CN109879863A - 一种肾外髓质分泌钾通道抑制剂的晶型及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种肾外髓质分泌钾通道抑制剂的晶型及其制备方法。具体而言，本发明涉及一种肾外髓质分泌钾通道(ROMK)抑制剂的L‑酒石酸盐的IV晶型及其制备方法。该IV晶型具备良好的化学稳定性和晶型稳定性，并且所用结晶溶剂低毒低残留，可更好地用于临床治疗。

Description

一种肾外髓质分泌钾通道抑制剂的晶型及其制备方法

技术领域

本发明涉及肾外髓质分泌钾通道抑制剂的晶型及其制备方法。

背景技术

加强肾脏的盐重吸收功能，会引发高血压风险。相反，抑制肾脏的重吸收功能，可以促进尿液的排泄，起到利尿降压的功效。常见的利尿剂有噻嗪类利尿药，作为美国一线降压药，主要作用于Na⁺-Cl转运载体；Loop利尿剂对肾功能受损患者更为有效，主要通过Na⁺-K⁺-2Cl^-转运蛋白发挥作用。但这两种利尿剂均会引起低血钾症(症状：虚弱、疲劳、肌肉痉挛、便秘和心律问题如心律不齐)，增加心血管疾病的发病率和致死率的风险。

肾外髓质分泌钾通道(renal outer medullary potassium channel,ROMK)也称内向性整流型钾离子通道1.1(inward-rectifying potassium channels 1.1,Kir1.1)。ROMK离子通道可以通过肾脏髓袢升支粗段(TAL)的顶端膜电导，与Na⁺-K⁺-2Cl^-共转运蛋白NKCC2(负责NaCl转运)协同作用，调节Na⁺的重吸收。研究发现，ROMK与肾脏的分泌通道有直接的关联，敲除ROMK基因，小鼠TAL和CCD的35-pS离子通道和TAL其它K⁺离子通道缺失。球旁细胞增生症(Batter syndrome)是一种常染色体隐性遗传性疾病，表现为肾脏大量盐流失，低血钾症，血压较低。球旁细胞增生症主要由ROMK或Na⁺-K⁺-2Cl^-共转运蛋白的突变引起的，不同的是由ROMK突变引起的球旁细胞增生症的低血钾症较Na⁺-K⁺-2Cl^-共转运蛋白突变引发的球旁细胞增生症有极大的缓和。综上，抑制ROMK的功能，可以在不引起低血钾症的情况下，有效抑制Na⁺-K⁺-2Cl^-转运蛋白的盐重吸收功能，促进尿液的排泄，起到利尿降压的功效。

WO2016091042A1(公开日2016.06.16)公开一种肾外髓质分泌钾通道(ROMK)抑制剂，其化学名为(R)-5-氰基-N-(1-(2-羟基-2-(4-甲基-1-羰基-1,3-二氢异苯并呋喃-5-基)乙基)哌啶-4-基)-4-甲氧基吡啶甲酰胺，相对于其他ROMK抑制剂，该化合物增加了极性基团，在保持ROMK抑制剂活性的基础上，降低了ClogP，提升了hERG选择性，增加了安全性，结构如式(III)所示：

作为药用活性成分的晶型结构往往影响到该药物的化学和物理稳定性，结晶条件及储存条件的不同有可能导致化合物的晶体结构的变化，有时还会伴随着产生其他形态的晶型。一般来说，无定形的药物产品没有规则的晶体结构，往往具有其它缺陷，比如产物稳定性较差，过滤较难，易结块，流动性差等。因此，改善式(III)所示化合物的各方面性质是很有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种(R)-5-氰基-N-(1-(2-羟基-2-(4-甲基-1-羰基-1,3-二氢异苯并呋喃-5-基)乙基)哌啶-4-基)-4-甲氧基吡啶甲酰胺酒石酸盐(如式(II)所示)的IV晶型及其制备方法，该晶型具备良好的稳定性。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种水合物，其特征在于，所述水合物由式(II)所示化合物与水分子结合而成，所述式(II)所示化合物结构为

