CN102993215A - 头孢曲松钠晶体的制备方法及头孢曲松钠水溶液浊度的评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种头孢曲松钠晶体的制备方法，得到的头孢曲松钠为同一亚型的晶体，而且该亚型的晶体在所有晶体中水溶液的澄清度最好、过敏反应发生率最低，安全性最高。本发明制备方法工艺简单、重现性好。本发明还涉及一种头孢曲松钠水溶液浊度的评价方法，采用了粉末X-射线衍射技术以及扫描电镜技术，结合统计学方法建立了评价头孢曲松钠晶型的方法，首次明确了头孢曲松钠晶型的三种亚型，并建立了亚型与水溶液浊度之间的关系，为快速评价头孢曲松钠样品的晶型和水溶液浊度提供了可能，具有巨大的实用价值。

Description

头孢曲松钠晶体的制备方法及头孢曲松钠水溶液浊度的评价方法

技术领域

本发明涉及头孢曲松钠的制备以及评价领域，具体涉及一种头孢曲松钠晶体的制备方法和其水溶液浊度的评价方法。 

背景技术

头孢曲松钠，又称头孢三嗪。是瑞士Roche公司在20世纪80年代推出的半合成第三代头孢菌素，对大多数革兰氏阳性菌和阴性菌都有强大的抗菌活性，抗菌谱包括绿脓杆菌、大肠杆菌、肺炎杆菌、流感嗜血杆菌、产气肠细菌、变形杆菌属、双球菌属及金葡菌等，对β-内酰胺酶稳定。头孢曲松钠为国家基本药物，临床主要用于敏感菌感染所致的脑膜炎、肺炎、皮肤软组织感染、腹膜炎、泌尿系统感染，淋病、肝胆感染、外科创伤、败血症及生殖系统感染等，目前已作为治疗淋病的一线药物。临床使用的剂型是注射剂，即注射用头孢曲松钠。截至2009年10月，全国共有头孢曲松钠原料药生产企业36家，获得批准文号36个；注射用头孢曲松钠生产企业110家，获得各种规格批准文号341个。 

据国家药品不良反应监测中心病例报告数据库统计显示，抗感染药物不良事件报告比例接近总体报告的50％，其中头孢曲松钠不良事件的报告总数、严重病例报告数量在抗感染药物中均占较高比例，死亡病例报告数量位居抗感染药物首位。截止2007年6月30日，国家药品不良反应监测中心病例报告数据库中共有不良反应/事件报告80余万份，抗感染药物不良反应/事件报告约占50％，其中有关头孢曲松钠的病例报告为26000余份，占整体报告数量的比例接近3％，其中严重病例报告1173例(含死亡病例80例)。 

头孢类粉针特别是注射用头孢曲松钠放置后水溶液浊度变化迅速的问题，一直是困扰国内生产企业的一大难题，同时也是影响其产品质量和稳定性的重要问题之一。大量文献资料表明，头孢曲松钠过敏反应的发生率与其水溶液的浊度呈正相关，即水溶液浊度越大的样品，过敏反应越容易发生。 

本发明人的研究结果进一步证明将药用丁基胶塞中的抗氧剂2，6-叔丁基-4-甲基-苯酚(BHT)释放到样品中，与头孢曲松钠的水溶液浊度存在一定的相关性，即水溶液变化的主要原因之一是样品与抗氧剂BHT发生了相互作用。 

现有的头孢曲松钠的制备工艺多是通过7-ACT与AE-活性酯进行缩合反应得到头孢曲松，然后再成盐得到。中国专利CN 1634933A公开了一种头孢曲松钠的制备工艺，在头孢曲松钠的粗品水溶液中加入不溶于水的溶剂析出晶体，但需要加入少量的头孢曲松钠粉末作为晶种，而且对于得到的头孢曲松钠晶体没有进一步划分其晶型，因此得到的晶体可能存在多种晶体亚型，各种亚型的性质可能有所不同，实际生产过程中难以控制。 

