CN109081847A - 一种1/2水头孢噻肟钠化合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种1/2水头孢噻肟钠化合物及其制法。每摩尔头孢噻肟钠含1/2摩尔水。首先合成头孢噻肟酸，采用合成的头孢噻肟酸和醋酸钠反应，加入晶种诱导结晶，经过滤，干燥，得1/2水头孢噻肟钠化合物。本发明所得到的1/2水头孢噻肟钠化合物引湿性低，杂质含量低，流动性好，热力学稳定性好，具有更广泛地应用前景。

Description

一种1/2水头孢噻肟钠化合物
技术领域
本发明属于化学工程医药结晶技术领域，涉及一种1/2水头孢噻肟钠化合物及其制备方 法。
背景技术
头孢噻肟钠是由德国赫司特-鲁塞尔公司、日本中外制药开发的一个头孢类产品，1980 年由赫司特以“Claforan”商品名在德国首先上市。1981年头孢噻肟钠通过美国FDA审批。头 孢噻肟钠主要用于敏感菌所致的下呼吸道感染、尿路感染、腹腔感染、盆腔感染、败血症、 皮肤软组织感染、骨和关节感染、肺炎链球菌或流感嗜血杆菌所致脑膜炎和单纯性淋病的治 疗。头孢噻肟钠作为第三代头孢菌素，因其疗效高、副作用小、抗菌谱广、抗菌活性强等特 点，具有很好的市场前景。
目前，头孢噻肟钠存在杂质偏高、稳定性较差、流动性差等问题。这些问题的存在，一 方面导致产品质量较差且不稳定，销售出去的产品极易被要求退货，另一方面这种情况将造 成人力、物力、财力的严重浪费。
为解决上述问题，临床医学界迫切需要寻找一种更稳定、更安全、副作用更小的头孢噻 肟钠化合物。
本发明将药物晶体超分子组装机理创造性地引入到头孢噻肟钠的制备过程中，用于解决 头孢噻肟钠杂质偏高、含量偏低、稳定性较差等问题，通过充分考察制备过程中温度、溶剂、 外力、添加剂等因素，得到了一种纯度高、杂质含量低、流动性好，更安全稳定的1/2头孢 噻肟钠化合物，该生产过程简单，原料、试剂价格便宜，适于工业化规模生产。
发明内容
本发明公开了头孢噻肟钠的一种新的溶剂化物，更具体的为1/2水头孢噻肟钠化合物， 即每摩尔头孢噻肟钠化合物含1/2摩尔水，分子式为C16H16N5NaO7S2·1/2H2O，分子量为 486.46，结构式如下：
本发明所述的1/2水头孢噻肟钠化合物，制备包括以下步骤：
(1)向反应器中加入7-氨基-3-[(2-呋喃基-羰基)-硫甲基]-3-头孢烯-4-羧酸、AE活性酯、 三乙胺和二氯甲烷，搅拌反应。冷至室温，用水萃取，合并水层，用活性炭脱色，过滤，滤 液用盐酸调pH，过滤，干燥；将干燥物溶于乙醇中，向溶液中滴加丙酮，析晶，过滤，真空 干燥，得头孢噻肟酸。
(2)向反应器中加入乙酸乙酯和水，搅匀。将上述头孢噻肟酸与醋酸钠加入反应器中， 搅拌反应。然后将晶种加入到溶液中，养晶，滴加二乙烯醇，加完毕后，搅拌，控温，静置析晶，过滤，真空干燥，得1/2水头孢噻肟钠化合物。
优选地，上述制备方法中，所述反应搅拌速度为100～500r/min；更优选地，速度为200～300r/min。
优选地，上述制备方法中，所述步骤(1)中用盐酸调pH值为1～7；更优选地，pH值为2～4。
优选地，上述制备方法中，所述步骤(2)中头孢噻肟酸和醋酸钠的摩尔比为1:3；更优 选地，摩尔比为1:1。
优选地，上述制备方法中，所述步骤(2)中乙酸乙酯和水的体积比为1～5:1；更优选地， 体积比为1～3。
优选地，上述制备方法中，所述步骤(2)中晶种质量为溶液中理论头孢噻肟钠质量的 0.1～2％；更优选地，为0.2～0.5％。
优选地，上述制备方法中，所述步骤(2)中滴加二乙烯醇后结晶温度控制在0～15℃； 更优选地，温度为5～10℃。
优选地，上述制备方法中，所述步骤(2)中滴加二乙烯醇后析晶时间为1～5h； 更优选地，析晶时间为2～3h。
卡尔费休法是各种测定物质中水分方法中最为专一、准确的方法之一，已被列为许多物 质中水分测定的标准方法，尤其对有机化合物，结果准确可靠。本发明公开的1/2水头孢噻 肟钠化合物用卡尔费休法测定水分重量含量在1.72～1.96％之间。理论水含量为1.85％，可 确定本发明每个头孢噻肟钠化合物含有1/2个水。
本发明所述的1/2水头孢噻肟钠化合物，其红外光谱在波数为3349.3±2cm-1，3252.3±2cm-1，3046.4±2cm-1，1760.2±2cm-1，1730.6±2cm-1，1648.2±2cm-1，1541.1±2cm-1， 1387.5±2cm-1，1355.4±2cm-1，1243.1±2cm-1，1047.7±2cm-1处有特征吸收峰，如附图1所示。 红外光谱测试条件为：安捷伦Cary 630，溴化钾压片。
本发明所述的1/2水头孢噻肟钠化合物，其粉末X射线衍射图谱在衍射角2θ为9.52±0.2°， 16.73±0.2°，21.12±0.2°，22.34±0.2°，24.75±0.2°处有特征衍射峰，衍射角的相对衍射强度分 别为100，19.64，18.37，42.93，54.42，如附图2所示。X射线粉末衍射测试条件：荷兰Panalytical 公司的EMPYREAN(锐影)X射线衍射仪，CuKα辐射，光管电压40kV，灯丝电流300mA， 连续扫描，步长0.02°，扫描速度8°/min，扫描范围为2～50°。
本发明所述的1/2水头孢噻肟钠化合物，其TG分析结果显示，根据TG线的失重百分率计算结果可知，失重约1.83％，头孢噻肟钠分子中水的理论百分含量是1.85％，参照费休氏法测得头孢噻肟钠水分含量为1.72～1.96％，而实验测得TG失重为1.83％，与理论水含量 基本相符。因此可推断头孢噻肟钠TG失重是脱除水所致，且每摩尔头孢噻肟钠含1/2摩尔 水，如附图3所示。数据由热分析-质谱联用仪(NETZSCH STA 449C)分析得到。分析条件为：样品2～10mg，氧化铝坩埚，高纯氮气做反应气和保护气，流量分别为40ml/min和30ml/min， 升温速率10K/min，温度测试范围为25～400℃。样品分解温度约为206.1℃。
本发明所述的1/2水头孢噻肟钠化合物，其DSC分析结果显示，在约79.2℃有吸热峰，在 约274.6℃有放热峰。如附图4所示。DSC数据由热分析-质谱联用仪(NETZSCH STA449C) 分析得到，分析条件为：样品2～10mg，氧化铝坩埚，高纯氮气做反应气和保护气，流量分别 为40ml/min和30ml/min。升温速率10℃/min，温度范围25～400℃。
本发明的进一步的目的，提供了一种含1/2水头孢噻肟钠化合物的药物组合物。优选地， 所述药物组合物包含1/2水头孢噻肟钠化合物和药学上接受的赋形剂。更优选地，药物组合物 选自药学上可接受的剂型。
附图说明
图1 1/2水头孢噻肟钠化合物的傅里叶红外光谱图；
图2 1/2水头孢噻肟钠化合物的X射线衍射图谱；
图3 1/2水头孢噻肟钠化合物的TG分析图；
图4 1/2水头孢噻肟钠化合物的DSC分析图。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不因此将本发明限制在所述的实 施例范围中，本领域的技术人员应理解，对本发明内容所做的等同替换，或相应的改进，仍 属于本发明的保护范围之内。
实施例1 1/2水头孢噻肟钠化合物的制备
制备过程：
(1)向反应器中加入7-氨基-3-[(2-呋喃基-羰基)-硫甲基]-3-头孢烯-4-羧酸30.01g、AE活 性酯50.02g、三乙胺50.03g和二氯甲烷200ml，于35℃下搅拌反应1h，冷至室温，用水50ml×3 萃取，合并水层，用活性炭0.31g脱色30min，过滤，滤液用5mol/L盐酸调pH至2.0，过滤，40℃真空干燥；将干燥物溶于200ml乙醇中，向溶液中滴加丙酮300ml，析晶2h，过滤，真 空干燥得头孢噻肟酸40.07g。
