CN102351884A - 一种用于结晶头孢羟氨苄的方法 - Google Patents

一种用于结晶头孢羟氨苄的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于结晶头孢羟氨苄的方法，所述方法包括：a)将头孢羟氨苄的水性溶液加入结晶容器中，滴定剂使所述结晶容器中的pH保持在7-9；b)将所述结晶容器中的pH降至5-6.5，从而得到晶体形式的β-内酰胺化合物的悬浮液。本发明进一步涉及可通过本发明的方法得到的晶体形式的头孢羟氨苄。本发明还涉及一种晶体形式的头孢羟氨苄，当其在25℃的温度下储存至少1个月时，具有小于12的CIE b值。

Description

一种用于结晶头孢羟氨苄的方法
本申请是申请日为2007年5月11日，申请号为200780018316.1，发明名称为“一种用于结晶头孢羟氨苄的方法”的发明专利申请的分案申请。
本发明涉及一种用于结晶头孢羟氨苄的方法以及晶体形式的头孢羟氨苄。
头孢羟氨苄(Cefadroxil)是一种名为7-[D-α-氨基-α-(对-羟基苯基)-乙酰胺基]脱乙酰氧头孢烷酸的化合物的简称。例如由WO 99/24441已知用于结晶β-内酰胺化合物(诸如头孢羟氨苄)的方法。WO 99/24441公开了一种用于结晶β-内酰胺化合物的方法，其中，将所述β-内酰胺化合物的溶液和相应滴定剂同时加入结晶容器中从而形成结晶混合物。在WO99/55710中公开的方法中，结晶β-内酰胺化合物(诸如头孢羟氨苄)由硝酸溶液出发通过将碱性溶液加入所述硝酸溶液中制得。
已发现通过本领域已知结晶方法来结晶头孢羟氨苄会导致头孢羟氨苄团聚，从而粒子尺寸分布宽、颜色多样且颜色稳定性较低。本发明的目的在于，提供另一种用于结晶头孢羟氨苄的方法，这种方法导致结晶头孢羟氨苄具有窄粒子尺寸分布、较少颜色和较高的颜色稳定性。本发明的这个目的通过以下用于制备晶体形式的头孢羟氨苄的方法来实现，所述方法包括：
a)采用合适的滴定剂使头孢羟氨苄的水性溶液的pH为7-9之间；和
b)将所述pH降至5-6.5之间的值，从而得到晶体形式的头孢羟氨苄的悬浮液。
发现通过在步骤a)中使水性溶液的pH保持在期望数值会防止头孢羟氨苄晶体激增，从而导致头孢羟氨苄晶体具有窄粒子尺寸分布、较少颜色和较高的颜色稳定性。
本文中，晶体形式的头孢羟氨苄具有窄粒子尺寸分布(psd)被定义为：psd为10-150μm。晶体形式的头孢羟氨苄的psd优选为10-100μm，更优选为20-80μm，更优选为25-60μm，最优选为30-50μm。
本文中，晶体形式的头孢羟氨苄具有较少颜色意指，头孢羟氨苄晶体的CIE b值优选小于6，优选小于5.5，更优选小于5，更优选小于4.5，更优选小于4，更优选小于3，并且通常大于1。
较高的颜色稳定性意指，当头孢羟氨苄晶体在25℃的温度下储存至少1个月后、更优选至少2个月后、更优选至少3个月后、更优选至少4个月后、更优选至少5个月后、更优选至少6个月后、更优选至少7个月后、更优选至少8个月后、更优选至少9个月后、更优选至少10个月后、更优选至少11个月后、更优选至少12个月后，具有小于12、更优选小于11、更优选小于10、更优选小于9、更优选小于8、更优选小于7、更优选小于6、更优选小于5且通常大于1的CIE b值。
在根据本发明的方法的步骤a)中，使用的头孢羟氨苄的水性溶液可以是碱性的，例如具有8-9.5的pH、例如具有8.5-9的pH、例如具有8.6-8.9的pH。或者，头孢羟氨苄的水性溶液可以是酸性的，例如具有1-4的pH、例如具有1.5-3的pH、例如具有1.5-2.5的pH。
在根据本发明的方法的步骤a)中，pH优选为7-9，优选为7.1-8.9，优选为7.2-8.8，优选为7.3-8.7，更优选为7.4-8.6，更优选为7.5-8.5，更优选为7.6-8.4，更优选为7.7-8.3，更优选为7.8-8.2，更优选为7.9-8.1。使步骤a)中的pH处于7-9pH范围内的合适滴定剂可以是任何适当的酸性滴定剂，诸如甲酸、柠檬酸、乙酸、硫酸或盐酸。合适的滴定剂优选是甲酸。或者，使步骤a)中的pH处于7-9pH范围内的合适滴定剂可以是任何适当的碱性滴定剂，诸如氢氧化钠；氢氧化钾；氢氧化铵；或胺，例如一胺，诸如叔丁基胺、叔辛基胺、二苯甲基胺，或二胺，诸如N，N’-二异丙基亚乙基二胺、N，N，N’，N’-四甲基-1，2-二氨基乙烷或二(2-(二甲氨基)乙基)醚。本领域技术人员理解，取决于在本发明方法的步骤a)中使用的头孢羟氨苄的水性溶液的pH，可以使用酸性或碱性滴定剂以达到所需pH值。
当将头孢羟氨苄的水性溶液加入结晶容器中时，所述结晶容器可以包含少量水。结晶还可以包括少量晶体形式的头孢羟氨苄，其作为水性溶液中的头孢羟氨苄的晶种。
在根据本发明的方法的步骤b)中，pH优选被降至5.2-6.4，优选降至5.4-6.3，优选降至5.6-6.2，更优选降至5.8-6.1。
在步骤b)中，可以利用任何适当的滴定剂，例如甲酸、柠檬酸、乙酸、硫酸或盐酸，来降低pH。优选地，为了降低步骤b)中的pH使用甲酸。
在根据本发明的方法的步骤b)中，降低pH的操作可以在任何合适的时间段内实施。优选地，在步骤b)中，降低pH的操作可以在5分钟至4小时的时间段内进行，优选在10分钟至3小时的时间段内进行，优选在15分钟至2小时的时间段内进行，优选在20分钟至60分钟的时间段内进行。
在根据本发明的方法的步骤a)中，头孢羟氨苄的水性溶液可以从用于合成头孢羟氨苄的任何合适的化学酰化工艺或酶酰化工艺得到。例如EP 0 295 333中公开了用于合成头孢羟氨苄的化学酰化工艺。优选地，头孢羟氨苄的水性溶液从用于合成头孢羟氨苄的酶酰化工艺得到，其中，7-氨基-3-脱乙酰氧头孢烷酸(7-ADCA)在游离形式或固定形式的合适酰化酶的存在下被活化形式的D-对羟基苯基氨基乙酸(HPG)酰化。活化形式的HPG例如可以是HPG的酰胺或酯，例如甲酯。EP 0 865 433 B1、EP0771 357 B1、EP 537 255和WO 99/20786中描述了用于酶促合成头孢羟氨苄的方法，上述专利文献通过引用插入本文。
在根据本发明的方法的步骤a)中，将头孢羟氨苄的水性溶液加入结晶容器的操作可以在任何适当的时间段内实施，这例如依赖于待加水性溶液的总体积。合适的时间段可以在5分钟至4小时的范围内，例如在10分钟至3小时的范围，例如在15分钟至2小时的范围内，例如在20分钟至1.5小时的范围内。
在根据本发明的方法的步骤a)中将头孢羟氨苄的水性溶液加入结晶容器以及在步骤b)中降低pH的操作可以在任何适当的温度下实施。优选地，步骤a)中的温度可以为5-25℃，更优选为10-20℃。优选地，步骤b)中的温度可以为5-25℃，更优选为10-20℃。在根据本发明的方法中，头孢羟氨苄晶体可以在各个步骤中由水性溶液形成。例如取决于温度和pH值，在步骤a)或b)中任意一步中制备的晶体形式的头孢羟氨苄的量可以更高或更低。通常，大部分的晶体形式的头孢羟氨苄在步骤b)中由水性溶液制备。
可以将在根据本发明的方法的步骤b)中得到的晶体形式的头孢羟氨苄的悬浮液搅拌适当的一段时间，例如搅拌10至120分钟，优选搅拌15至90分钟，优选搅拌20至60分钟，优选搅拌25至50分钟。发现搅拌晶体形式的头孢羟氨苄的悬浮液导致晶体形式的头孢羟氨苄的产率增加。可以通过本领域已知的任何适当方法将晶体形式的头孢羟氨苄从悬浮液中分离出来。例如可以通过过滤或离心将晶体形式的头孢羟氨苄从悬浮液中分离出来。通常用水洗涤头孢羟氨苄晶体以除去杂质。
