszolválás Méretnövelt módosított út GMP2 Rövidebb, olcsóbb, hasonló termelés, ee jobb. Pinner Méretnövelt út CER, GMP1

GMP2+3 Synthesis 1671P01 18 chemical steps 11 isolated intermediates

Impact of the crystallization conditions on the crystal shape Shape of crystals from various solvents by various crystallization methods: 75%EtOH Water-dioxane:1-1 Water-dioxane:1-1 MEK MEK 1-BuOHl