(2)向反应器中加入乙酸乙酯50ml和水150ml，搅匀。将上述头孢噻肟酸40.07g与醋 酸钠7.21g加入反应器中，搅拌反应，然后将晶种0.15g加入到溶液中，养晶2h，滴加二乙烯醇100ml，加完毕后，搅拌，控温8℃，静置析晶2h，过滤，40℃真空干燥40min，得白色 晶体45.06g。
检测结果：
X射线粉末衍射图谱在衍射角2θ为9.52°，16.73°，21.12°，22.34°，24.75°处有特征衍射峰， 衍射角的相对衍射强度分别为100，19.64，18.37，42.93，54.42。
傅里叶红外光谱在波数为3349.3cm-1，3252.3cm-1，3046.4cm-1，1760.2cm-1，1730.6cm-1， 1648.2cm-1，1541.1cm-1，1387.5cm-1，1355.4cm-1，1243.1cm-1，1047.7cm-1处有特征峰，各个 波数对应的特征峰基本一致，都在范围之内。
HPLC法检测纯度为99.25％；卡尔费休法测定水分为1.87％，热重分析失重为1.83％，这 样与含有的1/2个水的结果(理论值1.85％)基本一致；元素分析理论值为：C：39.50％，H： 3.52％，N：14.40％，Na：4.73％，O：24.67％，S：13.18％；实测值为：C：39.47％，H：3.50％， N：14.43％，Na：4.75％，O：24.64％，S：13.21％。
实施例2 1/2水头孢噻肟钠化合物的制备
制备过程：
(1)向反应器中加入7-氨基-3-[(2-呋喃基-羰基)-硫甲基]-3-头孢烯-4-羧酸30.10g、AE活 性酯50.04g、三乙胺50.04g和二氯甲烷200ml，于35℃下搅拌反应1h，冷至室温，用水50ml×3 萃取，合并水层，用活性炭0.32g脱色30min，过滤，滤液用5mol/L盐酸调pH至3.0，过滤， 40℃真空干燥；将干燥物溶于200ml乙醇中，向溶液中滴加丙酮300ml，析晶2h，过滤，真 空干燥得头孢噻肟酸40.15g。
(2)向反应器中加入乙酸乙酯50ml和水150ml，搅匀。将上述头孢噻肟酸40.15g与醋 酸钠7.24g加入反应器中，搅拌反应，然后将晶种0.14g加入到溶液中，养晶2h，滴加二乙烯醇100ml，加完毕后，搅拌，控温10℃，静置析晶3h，过滤，40℃真空干燥40min，得白 色晶体44.87g。
检测结果：
X射线粉末衍射图谱在衍射角2θ为9.58°，16.77°，21.18°，22.35°，24.71°处有特征衍射峰， 衍射角的相对衍射强度分别为100，19.23，17.52，44.65，55.29。
傅里叶红外光谱在波数为3348.7cm-1，3253.0cm-1，3046.8cm-1，1760.9cm-1，1730.1cm-1，1648.5cm-1，1540.8cm-1，1388.2cm-1，1355.7cm-1，1243.6cm-1，1047.1cm-1处有特征峰，各个 波数对应的特征峰基本一致，都在范围之内。
HPLC法检测纯度为99.31％；卡尔费休法测定水分为1.88％，热重分析失重为1.85％，这 样与含有的1/2个水的结果(理论值1.85％)基本一致；元素分析理论值为：C：39.50％，H： 3.52％，N：14.40％，Na：4.73％，O：24.67％，S：13.18％；实测值为：C：39.51％，H：3.53％， N：14.42％，Na：4.72％，O：24.65％，S：13.17％。
实施例3 1/2水头孢噻肟钠化合物的制备
制备过程：
(1)向反应器中加入7-氨基-3-[(2-呋喃基-羰基)-硫甲基]-3-头孢烯-4-羧酸30.08g、AE活 性酯50.00g、三乙胺50.01g和二氯甲烷200ml，于35℃下搅拌反应1h，冷至室温，用水50ml×3 萃取，合并水层，用活性炭0.33g脱色30min，过滤，滤液用5mol/L盐酸调pH至3.5，过滤， 40℃真空干燥；将干燥物溶于200ml乙醇中，向溶液中滴加丙酮300ml，析晶2h，过滤，真 空干燥得头孢噻肟酸40.12g。