头孢羟氨苄晶体的分离可以进一步包括：在例如40-50℃的温度下干燥所述晶体。优选地，用丙酮洗涤β-内酰胺晶体，从而除去大部分水，然后干燥。
本发明还涉及可通过本发明的方法得到的晶体形式的头孢羟氨苄。令人惊讶地发现，可通过本发明的方法得到的晶体形式的头孢羟氨苄具有小于6、优选小于5.5、更优选小于5、更优选小于4.5、更优选小于4、更优选小于3且通常大于1的CIE b值。
而且，惊讶地发现，所述头孢羟氨苄晶体在颜色稳定性测试中非常稳定。发现可通过本发明的方法得到的头孢羟氨苄晶体，当在25℃的温度下储存至少1个月后、更优选至少2个月后、更优选至少3个月后、更优选至少4个月后、更优选至少5个月后、更优选至少6个月后、更优选至少7个月后、更优选至少8个月后、更优选至少9个月后、更优选至少10个月后、更优选至少11个月后、更优选至少12个月后，具有小于12、更优选小于11、更优选小于10、更优选小于9、更优选小于8、更优选小于7、更优选小于6、更优选小于5且通常大于1的CIE b值。
另外，根据本发明的晶体形式的头孢羟氨苄具有小于150μm、优选小于100μm且优选大于10μm的粒子尺寸分布。晶体形式的头孢羟氨苄的psd优选为10-150μm，更优选为10-100μm，更优选为20-80μm，更优选为25-60μm，最优选为30-50μm。
根据本发明的结晶形式的头孢羟氨苄优选是头孢羟氨苄一水合物。
原料和方法
CIE b值的测定
CIE是国际照明委员会“Commission International de l’Eclairage”法语名称的缩写。CIE b是测定晶体颜色的量度，其是本领域技术人员已知的技术。Ohno，Y.在IS&T NIO16 Conference，Vancouver，Canada，Oct.16-20，2000p.1-5中发表的论文中综述了CIE比色系统的基本原理。
利用
Figure BSA00000562783400051
918装置(X-Rite Incorporated，4300 44th St.SE，GrandRapids，MI 49512 USA-www.xrite.com)测定CIE b值。将2g头孢羟氨苄晶体置于所述装置的适当位置处，并对CIE b值进行读数。计算两次不同读数的平均值。
实施例
制备头孢羟氨苄溶液
头孢羟氨苄通过用于合成头孢羟氨苄的酶促工艺得到，所述酶促工艺中，7-氨基-3-脱乙酰氧头孢烷酸(7-ADCA)在固定的Pen G酰化酶的存在下被D-对羟基苯基氨基乙酸甲酯酰化，如WO 99/20786所述。
在缩合步骤结束时，从酶促反应器中取出500g母液和水洗涤液样品。该样品含有16.34％(w/w)溶解的头孢羟氨苄。pH为8.7-8.8。
对比实验A：一步结晶法
将上述制备的500g头孢羟氨苄溶液样品在25至70分钟内倒入结晶反应器中。为了便于搅拌，结晶反应器包含少量水。在7-10℃的温度下，采用甲酸使pH值保持在7.10-7.30。将头孢羟氨苄的悬浮液搅拌30分钟。将头孢羟氨苄悬浮液离心并干燥。如下所述在t＝0时测定头孢羟氨苄团聚体的颜色。CIE b值为6.2。
实施例1
头孢羟氨苄两步结晶法
步骤a)
将5g头孢羟氨苄一水合物(被用作晶种)和60ml淡水(freshwater)(pH＝5.50-5.70)装入结晶容器中，将温度调节至15℃。将上述制备的500g头孢羟氨苄溶液样品在45分钟内倒入结晶反应器中。通过采用6.9ml甲酸(85％v/v)进行滴定，将pH保持在7.9。
步骤b)
