CN110845491B - 一种异丙托溴铵晶体 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种异丙托溴铵晶体的制备方法。具体步骤为：将异丙托溴铵加入到良性溶剂中后，加热搅拌溶解，溶液澄清后，滴加不良溶剂，通过程序降温析晶得到高纯度的异丙托溴铵晶体。本发明所述的制备方法操作简单、产品收率高、纯度高，并且该晶体具有较好的溶解性与化学稳定性，适合于工业化生产。

Description

一种异丙托溴铵晶体

技术领域

本发明属于药物化学技术领域，特别涉及异丙托溴铵晶体技术，具体指异丙托溴铵无水晶体，以及其制备方法和应用。

背景技术

异丙托溴铵(Ipratropium Bromide)，化学名为(1R，3r，5s，8r)-3-[[(2RS)-3-羟基-2苯丙氧基]氧代]-8-甲基-8-(1-甲基乙基)-8氮杂双环[3，2，1]辛烷溴化物，其为白色或类白色结晶性粉末，CAS号：22254-24-6，其结构式如下所示：

异丙托溴铵是一种抗胆碱类药物，其对支气管平滑肌M受体有较高的选择性，对支气管平滑肌具有较强的松弛作用，而对呼吸道腺体和心血管系统的作用较弱。异丙托溴铵可用于防治支气管哮喘和哮喘性慢性支气管炎，尤其适用于受体激动剂所产生的肌肉震颤，心动过速而不能耐受此类药物的患者。具有安全有效，快速达到有效部位，副作用小等优点，在我国平喘临床上的应用越来越多，具备广阔的应用前景。

药物晶型的不同，会影响药物的理化性质，直接影响药物在生理pH7.4条件下的溶出及吸收效率，进而影响药物的生物利用度，临床疗效等。通过药物结晶的方式，一方面可以明确晶型药物分子的晶体学参数，另一方面可以确定晶型中是否含有溶剂，这对于理解和掌握药物分子的空间排布以及理化性质具有非常重要的作用。目前关于异丙托溴铵的相关文献报道众多，但是大多是关于其理化性质及药理等性质的报道，关于其制备及其晶体的报道甚少，专利US3505337、CN106349238A等均报道了异丙托溴铵的制备方法，但对于异丙托溴铵晶体及其晶体学参数却未有提及。

Jagdeep Shur等(Journal of Pharmacy And Pharmacology，64，1326-1336，2012)报道了制备异丙托溴铵无水晶体和异丙托溴铵一水合物晶体的方法，其无水晶体的制备方法为：用超临界CO₂作为反溶剂将异丙托溴铵饱和溶液中的溶剂与溶质分离开，从而获得异丙托溴铵无水晶体。其异丙托溴铵一水合物的制备方法为：先由异丙托溴铵的过饱和溶液培养适量的晶体，然后过筛选出一定量的晶体作为晶种，再将晶种加入到异丙托溴铵的饱和溶液中析晶得到成品。虽然该文献披露的两种技术方案可以制备获得异丙托溴铵晶体，但是前一种方法需要使用超临界CO₂和持续的高压供给，这些条件对设备的要求较高，因而不能够稳定的获得高纯度的晶体，并且这两种方法操作步骤都比较繁琐，条件相对苛刻，在实验室小规模的制备能实现，但不适用于大规模的生产。另外该文献也未对其异丙托溴铵相应晶型的稳定性和溶解性等进行细致的研究。现有工艺制备的异丙托溴铵存在化学稳定性较差，容易变质的问题，经研究发现，现有的异丙托溴铵在溶液状态下其中的杂质含量会随着环境温度的升高而增大，从而极大的影响了产品纯度，这一问题也给异丙托溴铵的储存或使用带来一定的潜在问题。

因此需要提供一种简单且易于操作的制备高纯度异丙托溴铵晶型的方法，提供一种具有较好化学稳定性及溶解性等特性的产品，为异丙托溴铵在药物治疗方面的应用提供更好的依据，从而更高效的发挥异丙托溴铵的药用价值。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种不含水及其它结晶化溶剂的异丙托溴铵晶体，为晶型B。

本发明的第二个目的在于提供一种不含水及其它结晶化溶剂的异丙托溴铵晶体的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供制备异丙托溴铵晶体作为活性成分治疗哮喘类药物的应用。

本发明的第四个目的在于提供含有本发明所定义的异丙托溴铵晶体及其它组分的药物组合物。

本发明的具体技术内容如下：

本发明第一方面，一种不含水及其它结晶化溶剂的异丙托溴铵晶体。

优选的，所述的异丙托溴铵晶体，使用Cu-Kα辐射，以2θ表示的X射线衍射谱图至少在8.46±0.2°，16.94±0.2°，18.09±0.2°，25.51°±0.2°，27.07±0.2°，34.21±0.2°有特征峰。

优选的，所述的异丙托溴铵晶体，使用Cu-Kα辐射，以2θ表示的X射线衍射谱图至少在8.46±0.2°，16.94±0.2°，18.09±0.2°，22.13±0.2°，24.82±0.2°，25.51±0.2°，27.07±0.2°，28.57±0.2°，28.74±0.2°，34.21±0.2°有特征峰。

优选的，所述的异丙托溴铵晶体，使用Cu-Kα辐射，以2θ表示的X射线衍射谱图至少在8.46±0.2°，9.96±0.2°，16.94±0.2°，18.09±0.2°，19.97±0.2°，22.13±0.2°，23.06±0.2°，24.82±0.2°，25.51±0.2°，27.07±0.2°，28.57±0.2°，28.74±0.2°，32.51±0.2°，34.21±0.2°，44.14±0.2°有特征峰。

优选的，所述的异丙托溴铵晶体，使用Cu-Kα辐射，其特征峰符合如图1所示的X射线粉末衍射图谱。

优选的，所述的异丙托溴铵晶体，使用Cu-Kα辐射，其特征峰符合如图1所示的X射线粉末衍射图谱及表2所示的XRD峰。

优选的，所述的异丙托溴铵晶体，在差示扫描量热曲线(DSC)中其吸热峰为246℃，所述晶体存在如图2所示的DSC-TGA图谱。

优选的，所述的异丙托溴铵晶体，其晶体学参数是：正交晶系，手性空间群为P2₁2₁2₁；晶胞参数为：

α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝90.00°，晶胞体积

本发明第二方面，一种异丙托溴铵晶体的制备方法，其特征在于，具体制备步骤包括：将异丙托溴铵加入到良性溶剂中，缓慢加热搅拌溶解，待溶液澄清后，滴加不良溶剂，缓慢降低温度析晶，降至一定温度后，静置析晶，过滤烘干得异丙托溴铵无水晶体。

优选的，所述的良性溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和N，N-二甲基乙酰胺。

优选的，所述的不良溶剂为四氢呋喃、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲酸乙酯。

优选的，所述的良性溶剂与不良溶剂均为无水有机溶剂。

优选的，所述的良性溶剂与不良溶剂的体积比为1∶0.5-2，优选为1∶1。

优选的，所述的异丙托溴铵与良性溶剂的质量体积比为1∶20，g/ml。

优选的，所述的溶解加热的温度为40-60℃。

优选的，所述的冷却析晶的具体方式为程序降温，降温的速度为0.3℃/min；静置析晶的温度为5-10℃；。

优选的，所述的烘干方式为真空干燥，干燥温度为60-80℃，干燥的时间为18-24h。

本发明的第三方面，本发明中所定义的任一异丙托溴铵晶体，其作为活性成分制备治疗哮喘类药物的应用。

本发明的第四方面，一种药物组合物，该组合物含本发明所述的任一异丙托溴铵晶体，并混有其它组分。

优选的，本发明的药物组合物制备如下：使用标准和常规的技术，使本发明化合物与制剂学上可接受的固体或液体载体结合，以及使之任意地与制剂学上可接受的辅助剂和赋形剂结合制备成可用剂型。

优选的，所述的其它组分包括可联合使用的其它活性成分、赋形剂、填充剂等。

优选的，所述的药物组合物为喷雾剂、片剂、胶囊剂、粉针剂、液体注射剂等。

晶体结构的确认

X射线晶体数据在安捷伦Xcalibur，Eos，Gemini型号仪器上收集，测试温度293(2)K，用CuKa辐射，以ω扫描方式收集数据并进行Lp校正。用直接法解析结构，差值傅里叶法找出全部非氢原子，所有碳及氮上的氢原子采用理论加氢得到，采用最小二乘法对结构进行精修。