(2)向反应器中加入乙酸乙酯50ml和水150ml，搅匀。将上述头孢噻肟酸40.12g与醋 酸钠7.23g加入反应器中，搅拌反应，然后将晶种0.15g加入到溶液中，养晶2h，滴加二乙烯醇100ml，加完毕后，搅拌，控温15℃，静置析晶3h，过滤，40℃真空干燥40min，得白 色晶体45.04g。
检测结果：
X射线粉末衍射图谱在衍射角2θ为9.51°，16.75°，21.11°，22.30°，24.72°处有特征衍射峰， 衍射角的相对衍射强度分别为100，21.26，19.60，41.48，53.22。
傅里叶红外光谱在波数为3349.8cm-1，3252.0cm-1，3046.6cm-1，1760.5cm-1，1730.2cm-1， 1648.0cm-1，1541.7cm-1，1387.3cm-1，1355.1cm-1，1243.5cm-1，1047.2cm-1处有特征峰，各个 波数对应的特征峰基本一致，都在范围之内。
HPLC法检测纯度为99.18％；卡尔费休法测定水分为1.85％，热重分析失重为1.89％，这 样与含有的1/2个水的结果(理论值1.85％)基本一致；元素分析理论值为：C：39.50％，H： 3.52％，N：14.40％，Na：4.73％，O：24.67％，S：13.18％；实测值为：C：39.48％，H：3.53％， N：14.42％，Na：4.76％，O：24.65％，S：13.16％。
对比例1：头孢噻肟钠的制备
按照中国专利CN105884800A中实施例1描述的制备方法，制备头孢噻肟钠。
制备过程：
将头孢噻肟钠粗品100g加入10L三口瓶内，加乙醇5000mL和N,N-二甲基甲酰胺100mL， 搅拌、加热至回流溶解，再向溶液中加入1600mL二氯甲烷，然后缓慢降温冷却至5℃，搅拌 析晶，过滤，二氯甲烷洗涤，60℃真空干燥30min，得到头孢噻肟钠干品92.6g，收率92.6％。
HPLC法检测纯度为97.03％；卡尔费休法测定水分为0.42％，热重分析失重为0.46％，这 样与无水物结果基本吻合；元素分析理论值为：C：40.25％，H：3.38％，N：14.67％，Na： 4.82％，O：23.46％，S：13.43％；实测值为：C：40.30％，H：3.35％，N：14.65％，Na：4.84％， O：23.47％，S：13.40％。
试验例1流动性考察
本发明人对本发明实施例1～3和对比例1所制备头孢噻肟钠的流动性进行了研究。休止 角检测方法为将颗粒置于固定的漏斗中，使其自由落至水平面上，形成一底部半径为r的圆 盘形堆积体，测定堆积体的高度为H，根据公式tanθ＝H/r计算。
检测结果见下表：
结果：本发明制备的1/2水头孢噻肟钠化合物的流动性明显好于现有技术的头孢噻肟钠， 在制剂的制备过程中，可以满足多种制备方式的需要。
试验例2纯度检测
本发明人对本发明实施例1～3和对比例1所制备头孢噻肟钠进行了纯度和有关物质检测。
检测结果见下表：
结果：本发明制备的1/2水头孢噻肟钠化合物纯度高于对比例1制备的头孢噻肟钠，有 关物质低于对比例1制备的头孢噻肟钠，本发明产品质量较好。
试验例3溶解性考察
将实施例1～3和对比例1所制备的头孢噻肟钠分别溶于水溶液中，震摇20min，通过检测含 量计算实施例1～3、对比例1所制备的头孢噻肟钠在水中的溶解度。
溶解度检测结果
实施例 溶解度
实施例1 0.70g/ml
实施例2 0.74g/ml
实施例3 0.68g/ml
对比例1 0.46g/ml
结论：本发明实施例1～3制备的1/2水头孢噻肟钠化合物的溶解性明显好于对比例1的头孢 噻肟钠化合物。
试验例4引湿性考察
本发明人对本发明实施例1～3和对比例1所制备的头孢噻肟钠引湿性进行了研究。考察 条件为相对湿度75％(RH)与相对湿度92.5％(RH)，温度为40℃，考察指标为头孢噻肟钠 中的含水量。
检测结果见下表：