将2.5ml甲酸以如下方式加入步骤a)中得到的悬浮液中：使得pH在30分钟内降至6.0。将由此得到的头孢羟氨苄悬浮液搅拌30分钟。将悬浮液过滤，并将滤饼依次用50ml水和34ml丙酮进行洗涤。干燥后，得到76.4g头孢羟氨苄(产率为84.0w/w％)。
头孢羟氨苄晶体的CIE b值是4.68。
实施例2
头孢羟氨苄两步结晶法
步骤a)
将33ml上述制备的500g头孢羟氨苄溶液样品和27ml淡水装入结晶容器中，将温度调节至15℃。随后，将剩余的500g头孢羟氨苄溶液样品在35分钟内倒入结晶反应器中。通过采用4.5ml甲酸(85％v/v)进行滴定，将pH保持在7.9。
步骤b)
将8.4ml甲酸(85％v/v)以如下方式加入步骤a)中得到的头孢羟氨苄溶液中：使得pH在30分钟内降至6.0。将所得头孢羟氨苄悬浮液搅拌30分钟。将悬浮液过滤，并将滤饼依次用50ml水和34ml丙酮进行洗涤。干燥后，得到72.8g头孢羟氨苄(产率为84.7w/w％)。头孢羟氨苄晶体的CIE b值是4.52。
实施例3
颜色稳定性测试
4.1压力条件：在40℃下储存
将通过对比实验A的一步结晶方法和本发明的两步结晶方法得到的头孢羟氨苄(CDX)晶体储存在40℃的温度下。如表1所示，在不同的时间间隔处测定不同头孢羟氨苄晶体的CIE b值。CDX(1)-(3)由3种不同的结晶方法得到。
表1
Figure BSA00000562783400071
-：未测定
4.2在25℃下储存
将通过对比实验A的一步结晶方法和本发明的两步结晶方法得到的头孢羟氨苄晶体储存在25℃下。如表2所示，在不同的时间间隔处测定CIEb值。
表2.25℃下的颜色稳定性比较
Figure BSA00000562783400081
-：未测定
表1和表2结果表明，当头孢羟氨苄晶体储存在25℃和40℃下时，采用本发明的两步结晶方法得到的头孢羟氨苄晶体的CIE b值低于采用一步结晶方法得到的头孢羟氨苄晶体的CIE b值。因此，采用本发明的方法制备的头孢羟氨苄晶体的颜色稳定性要高于采用对比实验A的一步结晶方法制备的头孢羟氨苄晶体的颜色稳定性。

Claims (9)

1.一种用于制备晶体形式的头孢羟氨苄的方法，所述方法包括：
a)采用合适的滴定剂使头孢羟氨苄的水性溶液的pH为7-9之间；和
b)将所述pH降至5-6.5之间的值，从而得到晶体形式的头孢羟氨苄的悬浮液。
2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤a)和步骤b)在5-25℃之间的温度下实施。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，步骤b)中的降低pH的操作在20-60分钟的时间段内实施。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的方法，其中，将步骤b)中得到的晶体形式的头孢羟氨苄在水中的悬浮液搅拌10至120分钟。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述晶体形式的头孢羟氨苄从步骤b)中得到的悬浮液中分离出来。
6.能通过权利要求1至5中任意一项所述方法得到的晶体形式的头孢羟氨苄。
7.晶体形式的头孢羟氨苄，所述头孢羟氨苄具有小于6的CIE b值。
8.晶体形式的头孢羟氨苄，所述头孢羟氨苄，当在25℃的温度下储存至少1个月时，具有小于12的CIE b值。
9.一种药物组合物，所述组合物包括权利要求6-8中任意一项所定义的头孢羟氨苄或者通过权利要求1-5中任意一项所述方法制备的头孢羟氨苄。
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