Mebendazolium mesylate anhydride salt: rational design based on supramolecular assembly, synthesis, and solid-state characterization

Autores
Gutiérrez, Eduardo Luciano; Godoy, Agustín Alejandro; Brusau, Elena Virginia; Vega, Daniel; Narda, Griselda Edith; Suarez, Sebastian; Di Salvo, Florencia
Año de publicación
2024
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The design mebendazole (MBZ) multicomponent systems is important to obtain new materials that incorporate the API (active pharmaceutical ingredient) with better thermal stability, avoiding the interconversion of desmotropes. Interestingly, the presence of water molecules in the mebendazolium mesylate monohydrate prevents the formation of the R22(8) supramolecular synthon, found in all mebendazolium salts with polyatomic counterions. Here, we designed a new mebendazolium mesylate anhydrous salt based on statistical scrutiny of all mebendazole crystal structures identified in the literature and an exhaustive analysis of the conformational and geometrical requirements for the supramolecular assembly. The synthesis of this new salt and its solid-state characterization through single-crystal X-ray diffraction and complementary techniques are presented. As expected, mebendazole recrystallization in methanol with methanesulfonic acid - a Food and Drug Administration accepted coformer - in the absence of water yields a mesylate anhydrous salt with 1 : 1 stoichiometry. This new salt crystallizes in the P212121 (19) space group. The main intermolecular interactions found in the crystal structure are the hydrogen bonds that form a R22(8) supramolecular motif that assembles the ionic pairs. Additional non-classical H-bond, as well as π⋯π and carbonyl⋯cation interactions, contribute to the final stabilization of the crystal packing. This new salt is stable up to 205 °C when it undergoes the endothermic loss of the ester moiety to yield 2-amino-5-benzoylbenzimidazole. Moreover, preliminary dissolution experiments in aqueous 0.1 mol L−1 HCl suggest an apparent solubility of mebendazolium mesylate anhydride 2.67 times higher than that of the preferred for pharmaceutical formulations MBZ form C.
Fil: Gutiérrez, Eduardo Luciano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina
Fil: Godoy, Agustín Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; Argentina
Fil: Brusau, Elena Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; Argentina
Fil: Vega, Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina
Fil: Narda, Griselda Edith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; Argentina
Fil: Suarez, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Di Salvo, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Materia
MEBENDAZOLIUM MESYLATE
ACTIVE PHARMACEUTICAL INGREDIENT
CRYSTAL ENGINEERING
POLYMORPHISM
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Here, we designed a new mebendazolium mesylate anhydrous salt based on statistical scrutiny of all mebendazole crystal structures identified in the literature and an exhaustive analysis of the conformational and geometrical requirements for the supramolecular assembly. The synthesis of this new salt and its solid-state characterization through single-crystal X-ray diffraction and complementary techniques are presented. As expected, mebendazole recrystallization in methanol with methanesulfonic acid - a Food and Drug Administration accepted coformer - in the absence of water yields a mesylate anhydrous salt with 1 : 1 stoichiometry. This new salt crystallizes in the P212121 (19) space group. The main intermolecular interactions found in the crystal structure are the hydrogen bonds that form a R22(8) supramolecular motif that assembles the ionic pairs. Additional non-classical H-bond, as well as π⋯π and carbonyl⋯cation interactions, contribute to the final stabilization of the crystal packing. This new salt is stable up to 205 °C when it undergoes the endothermic loss of the ester moiety to yield 2-amino-5-benzoylbenzimidazole. Moreover, preliminary dissolution experiments in aqueous 0.1 mol L−1 HCl suggest an apparent solubility of mebendazolium mesylate anhydride 2.67 times higher than that of the preferred for pharmaceutical formulations MBZ form C.Fil: Gutiérrez, Eduardo Luciano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Godoy, Agustín Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; ArgentinaFil: Brusau, Elena Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; ArgentinaFil: Vega, Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Narda, Griselda Edith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; ArgentinaFil: Suarez, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Di Salvo, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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