Elucidating an Amorphous Form Stabilization Mechanism for Tenapanor Hydrochloride: Crystal Structure Analysis Using X-ray Diffraction, NMR Crystallography, and Molecular Modeling
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Notice bibliographique
Résumé
By the combined use of powder and single-crystal X-ray diffraction, solid-state NMR, and molecular modeling, the crystal structures of two systems containing the unusually large tenapanor drug molecule have been determined: the free form, ANHY, and a dihydrochloride salt form, 2HCl. Dynamic nuclear polarization (DNP) assisted solid-state NMR (SSNMR) crystallography investigations were found essential for the final assignment and were used to validate the crystal structure of ANHY. From a structural informatics analysis of ANHY and 2HCl, conformational ring differences in one part of the molecule were observed which influence the relative orientation of a methyl group on a ring nitrogen and thereby impact the crystallizability of the dihydrochloride salt. From quantum chemistry calculations, the dynamics between different ring conformations in tenapanor is predicted to be fast. Addition of HCl to tenapanor results in general in a mixture of protonated ring conformers and hence a statistical mix of diastereoisomers which builds up the amorphous form, a-2HCl. This was qualitatively verified by 13C CP/MAS NMR investigations of the amorphous form. Thus, to form any significant amount of the crystalline material 2HCl, which originates from the minor (i.e., energetically less stable) ring conformations, one needs to involve nitrogen deprotonation to allow exchange between the minor and major conformations of ANHY in solution. Thus, by controlling the solution pH value to well below the pKa of ANHY, the equilibrium between ANHY and 2HCl can be controlled and by this mechanism the crystallization of 2HCl can be avoided and the amorphous form of the dichloride salt can therefore be stabilized.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle