CN108440569A - 头孢曲松钠球形晶体的制备方法 - Google Patents

头孢曲松钠球形晶体的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于制药技术领域，具体涉及一种头孢曲松钠球形晶体的制备方法。该制备方法包括如下步骤：提供头孢曲松钠原料药、架桥剂和溶析剂；将所述头孢曲松钠原料药溶于极性溶剂中，得到第一头孢曲松钠溶液；将所述架桥剂与所述第一头孢曲松钠溶液混合，得到第二头孢曲松钠溶液；将所述溶析剂与所述第二头孢曲松钠溶液混合，析出头孢曲松钠球形晶体。本发明的制备方法适用于实际工业的无菌连续操作，既简化了生产工艺，单程收率高，易于实现工业化生产，也得到了具有良好的流动性、可压缩性及稳定性的聚结颗粒。

Description

头孢曲松钠球形晶体的制备方法
技术领域
本发明属于制药技术领域，具体涉及一种头孢曲松钠球形晶体的制备方法。
背景技术
头孢曲松钠(Ceftriaxone sodium)，化学名称为(6R,7R)-7-[[(2-氨基-4-噻唑基)(甲氧亚氨基)乙酰]氨基]-8-氧代-3-[[(1,2,5,6-四氢-2-甲基-5,6-二氧代-1,2,4-三嗪-3-基)硫代]甲基]-5-硫代-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二钠盐三倍半水合物，分子式为：C18H16N8Na2O7S3·3.5H2O，分子相对质量661.59，其化学结构式如下：
头孢曲松钠属于第三代头孢菌素类抗生素，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有很强的抗菌活性，其原研公司为瑞士罗氏Roche，于1982年首次在瑞士上市，并于1995年进入中国。目前临床上广泛应用于呼吸道感染，肾脏及泌尿道感染，呼吸道感染，骨关节、软组织、皮肤及伤口感染以及术前预防感染等领域。头孢曲松钠因其使用剂量小，毒副作用小，血药半衰期长，临床效果突出等优势，在市场上占有较大的份额，是头孢类抗生素市场的核心品种。
头孢曲松钠结晶过程一般采用溶析结晶，首先将原料药溶解于良溶剂中，再通过缓慢滴加不良溶剂析出晶体，以达到原料药精制提纯的目的。结晶过程是头孢曲松钠原料药生产的最后一步工艺，对产品的纯度、粒度、晶体形态、流动性等均起到关键性的影响作用。通常来说，工业生产更希望得到平均粒度大且单分散性的产品晶体。但在实际生产中发现，头孢曲松钠的晶体粒度较小，晶体形态呈薄片状，并且存在易聚结、粒度分布不均匀、产品流动性差等问题，进而导致对助流剂的要求非常苛刻，严重增加了生产的成本，并且限制了后续制剂工艺的实施。
近年来，一些企业对头孢曲松钠结晶或精制过程进行研究并发表了相关的文献专利。专利CN104031067A公布了一种通过加入晶种优化精制工艺进而改善头孢曲松钠产品降解特性的方法。专利CN101289458A公布了一种改变结晶溶剂优化结晶工艺进而减少使用的溶媒。专利CN105418641A改进了头孢曲松钠的合成工艺。尽管一些专利通过对传统的溶析结晶工艺进行优化改善了头孢曲松钠的纯度或减少溶媒使用量，但仍未有专利报道关于通过结晶方法改善头孢曲松钠粒度小、流动性差的技术问题。
球形结晶(Spherical Crystallization Technique)又称球形聚结技术，是改善原料药流动性常用的一种技术手段。球形结晶是指晶体药物在析晶过程中受架桥剂的影响发生团聚成球形颗粒的技术。其中，架桥剂的选择、用量等关键因素对药物成球形颗粒的影响较大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种头孢曲松钠球形晶体的制备方法，旨在解决现有头孢曲松钠球结晶方法得到的头孢曲松钠粒度小、流动性差的技术问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种头孢曲松钠球形晶体的制备方法，包括如下步骤：
提供头孢曲松钠原料药、架桥剂和溶析剂；
将所述头孢曲松钠原料药溶于极性溶剂中，得到第一头孢曲松钠溶液；
将所述架桥剂与所述第一头孢曲松钠溶液混合，得到第二头孢曲松钠溶液；
将所述溶析剂与所述第二头孢曲松钠溶液混合，析出头孢曲松钠球形晶体。
本发明提供的头孢曲松钠球形晶体的制备方法，将头孢曲松钠原料药溶于极性溶剂后加入了合适的架桥剂，头孢曲松钠在液相溶析结晶过程中通过液体架桥剂聚结作用，直接将溶析结晶产生的薄片晶体转化为球形晶体产品，通过该方法可有效改善头孢曲松钠流动性差的物理性能；此外，由于在整个结晶过程不加入晶种或其他固体进行控制，因此本发明的制备方法适用于实际工业的无菌连续操作，既简化了生产工艺，单程收率高，易于实现工业化生产，也得到了具有良好的流动性、可压缩性及稳定性的聚结颗粒。
附图说明
图1为普通头孢曲松钠薄片状结晶图；
图2为本发明制备得到的头孢曲松钠球形晶体图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种头孢曲松钠球形晶体的制备方法，包括如下步骤：
S01：提供头孢曲松钠原料药、架桥剂和溶析剂；
S02：将所述头孢曲松钠原料药溶于极性溶剂中，得到第一头孢曲松钠溶液；
S03：将所述架桥剂与所述第一头孢曲松钠溶液混合，得到第二头孢曲松钠溶液；
S04：将所述溶析剂与所述第二头孢曲松钠溶液混合，析出头孢曲松钠球形晶体。
本发明实施例提供的头孢曲松钠球形晶体的制备方法，将头孢曲松钠原料药溶于极性溶剂后加入了合适的架桥剂，头孢曲松钠在液相溶析结晶过程中通过液体架桥剂聚结作用，直接将溶析结晶产生的薄片晶体转化为球形晶体产品，通过该方法可有效改善头孢曲松钠流动性差的物理性能；此外，由于在整个结晶过程不加入晶种或其他固体进行控制，因此本发明实施例的制备方法适用于实际工业的无菌连续操作。由于头孢曲松钠一般为注射用无菌粉针剂，若工艺中添加晶种则不能实现连续操作、不能保障无菌环境，而本发明实现了无菌连续化生产，这样既简化了生产工艺，单程收率高，易于实现工业化生产，也得到了具有良好的流动性、可压缩性及稳定性的聚结颗粒。
进一步地，在上述步骤S02中，所述极性溶剂与所述头孢曲松钠原料药的质量比为(1.5-3):1；即按该比例将头孢曲松钠原料药加入极性溶剂中，使其更好地溶解。进一步地，将所述头孢曲松钠原料药溶于极性溶剂中的步骤包括：在温度为5-25℃的条件下，将所述头孢曲松钠原料药加入极性溶剂中，搅拌10-20min。上述极性溶剂优选为水；理论上说，别的极性溶剂也可以，但因为结晶制备是药品制备流程中的最后一步工艺，如果用甲醇或别的极性强的溶剂，势必要考虑溶剂残留的问题；而头孢曲松钠在大部分溶剂中的溶解度不大，而在水这样极性很强的溶剂中溶解度才较大，因此将水溶剂做为良性溶剂，效果最佳。在本发明一优选实施例中，按水极性溶剂与所述头孢曲松钠原料药的质量比为(1.5-3):1，将头孢曲松钠原料药加入水溶剂中，控制体系温度5-25℃(优选10-15℃)，连续搅拌10-20min至溶解完全得到第一头孢曲松钠溶液，即结晶母液。
进一步地，在上述步骤S03中，所述架桥剂与所述头孢曲松钠原料药的质量比为(0.55-5.3):1，在该比例范围内，可以更好地使头孢曲松钠在溶析结晶过程中聚结，生成球形晶体。更进一步地，将所述架桥剂与所述第一头孢曲松钠溶液混合的步骤包括：在温度为5-25℃的条件下(优选10-15℃)，将所述架桥剂加入所述第一头孢曲松钠溶液中，搅拌10-30min。架桥剂先于溶析剂加入，且加入架桥剂后，不加入晶种，搅拌混合10-20min。
更优选地，所述架桥剂包括中性盐(可以是中性盐的饱和溶液)和有机溶剂。单用一种有机溶剂作为架桥剂容易发生成胶现象，不容易出现晶体；为避免成胶，本发明优选中性盐(可以是中性盐的饱和溶液)和有机溶剂的混合液作为架桥剂。其中，所述中性盐为氯化钾、氯化钠和乙二胺四乙酸二钠中的任意一种，以及其它不影响反应的中性盐的；所述有机溶剂包括环己烷、二氯甲烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯中的至少一种，优选毒性更低的三类溶剂：乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸丁酯。更优选地，所述中性盐的饱和溶液与所述头孢曲松钠原料药的质量比为(0.05-0.3):1，且所述有机溶剂与所述头孢曲松钠原料药的质量比为(0.5-5):1，优选(1-2):1。
进一步地，在上述步骤S04中，将所述溶析剂与所述第二头孢曲松钠溶液混合的步骤包括：在温度5-25℃的条件下(优选10-15℃)，将所述溶析剂滴加入所述第二头孢曲松钠溶液中，且所述滴加入的过程中保持搅拌。优选地，为避免爆发式出晶，溶析剂的加入速率可进行控制，将所述溶析剂滴加入所述第二头孢曲松钠溶液中的时间控制为3-6h。更优选地，所述滴加入的过程中保持搅拌的速度为100-400r/m，优选200-250r/min。
实验研究还发现，溶析剂加入完成后的养晶过程对球形晶体产品的形状有较大影响，为使球形晶体更加圆满，溶析剂加入完成后，还包括继续搅拌养晶1-3h。进一步地，所述溶析剂包括丙酮、异丙酮和乙醇中的至少一种。
进一步地，在上述制备方法中，为了得到更加纯净的头孢曲松钠球形晶体，所述析出头孢曲松钠球形晶体的步骤之后，还包括过滤、洗涤、干燥的步骤。具体地，所述洗涤的步骤中，使用的洗涤溶剂为丙酮、异丙醇或乙醇，优选丙酮。所述干燥的条件为温度25-40℃，真空度为0.09-0.1Mpa。干燥时间为2-5h。
另外，本发明的制备方法的整个过程中，从始至终体系温度没有发生较大变化，虽然利用高温溶解原料药能增加原料药的溶解度，但头孢曲松钠在高温下稳定性不好，低温又比较适合架桥剂发生作用，因此优选的体系温度都较低，优选10-15℃，并保持整个结晶过程体系温度不变。
根据本实施例的上述步骤得到的头孢曲松钠球形晶体与普通头孢曲松钠晶体的显微镜照片如图1、图2所示。对比可知，普通头孢曲松钠晶习为薄片状，粒度较小，并且容易发生不同程度的聚结，而根据本发明实施例得到的头孢曲松钠球形晶体的结晶度高，呈规则的球形晶习，平均晶体粒度达252μm，与普通头孢曲松钠薄片状晶习相比，流动性明显增强。
总之，本发明实施例通过在传统的溶析结晶过程中加入合适的架桥剂，将溶析结晶直接产生的薄片晶体转化为球形晶体产品，既简化了生产工艺，也得到了具有良好的流动性，可压缩性及稳定性的聚结颗粒。本发明实施例提出的球形结晶制备方法工艺操作简单，单程收率高，易于实现工业化生产。
本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。
实施例1
取22g头孢曲松钠原料药溶解于44g蒸馏水中，再加入2g预配的饱和氯化钠溶液，连续搅拌10分钟，过滤混合溶液，除去未溶固体，将滤液转移至结晶器中，再用3-5ml蒸馏水洗涤滤瓶。继续加入乙酸甲酯54g于结晶母液中，混合搅拌20分钟，控制体系温度在15℃。混合完全后开始滴加溶析剂丙酮，溶析剂用量为原料药的8倍，控制溶析剂在4小时内滴加完毕，此过程控制搅拌速率为200r/min。溶析剂滴加完成后保持搅拌继续养晶1.5小时。养晶结束后过滤并用丙酮溶剂洗涤滤饼，将获得产品置于35℃真空干燥箱中干燥4h。最终产品基本为球形产品，结晶过程单程质量收率达96.1％，溶剂残留符合药典标准。
实施例2
取22g头孢曲松钠原料药溶解于44g蒸馏水中，再加入2g预配的饱和氯化钾溶液，连续搅拌10分钟，过滤混合溶液，除去未溶固体，将滤液转移至结晶器中，再用3-5ml蒸馏水洗涤滤瓶。继续加入乙酸乙酯溶剂40g于结晶母液中，混合搅拌20分钟，控制体系温度在15℃。混合完全后开始滴加溶析剂丙酮，溶析剂用量为原料药的8倍，控制溶析剂在5小时内滴加完毕，此过程控制搅拌速率为200r/min。溶析剂滴加完成后保持搅拌继续养晶2小时。养晶结束后过滤并用丙酮溶剂洗涤滤饼，将获得产品置于30℃真空干燥箱中干燥5h。最终产品为规则的球形产品，结晶过程单程质量收率达96.3％，溶剂残留符合药典标准。
实施例3
取22g头孢曲松钠原料药溶解于44g蒸馏水中，再加入4g预配的饱和氯化钾溶液，连续搅拌10分钟，过滤混合溶液，除去未溶固体，将滤液转移至结晶器中，再用3-5ml蒸馏水洗涤滤瓶。继续加入乙酸乙酯溶剂40g于结晶母液中，混合搅拌20分钟，控制体系温度在10℃。混合完全后开始滴加溶析剂异丙醇，溶析剂用量为原料药的9倍，控制溶析剂在5小时内滴加完毕，此过程控制搅拌速率为250r/min。溶析剂滴加完成后保持搅拌继续养晶2小时。养晶结束后过滤并用丙酮溶剂洗涤滤饼，将获得产品置于30℃真空干燥箱中干燥5h。最终产品为规则的球形产品，结晶过程质量收率达97.2％，溶剂残留符合药典标准。
实施例4
取22g头孢曲松钠原料药溶解于44g蒸馏水中，再加入4g饱和氯化钠溶液，连续搅拌10分钟，过滤混合溶液，除去未溶固体，将滤液转移至结晶器中，再用3-5ml蒸馏水洗涤滤瓶。继续加入乙酸乙酯溶剂40g于结晶母液中，混合搅拌20分钟，控制体系温度在15℃。混合完全后开始滴加溶析剂乙醇，溶析剂用量为原料药的8倍，控制溶析剂在5小时内滴加完毕，此过程控制搅拌速率为230r/min。溶析剂滴加完成后保持搅拌继续养晶2.5小时。养晶结束后过滤并用丙酮溶剂洗涤滤饼，将获得产品置于30℃真空干燥箱中干燥5h。最终产品为规则的球形产品，结晶过程质量收率达95.3％，溶剂残留符合药典标准。
实施例5
取22g头孢曲松钠原料药溶解于44g蒸馏水中，再加入2g预配的饱和氯化钾溶液，连续搅拌10分钟，过滤混合溶液，除去未溶固体，将滤液转移至结晶器中，再用3-5ml蒸馏水洗涤滤瓶。继续加入二氯甲烷22g于结晶母液中，混合搅拌25分钟，控制体系温度在20℃。混合完全后开始滴加溶析剂丙酮，溶析剂用量为原料药的8倍，控制溶析剂在5小时内滴加完毕，此过程控制搅拌速率为200r/min。溶析剂滴加完成后保持搅拌继续养晶2.5小时。养晶结束后过滤并用丙酮溶剂洗涤滤饼，将获得产品置于30℃真空干燥箱中干燥5h。最终产品为球形晶体产品，结晶过程单程质量收率达96.5％，溶剂残留符合药典标准。
实施例6
取22g头孢曲松钠原料药溶解于44g蒸馏水中，再加入2g预配的饱和氯化钠溶液，连续搅拌10分钟，过滤混合溶液，除去未溶固体，将滤液转移至结晶器中，再用3-5ml蒸馏水洗涤滤瓶。继续加入乙酸丁酯75g于结晶母液中，混合搅拌25分钟，控制体系温度在20℃。混合完全后开始滴加溶析剂丙酮，溶析剂用量为原料药的8倍，控制溶析剂在4小时内滴加完毕，此过程控制搅拌速率为200r/min。溶析剂滴加完成后保持搅拌继续养晶1.5小时。养晶结束后过滤并用丙酮溶剂洗涤滤饼，将获得产品置于35℃真空干燥箱中干燥4h。最终产品基本为球形产品，结晶过程单程质量收率达95.6％，溶剂残留符合药典标准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种头孢曲松钠球形晶体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供头孢曲松钠原料药、架桥剂和溶析剂；
将所述头孢曲松钠原料药溶于极性溶剂中，得到第一头孢曲松钠溶液；
将所述架桥剂与所述第一头孢曲松钠溶液混合，得到第二头孢曲松钠溶液；
将所述溶析剂与所述第二头孢曲松钠溶液混合，析出头孢曲松钠球形晶体。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述极性溶剂与所述头孢曲松钠原料药的质量比为(1.5-3):1；和/或
所述架桥剂与所述头孢曲松钠原料药的质量比为(0.55-5.3):1；和/或
所述溶析剂与所述头孢曲松钠原料药的质量比为(8-15):1。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述头孢曲松钠原料药溶于极性溶剂中的步骤包括：在温度为5-25℃的条件下，将所述头孢曲松钠原料药加入极性溶剂中，搅拌10-20min；和/或
将所述架桥剂与所述第一头孢曲松钠溶液混合的步骤包括：在温度为5-25℃的条件下，将所述架桥剂加入所述第一头孢曲松钠溶液中，搅拌10-30min。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述溶析剂与所述第二头孢曲松钠溶液混合的步骤包括：在温度5-25℃的条件下，将所述溶析剂滴加入所述第二头孢曲松钠溶液中，且所述滴加入的过程中保持搅拌。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，将所述溶析剂滴加入所述第二头孢曲松钠溶液中的时间为3-6h；和/或
所述滴加入的过程中保持搅拌的速度为100-400r/m。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，将所述溶析剂滴加入所述第二头孢曲松钠溶液中的步骤后，还包括继续搅拌养晶1-3h。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述极性溶剂为水；和/或
所述架桥剂包括中性盐和有机溶剂；和/或
所述溶析剂包括丙酮、异丙酮和乙醇中的至少一种。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述中性盐为氯化钾、氯化钠和乙二胺四乙酸二钠中的任意一种；和
所述有机溶剂包括环己烷、二氯甲烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯中的至少一种；和/或
所述中性盐与所述头孢曲松钠原料药的质量比为(0.05-0.3):1，且所述有机溶剂与所述头孢曲松钠原料药的质量比为(0.5-5):1。
9.如权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述析出头孢曲松钠球形晶体的步骤之后，还包括过滤、洗涤、干燥的步骤。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述洗涤的步骤中，使用的洗涤溶剂为丙酮、异丙醇或乙醇；和/或
所述干燥的条件为温度25-40℃，真空度为0.09-0.1Mpa。
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