上述方案中，所述式(II)所示化合物与水分子的比例为1:1，结构如式(I)所示，

本发明还提供一种式(II)所示化合物的IV晶型，其特征在于：使用Cu-Kα辐射，得到以衍射角2θ角度表示的X-射线粉末衍射图谱，其在6.1、6.7、10.8、14.5、16.9、18.1和23.5处有特征峰，

优选地，所述IV晶型在6.10、6.71、10.80、13.22、14.48、16.90、18.14、21.85、23.45、24.68、26.48和30.15处有特征峰。

更优选地，所述IV晶型在6.10、6.71、10.80、11.90、13.22、13.58、14.48、14.84、16.90、17.33、18.14、19.08、19.99、21.36、21.85、22.83、23.45、24.68、25.30、25.90、26.47、27.29、28.49和30.15处有特征峰。

上述方案中，所述IV晶型为水合物，其中，式(II)所示化合物与水分子的比例为1:1。

本发明还提供一种制备IV晶型的方法，所述方法为

将式(II)所示化合物加入溶剂中，打浆，过滤，干燥后即得目标IV晶型；所述溶剂选自醚类、腈类、醚类与水的混合溶剂或腈类与水的混合溶剂；所述醚类溶剂优选四氢呋喃，所述腈类溶剂优选乙腈。

本发明还涉及IV晶型的药物组合物，所述药物组合物包含IV晶型与药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。

本发明还涉及一种制备上述药物组合物的方法，所述方法包括由IV晶型与药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂混合的步骤。

本发明还涉及IV晶型、其药物组合物在制备治疗和/或预防与肾外髓质分泌钾通道(ROMK)抑制剂有关的疾病或病症的药物中的用途，所述疾病或病症优选高血压或心力衰竭。

通过X-射线粉末衍射图谱(XRPD)、差示扫描量热分析(DSC)对所得到的IV晶型进行结构测定、晶型研究。

本发明晶型制备方法中所用的起始原料可以是任意形式的式(I)所示化合物或式(II)所示化合物，具体形式包括但不限于：无定型、任意晶型等。

发明详述

在本申请的说明书和权利要求书中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。然而，为了更好地理解本发明，下面提供了部分相关术语的定义和解释。另外，当本申请所提供的术语的定义和解释与本领域技术人员所通常理解的含义不一致时，以本申请所提供的术语的定义和解释为准。

本发明所述“C_1-6烷基”表示直链或支链的含有1-6个碳原子的烷基，具体实例包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、2-甲基丁基、新戊基、1-乙基丙基、正己基、异己基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、3,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、1,2-二甲基丙基等。

本发明所述的“腈类溶剂”是指一个或多个“氰基”取代“C_1-6烷基”上的一个或多个氢原子所衍生的基团，所述“C_1-6烷基”如前文所定义，具体实例包括但不限于：乙腈或丙腈。

本发明所述的“醚类溶剂”是指含有醚键-O-且碳原子数为1至10个的链状化合物或环状化合物，具体实例包括但不限于：二异丙基醚、四氢呋喃、乙醚、丙二醇甲醚、甲基叔丁基醚或1,4-二氧六环。

本发明所述的“混合溶剂”是指一种或多种不同种类的有机溶剂按照一定比例混合而成的溶剂；所述混合溶剂优选为醚类与水的混合溶剂、腈类与水的混合溶剂；优选四氢呋喃/水、乙腈/水，所述一定比例可以是体积比或者质量比，体积比例选自0.05:1～1:0.05，优选为1:1、1:2、2:1、1:5、5:1或10:1，质量比例选自10:1-1:10，优选1:5、5:1、2:1、1:2或1.6:1；。

本发明所述的“X-射线粉末衍射图谱或XRPD”是指根据布拉格公式2d sinθ＝nλ(式中，λ为X射线的波长，衍射的级数n为任何正整数，一般取一级衍射峰，n＝1)，当X射线以掠角θ(入射角的余角，又称为布拉格角)入射到晶体或部分晶体样品的某一具有d点阵平面间距的原子面上时，就能满足布拉格方程，从而测得了这组X射线粉末衍射图。

本发明所述的“差示扫描量热分析或DSC”是指在样品升温或恒温过程中，测量样品与参考物之间的温度差、热流差，以表征所有与热效应有关的物理变化和化学变化，得到样品的相变信息。

本发明所述的“2θ或2θ角度”是指衍射角，θ为布拉格角，单位为°或度，2θ的误差范围为±0.1～±0.5，优选±0.1～±0.3，更优选±0.2。

本发明所述的“晶面间距或晶面间距(d值)”是指空间点阵选择3个不相平行的连结相邻两个点阵点的单位矢量a，b，c，它们将点阵划分成并置的平行六面体单位，称为晶面间距。空间点阵按照确定的平行六面体单位连线划分，获得一套直线网格，称为空间格子或晶格。点阵和晶格是分别用几何的点和线反映晶体结构的周期性，不同的晶面，其面间距(即相邻的两个平行晶面之间的距离)各不相同；单位为或埃。

本发明所述的“水合物”是指含一定量水分子的固体化合物，具体为物质从水溶液里析出晶体时，晶体里常含有一定数目的水分子，这样的水分子叫做结晶水，含有结晶水的物质叫做结晶水合物；水分子可以通过配位键与其他部分相连，也可以是共价键结合方式，如氢键结合方式；结晶水合物是纯净物，因为每个分子所带的水分子个数相同，分子的组成固定，分子与水有强烈的相互作用，可视为水合分子为新分子。

本发明还涉及，包括IV晶型以及任选的一种或多种药用载体和/或稀释剂的药物组合物。所述药物组合物可以制成药学上可接受的任一剂型。例如，本发明的IV晶型或药物制剂可以配制为片剂、胶囊剂、丸剂、颗粒剂、溶液剂、混悬剂、糖浆剂、注射剂(包括注射液、注射用无菌粉末与注射用浓溶液)、栓剂、吸入剂或喷雾剂。

此外，本发明所述药物组合物还可以以任何合适的给药方式，例如口服、肠胃外、直肠、经肺或局部给药等方式施用于需要这种治疗的患者或受试者。当用于口服给药时，所述药物组合物可制成口服制剂，例如口服固体制剂，如片剂、胶囊剂、丸剂、颗粒剂等；或，口服液体制剂，如口服溶液剂、口服混悬剂、糖浆剂等。当制成口服制剂时，所述药物制剂还可包含适宜的填充剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂等。当用于肠胃外给药时，所述药物制剂可制成注射剂，包括注射液、注射用无菌粉末与注射用浓溶液。当制成注射剂时，所述药物组合物可采用现有制药领域中的常规方法来进行生产。当配制注射剂时，所述药物制剂中可以不加入附加剂，也可根据药物的性质加入适宜的附加剂。当用于直肠给药时，所述药物制剂可制成栓剂等。用于经肺给药时，所述药物制剂可制成吸入剂或喷雾剂等。在某些优选的实施方案中，本发明的IV晶型以治疗和/或预防有效量存在于药物组合物或药物中。在某些优选的实施方案中，本发明的IV晶型以单位剂量的形式存在于药物组合物或药物中。

本发明式(I)化合物、IV晶型可用于制备治疗与肾外髓质分泌钾通道(ROMK)抑制剂有关疾病或病症的药物中的用途。因此，本申请还涉及，本发明的IV晶型用于制备药物的用途，所述药物用于治疗与肾外髓质分泌钾通道(ROMK)抑制剂有关的疾病的药物中的用途。此外，本申请还涉及，一种抑制与肾外髓质分泌钾通道(ROMK)抑制剂有关的疾病的方法，其包括给有此需要的受试者施用治疗和/或预防有效量的IV晶型，或者本发明的药物组合物。