结果：本发明制备的1/2水头孢噻肟钠化合物引湿性明显低于现有技术制备的头孢噻肟 钠。说明本发明所述的1/2水头孢噻肟钠化合物稳定性良好，适合药物制剂的制造及长期储 存。
试验例5稳定性考察
本发明人对本发明实施例1～3和对比例1所制备头孢噻肟钠进行了加速稳定性考察。考 察条件为温度40℃±2℃，放置6个月，分别于0、1、2、3、6月末取样。考察指标为性状、溶液的澄清度与颜色、水分、不溶性微粒、酸度、含量及有关物质。
考察结果见下表：
结果：由上述试验结果可知，通过6个月加速试验，本发明实施例1～3制备的样品有关 物质和含量数据明显优于对比例1，充分说明了本发明制备的1/2水头孢噻肟钠化合物稳定性 更好，质量优于同类产品，同时实施例1～3的水分基本没有明显变化，推断其含有的水为结 晶水，而非吸附水。
本发明的1/2水头孢噻肟钠化合物经各项指标检验和加速稳定性试验考察表明稳定性远 远优于现有技术的产品，本发明具有预料不到的技术效果，质量可靠。
试验例6结晶水验证考察
为了充分验证本发明头孢噻肟钠化合物中的1/2水为结晶水，本发明人通过热重分析法、 60℃热稳定性10天、冷冻真空干燥失重法三种方法，考察各实施例和对比例的水分结果，具 体如下：
1、热重分析法
热重分析是样品在高温状态下分解前的失重，是验证结晶水或吸附水的重要方法，本发 明人分别对各实施例和对比例制备的头孢噻肟钠化合物进行了热重分析，结果汇总如下：
实施例 热重法失重(％)
实施例1 1.83
实施例2 1.85
实施例3 1.89
对比例1 0.46
结果，实施例1～3制备的1/2水头孢噻肟钠化合物失重与含有的1/2个水的结果(理论值 1.85％)基本一致；对比例1制备的头孢噻肟钠失重与无水物理论值差别不大。推断本发明实 施例1～3制备的头孢噻肟钠化合物所含水为结晶水，对比例1制备的头孢噻肟钠化合物所含水 为吸附水。
2、60℃热稳定性10天
将本发明实施例制备的1/2水头孢噻肟钠化合物和对比例1制备的头孢噻肟钠分别置于 60℃烘箱中10天，分别于0、10天用卡尔费休法检测水分，结果如下：
实施例 0天(％) 10天(％)
实施例1 1.87 1.85
实施例2 1.88 1.84
实施例3 1.85 1.82
对比例1 0.42 0.21
结果，高温60℃放置10天，实施例1～3制备的1/2水头孢噻肟钠化合物水分基本没有明显 变化，对比例1制备的头孢噻肟钠水分明显降低，推断本发明实施例1～3制备的头孢噻肟钠化 合物所含水为结晶水，对比例1制备的头孢噻肟钠化合物所含水为吸附水。
3、冷冻真空干燥10小时
将本发明实施例制备的1/2水头孢噻肟钠化合物和对比例1制备的头孢噻肟钠分别置于
-45℃冷冻干燥机中抽真空10小时，分别于0、10小时用卡尔费休法检测水分，结果如下：
实施例 0小时(％) 10小时(％)
实施例1 1.87 1.84
实施例2 1.88 1.83
实施例3 1.85 1.83
对比例1 0.42 0.19
结果，低温-45℃冷冻真空干燥10小时，实施例1～3制备的1/2水头孢噻肟钠化合物水分 基本没有明显变化，对比例1制备的头孢噻肟钠水分明显降低，推断本发明实施例1～3制备 的头孢噻肟钠化合物所含水为结晶水，对比例1制备的头孢噻肟钠化合物所含水为吸附水。

Claims (4)

1.一种1/2水头孢噻肟钠化合物，其特征在于，每摩尔头孢噻肟钠含1/2摩尔水，分子式为C16H16N5NaO7S2·1/2H2O，分子量为486.46，结构式如下：
2.一种药物组合物，其特征在于包含权利要求1所述的1/2水头孢噻肟钠化合物。
3.一种药物组合物，其特征在于包含权利要求1所述的1/2水头孢噻肟钠化合物和药学上接受的赋形剂。
4.根据权利要求3所述的药物组合物，其特征在于所述药物组合物选自药学上可接受的剂型。
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