本发明制备的异丙托溴铵晶体的晶体学数据是(详见表1)：正交晶系，P2₁2₁2₁手性空间群，手性绝对构型由晶体学Flack参数0.02(6)确定；晶胞参数为：

α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝90.00°，

分子式是：C₂₀H₃₀BrNO₃，分子量是：412.36。本发明的异丙托溴铵晶体的ORTEP图表明，该晶体不存在溶剂，是无水化合物，如附图3所示。本发明的异丙托溴铵晶体的氢键图，该图表明溴离子通过与母体上的羟基氢原子形成氢键进而连接为一维链状结构，如附图4所示。

表1异丙托溴铵晶体主要晶体学数据

依据上述晶体学数据，其对应的X射线粉末衍射图(Cu-Kα)中特征峰详见附图1及表2。

表2.异丙托溴铵晶体主要的XRD峰

实施例中所制备的所有样品都具有相同的晶体学参数及X射线粉末衍射谱图。

本发明所述方法制备的异丙托溴铵晶体的DSC-TGA测试结果如图2所示，DSC检测结果只在246C出现一个吸热熔融峰。根据TGA检测结果可以看出只存在一个失重台阶，也表明该异丙托溴铵晶体不含有水或其它溶剂，结合DSC-TGA检测结果表明，本发明制备的晶型为异丙托溴铵无水晶型。

与现有技术相比，本发明提供的制备异丙托溴铵晶体的方法操作简便，制备的晶体纯度高，同时相对于现有的异丙托溴铵无水晶体和异丙托溴铵一水合物，本发明提供的异丙托溴铵无水晶体无论是在固态还是溶液状态下都具有较好的化学稳定性，并且具有较好的溶解性。

附图说明

图1：异丙托溴铵晶体的X射线粉末衍射图谱。

图2：异丙托溴铵晶体的DSC-TGA图。

图3：异丙托溴铵晶体ORTEP图。

图4：异丙托溴铵晶体氢键图。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，应该正确理解的是：本发明的实施例仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，所以，在本发明的方法前提下对本发明的简单改进均属本发明要求保护的范围。

实施例1

将2g异丙托溴铵粉末样品加入到40ml的N，N-二甲基甲酰胺中，加热到50℃搅拌溶解，获得澄清溶液；将40ml四氢呋喃缓慢滴加到澄清溶液中，滴加时间为30分钟，搅拌冷却结晶(控制降温速度为0.3℃/min)，降温至5-10℃后，控温静置析晶48小时，过滤，70℃下真空干燥18h得异丙托溴铵晶体，收率90.33％，纯度99.95％。

实施例2

将2g异丙托溴铵粉末样品加入到40ml的二甲基亚砜中，加热到40℃搅拌溶解，获得澄清溶液；将40ml丙酮缓慢滴加到澄清溶液中，滴加时间为30分钟，搅拌冷却结晶(控制降温速度为0.3℃/min)，降温至5-10℃后，控温静置析晶48小时，过滤，60℃下真空干燥20h得异丙托溴铵晶体，收率89.56％，纯度99.94％。

实施例3

将2g异丙托溴铵粉末样品加入到40ml的N，N-二甲基乙酰胺中，加热到60℃搅拌溶解，获得澄清溶液；将40ml乙酸乙酯缓慢滴加到澄清溶液中，滴加时间为30分钟，搅拌冷却结晶(控制降温速度为0.3℃/min)，降温至5-10℃后，控温静置析晶48小时，过滤，80℃下真空干燥23h得异丙托溴铵晶体，收率89.11％，纯度99.94％。

实施例4

将2g异丙托溴铵粉末样品加入到40ml的N，N-二甲基甲酰胺中，加热到60℃搅拌溶解，获得澄清溶液；将40ml乙酸丁酯缓慢滴加到澄清溶液中，滴加时间为30分钟，搅拌冷却结晶(控制降温速度为0.3℃/min)，降温至5-10℃后，控温静置析晶48小时，过滤，70℃下真空干燥24h得异丙托溴铵晶体，收率89.21％，纯度99.93％。