在某些优选的实施方案中，所述疾病为与肾外髓质分泌钾通道(ROMK)抑制剂有关的疾病，选自高血压或心力衰竭。

发明的有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

经研究表明，本发明制备的IV晶型溶解性良好、纯度较高，在高温、高湿、光照的条件下晶型经XRPD检测均未发生改变、晶型稳定性良好；本发明技术方案得到的IV晶型能够满足生产运输储存的药用要求，生产工艺稳定、可重复可控，能够适应于工业化生产。

附图说明

图1为式(II)所示化合物无定型的XRPD图谱。

图2为式(II)所示化合物IV晶型的XRPD图谱。

图3为式(II)所示化合物IV晶型的DSC图谱。

图4为式(II)所示化合物IV晶型的TGA图谱。

具体实施方式

以下将结合实施例更详细地解释本发明，本发明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明的实质和范围。

实验所用的测试仪器

HPLC的测定使用安捷伦1200DAD高压液相色谱仪(Sunfire C18 150×4.6mm色谱柱)和Waters 2695-2996高压液相色谱仪(Gimini C18 150×4.6mm色谱柱)。

XRPD为X射线粉末衍射检测：测定使用Rigaku UltimaIV型号组合式多功能X射线衍射仪进行，具体采集信息：Cu阳极(40kV，40mA)，Cu-Kα1射线扫描速率20°/分钟、扫描范围(2q范围)：3～45°、扫描步长0.02、狭缝宽度0.01。或者：测定使用BRUKER D8型X射线衍射仪进行，具体采集信息：Cu阳极(40kV，40mA)，Cu-Kα1射线Kα2射线Kβ射线扫描范围(2q范围)：3～64°、扫描步长0.02、狭缝宽度(准直器)1.0mm。采用分步扫描法，扫描步数为3步，每步扫描范围19°，起始度数10°，终止度数48°，每步时长75s。

DSC为差示扫描量热：测定采用TA Q2000，升温速率10℃/min，30-300℃，氮气吹扫速度50mL/min。或者：测定采用METTLER TOLEDO DSC 3+示差扫描量热仪，升温速率10℃/min，温度具体范围参照相应图谱(多为25-300或25-350℃)，氮气吹扫速度50mL/min。

TGA为热重分析：检测采用TAQ500，升温速率10℃/min，温度具体范围参照相应图谱，氮气吹扫速度60mL/min。或者：检测采用METTLER TOLEDO TGA2型热重分析仪，升温速率10℃/min，温度具体范围参照相应图谱(多为25-300℃)，氮气吹扫速度20mL/min。

式(III)所示化合物(游离态)参照专利申请WO2016091042A1(公开日2016.06.16)中的方法制备，

对比例1、L-酒石酸盐(式(II)所示化合物)的制备

将式(III)所示化合物(100mg，0.22mmol)加入到1,4-二氧六环(1mL)和乙腈(0.5mL)的混合溶剂中，加入L-酒石酸(40mg，0.267mmol)，升温至70℃搅拌，有凝胶状物生成，70℃搅拌16小时。反应液冷却至室温，过滤，收集滤饼，真空干燥，得到标题产物(100mg，产率75％)。经X-射线粉末衍射检测，XRPD谱图如图1所示。

实施例1、晶型IV的制备

将对比例1所得式(III)所示化合物L-酒石酸盐的无定型(1.2g，2mmol)加入到四氢呋喃(30mL)和水(6mL)的混合溶剂中，悬浊液搅拌72小时，过滤，收集滤饼，真空干燥，得到标题产物(900mg，产率75％)；所得产物的¹H-NMR如下所示，核磁数据表明该盐中主成分与L-酒石酸的摩尔比为1:1：

¹H-NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ8.88(s，1H)，8.74-8.72(d，1H)，7.77(s，1H)，7.71-7.65(d，2H)，5.40-5.39(d，2H)，5.18-5.17(d，1H)，4.13-4.09(m，5H)，3.88-3.86(m，1H)，3.14(m，2H)，2.67-2.61(m，2H)，2.40-2.37(m，2H)，2.28(s，3H)，1.80-1.79(m，4H).