发明内容

为克服现有头孢曲松钠晶体的制备工艺中晶型不确定、导致质量和稳定性不可控的缺陷，本发明的一个目的是提供一种头孢曲松钠晶体的制备方法，可以得到确定晶型的晶体。 

本发明的另一个目的是提供一种头孢曲松钠水溶液浊度的评价方法，通过确定头孢曲松钠的晶型来评价其水溶液浊度。 

本发明提供的头孢曲松钠晶体制备方法，包括以下步骤： 

(1)取头孢曲松钠粗品的水溶液，搅拌下向其中缓慢加入有机溶剂，出现浑浊时停止搅拌，静置10～40分钟； 

(2)搅拌下继续加入有机溶剂，直至形成的晶体量不再增加为止； 

(3)将步骤(2)得到的晶体过滤，滤饼用无水乙醇∶水＝3～5∶1的混合溶剂洗涤至中性，再用无水乙醇洗涤1～3次，35℃以下常压干燥即得。 

上述制备方法的步骤(2)中，为保证结晶完全，需加入大量的有机溶剂，过量的有机溶剂不会对结晶晶型产生影响，但是考虑到制备成本的经济性，通常在加入到晶体的量不再继续增加时即可。 

所述制备方法中，静置的步骤至关重要，其作用为控制晶体析出时的环境，给予充分的时间供晶体形成以及养晶，防止因外力作用破坏刚刚形成的晶体，以便获得形态最好的晶型。 

所述步骤(1)的过程中控制水溶液的温度为10～20℃。 

所述有机溶剂为无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯或异丙醇。 

所述头孢曲松钠粗品水溶液的制备方法为：取头孢曲松钠原料配制成水溶液，温度控制在5～20℃，向所述水溶液中加入异辛酸钠，搅拌溶液至澄清后，调节溶液的pH值为6.9～8.1，继续搅拌20～40分钟即得。 

所述的头孢曲松钠原料是指所有现有的提纯或未提纯的头孢曲松钠，通常为7-ACT与AE-活性酯在碱性缩合剂作用下形成。 

头孢曲松钠原料在水溶液中解离，再加入异辛酸钠，搅拌、调节pH值，使其重新成盐。pH值可以采用常见的无机稀酸来调节，如稀盐酸等，pH值需严格进行控制，以保证成盐的完全，继而保证晶体的形成以及晶型的控制。 

按摩尔比所述异辛酸钠：头孢曲松钠原料＝3～8∶1。 

所述头孢曲松钠原料的水溶液的浓度按质量百分比为8～25％。 

为验证制备的头孢曲松钠晶型是否和药用丁基胶塞具有较好相容性，从而考察其水溶液浊度(澄清度)，本发明建立了一种头孢曲松钠水溶液浊度的快速评价方法。 

所述头孢曲松钠水溶液浊度的评价方法，包括以下步骤： 

(1)采集市面上已有头孢曲松钠晶体的粉末X-射线衍射图谱； 

(2)通过聚类分析法对所得的衍射图谱进行类群划分，将头孢曲松钠的晶型划分为三种亚型； 

(3)将三种亚型的头孢曲松钠分别与药用丁基胶塞进行相容性加速实验，建立不同亚型与水溶液浊度的相互关系； 

(4)对待评价的头孢曲松钠样品进行粉末X-射线衍射实验，根据衍射图谱按照步骤(2)确定其亚型，从而评价其水溶液浊度。 

所述步骤(2)中根据衍射特征参数对所得的衍射图谱进行类群划分，所述衍射特征参数为峰位和相对峰强。 

按照上述评价方法进行评价，采用本发明制备方法制得的头孢曲松钠得到的都是同一亚型的晶体，且该亚型和药用丁基胶塞的相容性最好，随放置时间的延长水溶液浊度的变化最小，稳定性最好，引起过敏反应的几率最小。 

本发明提供的制备方法严格控制了结晶的工艺条件，省去了加入晶种的步骤，降低了成本，重现性好，多个生产批次得到的头孢曲松钠均为同一亚型的晶体，实现了对头孢曲松钠晶型的准确控制，可以制备水溶液澄清度更好、过敏反应发生率更低的头孢曲松钠。而且所述制备方法条件温和、工艺简单，收率较高。 

本发明提供的评价方法，采用了粉末X-射线衍射技术以及扫描电镜技术，结合统计学方法建立了评价头孢曲松钠晶型的方法，首次明确了头孢曲松钠晶型的三种亚型，并建立了亚型与水溶液浊度之间的相互关系，为快速评价头孢曲松钠样品的晶型和水溶液浊度提供了可能。所述评价方法还可以指导头孢曲松钠制备工艺的改进，具有巨大的实用价值。 

附图说明

图1是三种不同亚型的头孢曲松钠的粉末X-射线衍射图谱对比图； 

图2a-c是三种不同亚型的头孢曲松钠的扫描电镜图片； 

图3是实施例1所得头孢曲松钠的粉末X-射线衍射图谱； 

图4是实施例1所得头孢曲松钠的扫描电镜图片。 

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 

实施例1 

取头孢曲松钠原料(7-ACT与AE-活性酯的缩合产物钠盐，未经进一步提纯)配制成水溶液，其中头孢曲松钠原料为5g、去离子水40ml。将水溶液温度控制在13℃左右，然后向水溶液中加入异辛酸钠4.1g，搅拌溶液至澄清后，加入10wt％的稀盐酸调整溶液的pH值为7.00，继续搅拌30分钟得到头孢曲松钠粗品水溶液。 

取上述头孢曲松钠粗品水溶液，搅拌下向其中缓慢加入无水乙醇，刚刚出现浑浊时即停止搅拌，静置25分钟；然后缓慢加入剩余的无水乙醇，直至形成大量晶体，无水乙醇的总量约为150ml。 

将所得晶体过滤，滤饼用无水乙醇∶水＝4∶1的混合溶剂洗涤至中性，再用无水乙醇洗涤一遍，35℃以下常压干燥即得。得到的头孢曲松钠为4.8g，产率96％。 

实施例2 

取头孢曲松钠原料(7-ACT与AE-活性酯的缩合产物钠盐，未经进一步提纯)配制成水溶液，其中头孢曲松钠原料为5g、去离子水15ml。将水溶液温度控制在15℃左右，然后向水溶液中加入异辛酸钠10.0g，搅拌溶液至澄清后，加入10wt％的稀盐酸调整溶液的pH值为8.04，继续搅拌25分钟得到头孢曲松钠粗品水溶液。 

取上述头孢曲松钠粗品水溶液，搅拌下向其中缓慢加入丙酮，刚刚出现浑浊时即停止搅拌，静置30分钟；然后缓慢加入剩余的丙酮，直至形成大量晶体，丙酮的总量约为180ml。 

将所得晶体过滤，滤饼用无水乙醇∶水＝4∶1的混合溶剂洗涤至 中性，再用无水乙醇洗涤一遍，35℃以下常压干燥即得。得到的头孢曲松钠为4.9g，产率98％。 

实施例3 

采用粉末X-射线衍射技术结合聚类分析方法，对市面上现有的160余批注射用头孢曲松钠样品进行了分类。 

粉末X-射线衍射实验条件如下： 

仪器：日本理学(Rigaku)公司D/max-2200型粉末X-ray衍射仪。 

参数设置：X-ray：CuK_α1靶；电压40KV；电流40mA。狭缝宽度：1deg、1deg、0.15mm。扫描速度：4deg/min。扫描范围(2θ)：2～50deg。 

分析软件：RINT 2000Series软件。积分条件：峰宽0.05；最小峰高100。 

样品制备：取注射用头孢曲松钠样品，采用玻璃板正压法压片。 

对粉末X-射线衍射实验得到的160余批实验样品的谱图用随机RISM.Qualitative Analysis软件进行分析，得到22强峰的平均衍射峰位(2θ)及各样品谱图中与之相对应的相对衍射峰强度(以谱图中的最强衍射峰作为基峰)。运用SPSS软件提供的系统聚类法对样品进行分类，结果见表1。 

表1注射用头孢曲松钠各个亚型样品的22强峰特征峰位及相对强度表 

/^*：表不该峰位处没有衍射峰 

160余批实验样品可分为三个亚型，分别命名为I亚型、II亚型和III亚型。三个亚型的代表粉末X-射线衍射图谱见图1。 

由图1可见，不同亚型的样品具有不同的特征衍射峰，主要表现在2θ在11～13°和19～23°两个区域(图1中圈出区域)。相对衍射峰强度的差异见表1中斜体标注的数字。 

为了对上述亚型的划分进行验证，采用扫描电镜技术获得了各个亚型样品的扫描电镜照片。 

扫描电镜实验条件如下： 

仪器：日立S-3400型扫描电镜仪。 

参数设置：加速电压：10.0kV。 

样品制备：取样品约5mg，表层喷金，固定于样品台上，推入样品仓测定。 

各个亚型样品的扫描电镜照片见图2a-c。由图2a-c可见，不同 亚型的样品具有不同的微观晶体形态：I亚型呈分层排列的片状结晶，II亚型呈密集排列的柱状结晶，III亚型呈疏松排列的圆球形结晶。由此证明，本发明对头孢曲松钠的晶型亚型划分是适宜的。 