该结晶样品的X-射线粉末衍射谱图(XRPD图谱)见图2、DSC谱图见图3，在216℃有尖锐熔融吸热峰，TGA谱图见图4，将此晶型定义为IV晶型，由DSC谱图和TGA谱图可判断IV晶型含有一分子的水，其2θ特征峰位置如下表所示：

表1、IV晶型特征峰

实施例2、晶型IV的制备

将实施例1中的溶剂更换为乙腈和水(0.75mL，V/V＝5:1)的混合溶剂，所得到的固体经X-射线粉末衍射(XRPD)检测确定为IV晶型。

实施例3、晶型稳定性考察

将本发明所得式(II)所示化合物的IV分别敞口平摊放置，考察在加热(40℃、60℃)、光照(4500Lux)、高湿(RH75％、RH90％)条件下样品的稳定性。考察取样时间为5天和10天，考察：HPLC检测纯度、增重。

实验结果：

表3、式(II)化合物IV晶型样品的稳定性比较

注：符合“/”表示为检测。

实验结论：

由表3的影响因素实验结果表明：式(II)化合物的晶型IV在光照、高温40℃和60℃、高湿75％RH和90％RH条件下放置10天，化合物纯度变化不明显，化学稳定性好；影响因素实验后的样品复测晶型，晶型未转变，物理性质稳定。

Claims (11)

1.一种水合物，其特征在于，所述水合物由式(II)所示化合物与水分子结合而成，所述式(II)所示化合物结构为

2.如权利要求1所述的水合物，其特征在于，所述式(II)所示化合物与水分子的比例为1:1，结构如式(I)所示，

3.一种如权利要求1所述式(II)所示化合物的IV晶型，其特征在于：使用Cu-Kα辐射，得到以衍射角2θ角度表示的X-射线粉末衍射图谱，其在6.1、6.7、10.8、14.5、16.9、18.1和23.5处有特征峰。

4.如权利要求3所述的IV晶型，其特征在于，所述IV晶型在6.10、6.71、10.80、13.22、14.48、16.90、18.14、21.85、23.45、24.68、26.48和30.15处有特征峰。

5.如权利要求4所述的IV晶型，其特征在于，所述IV晶型在6.10、6.71、10.80、11.90、13.22、13.58、14.48、14.84、16.90、17.33、18.14、19.08、19.99、21.36、21.85、22.83、23.45、24.68、25.30、25.90、26.47、27.29、28.49和30.15处有特征峰。

6.如权利要求3-5中任一项所述的IV晶型，其特征在于，所述IV晶型为水合物，其中，式(II)所示化合物与水分子的比例为1:1。

7.根据权利要求3-6任一项所述的IV晶型，其特征在于所述2θ角度的误差范围为±0.2。

8.一种制备如权利要求3-7中任一项所述IV晶型的方法，所述方法为将式(II)所示化合物加入溶剂中，打浆，过滤，干燥后即得目标IV晶型；所述溶剂选自醚类、腈类、醚类与水的混合溶剂或腈类与水的混合溶剂；所述醚类溶剂优选四氢呋喃，所述腈类溶剂优选乙腈。

9.一种药物组合物，所述药物组合物包含权利要求3-7中任一项所述的IV晶型与药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。

10.一种制备药物组合物的方法，所述方法包括由权利要求3-7中任一项所述的IV晶型与药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂混合的步骤。

11.如权利要求3-7中任一项所述的IV晶型、权利要求9所述的药物组合物在制备治疗和/或预防与肾外髓质分泌钾通道(ROMK)抑制剂有关的疾病或病症的药物中的用途，所述疾病或病症优选高血压或心力衰竭。