根据现有研究结果，药用丁基胶塞中的抗氧剂2，6-叔丁基-4-甲基-苯酚(BHT)释放到样品中，与头孢曲松钠的水溶液浊度存在一定的相关性。为考察不同亚型的样品与抗氧剂BHT的相互作用的程度是否相同，按照国家食品药品监督管理局2008年发布的《关于进一步加强使用丁基胶塞的头孢类注射剂监督管理的通知》的要求，进行了头孢曲松钠与丁基胶塞相容性的加速实验，实验方法如下： 

取不同亚型的注射用头孢曲松钠，于60℃恒温箱内，倒置放置5天，取出后测定实验样品水溶液的澄清度，应小于1号浊度标准液。 

结果见表2。 

表2不同亚型的头孢曲松钠与丁基胶塞相容性加速实验结果 

可见，在相同的高温加速实验条件下放置相同时间后，不同亚型的头孢曲松钠的水溶液浊度变化不同，说明不同亚型的样品与抗氧剂BHT相互作用的程度不同。其中II亚型的浊度变化最小，说明该亚型样品与抗氧剂BHT的相互作用最小，与药用丁基胶塞的相容 性最好；反之，III亚型的浊度变化最大，说明该亚型样品与抗氧剂BHT的相互作用最大，与药用丁基胶塞的相容性最差；而I亚型的浊度变化居中。 

实验例1 

将实施例1制得的头孢曲松钠按照实施例3的方法进行粉末X-射线衍射(结果见图3)，根据衍射谱图进行划类，其晶型为II亚型，再采用电镜扫描(结果见图4)进行辅证，确定了其晶型为II亚型。根据实施例3结果可知实施例1制得的头孢曲松钠与抗氧剂BHT的相互作用最小，与药用丁基胶塞的相容性最好，随放置时间的延长水溶液浊度的变化最小，稳定性最好，引起过敏反应的几率最小。 

实验例2 

将实施例2制得的头孢曲松钠按照实施例3的方法进行粉末X-射线衍射，根据衍射谱图进行划类，其晶型为II亚型，再采用电镜扫描进行辅证，确定了其晶型为II亚型。根据实施例3结果可知实施例2制得的头孢曲松钠与抗氧剂BHT的相互作用最小，与药用丁基胶塞的相容性最好，随放置时间的延长水溶液浊度的变化最小，稳定性最好，引起过敏反应的几率最小。 

实验例3 

分别按照实施例1、实施例2方法制备头孢曲松钠，连续制备200个批次，按照实施例3的方法进行粉末X-射线衍射以及电镜扫描，所有批次均为II亚型，说明本发明提供的制备方法不仅能得到最佳的晶体亚型，而且工艺稳定，适宜大规模工业化生产。 

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。 

Claims (8)

1.一种头孢曲松钠晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)取头孢曲松钠粗品的水溶液，搅拌下向其中缓慢加入有机溶剂，出现浑浊时停止搅拌，静置10～40分钟；

(2)搅拌下继续加入有机溶剂，直至形成的晶体量不再增加为止；

(3)将步骤(2)得到的晶体过滤，滤饼用无水乙醇∶水＝3～5∶1的混合溶剂洗涤至中性，再用无水乙醇洗涤1～3次，35℃以下常压干燥即得。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的过程中控制水溶液的温度为10～20℃。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯或异丙醇。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述头孢曲松钠粗品水溶液的制备方法为：取头孢曲松钠原料配制成水溶液，温度控制在5～20℃，向所述水溶液中加入异辛酸钠，搅拌溶液至澄清后，调节溶液的pH值为6.9～8.1，继续搅拌20～40分钟即得。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，按摩尔比所述异辛酸钠∶头孢曲松钠原料＝3～8∶1。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述头孢曲松钠原料水溶液的浓度按质量百分比为8～25％。

7.一种头孢曲松钠水溶液浊度的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采集市面上已有头孢曲松钠晶体的粉末X-射线衍射图谱；

(2)通过聚类分析法对所得的衍射图谱进行类群划分，将头孢曲松钠的晶型划分为三种亚型；

(3)将三种亚型的头孢曲松钠分别与药用丁基胶塞进行相容性加速实验，建立不同亚型与水溶液浊度的相互关系；

(4)对待评价的头孢曲松钠样品进行粉末X-射线衍射实验，根据衍射图谱按照步骤(2)确定其亚型，从而评价其水溶液浊度。

8.根据权利要求7所述的评价方法，其特征在于，所述步骤(2)中根据衍射特征参数对所得的衍射图谱进行类群划分，所述衍射特征参数为峰位和相对峰强。

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