实施例5

将2g异丙托溴铵粉末样品加入到40ml的N，N-二甲基甲酰胺中，加热到60℃搅拌溶解，获得澄清溶液；将20ml甲酸乙酯缓慢滴加到澄清溶液中，滴加时间为15分钟，搅拌冷却结晶(控制降温速度为0.3℃/min)，降温至5-10℃后，控温静置析晶48小时，过滤，70℃下真空干燥22h得异丙托溴铵晶体，收率88.46％，纯度99.93％。

实施例6

将2g异丙托溴铵粉末样品加入到40ml的N，N-二甲基甲酰胺中，加热到50℃搅拌溶解，获得澄清溶液；将80ml四氢呋喃缓慢滴加到澄清溶液中，滴加时间为60分钟，搅拌冷却结晶(控制降温速度为0.3℃/min)，降温至5-10℃后，控温静置析晶48小时，过滤，70℃下真空干燥20h得异丙托溴铵晶体，收率88.43％，纯度99.94％。

实施例7

将2g异丙托溴铵粉末样品加入到40ml的N，N-二甲基甲酰胺中，加热到30℃搅拌溶解，获得澄清溶液；将40ml四氢呋喃缓慢滴加到澄清溶液中，滴加时间为30分钟，搅拌冷却结晶(控制降温速度为0.3℃/min)，降温至5-10℃后，控温静置析晶48小时，过滤，60℃下真空干燥24h得异丙托溴铵晶体，收率81.17％，纯度99.79％。

实施例8

将2g异丙托溴铵粉末样品加入到40ml的N，N-二甲基甲酰胺中，加热到65℃搅拌溶解，获得澄清溶液；将40ml乙酸乙酯缓慢滴加到澄清溶液中，滴加时间为30分钟，搅拌冷却结晶(控制降温速度为0.3℃/min)，降温至5-10℃后，控温静置析晶48小时，过滤，80℃下真空干燥22h得异丙托溴铵晶体，收率82.29％，纯度99.68％。

对比实施例1异丙托溴铵无水晶体的制备

在25℃温度下，将50ml异丙托溴铵的乙醇饱和溶液加入到150ml的过滤器(装有0.2μm的渗透膜)中，用高压泵将超临界二氧化碳输送(速度为10g/min)到乙醇溶液中进行萃取析晶，整个过程中实验装置的温度控制在40℃，压力保持在100bar，连续萃取3h至完成，以2bar/min的速度给容器减压，减压完成后收集获得异丙托溴铵无水晶体，收率62.11％，纯度98.17％。

对比实施例2异丙托溴铵一水合物的制备

过量的异丙托溴铵粉末加入到50ml超纯水中，在25℃温度下搅拌2h后过滤，将该异丙托溴铵饱和溶液降温至5℃(降温速度为0.2℃/min)，24h之后真空抽滤得晶体，30℃真空干燥后，用5μm的滤网筛选500mg该晶体作为晶种；将获得的异丙托溴铵晶种加入到另一异丙托溴铵饱和溶液中，在25℃下保温5min后，以0.2℃/min的速度降温至21.5℃，静置析晶24h后真空抽滤得固体，用50ml丙酮洗涤后30℃真空干燥得异丙托溴铵一水合物，收率63.43％，纯度98.61％。

稳定性实验

3.1异丙托溴铵晶体在溶液状态的稳定性考察

取实施例制备得到的异丙托溴铵样品溶解于水中，将异丙托溴铵溶液放置于25℃的环境中，考察异丙托溴铵晶体在溶液状态下的稳定性，每隔两小时取样测试其中杂质的含量，测试结果见表3。

表3异丙托溴铵晶型在溶液状态下的稳定性试验结果

已知现有的异丙托溴铵在低温环境中很稳定且杂质C不易检出，但在超过20℃的环境中杂质C会极易检出，且其含量与总杂质的含量都随着环境温度的升高呈增大趋势。经试验得知，本发明制备的异丙托溴铵晶体溶液在25℃的环境中，样品的纯度极不稳定杂质C的含量和总杂质含量均未发生明显改变；而对比例1晶型及对比例2晶型在同样的条件下，其杂质C的含量及总杂质的含量在不断的增大，由此可见，相比于现有的异丙托溴铵晶体及异丙托溴铵一水合物，本发明制备的异丙托溴铵晶体在溶液状态下具有较好的稳定性。

3.2温湿度及光照试验

具体的稳定性试验方法参照中国药典2015版第四部有关稳定性考察的指导方法进行，纯度检测用HPLC法进行检测，具体的试验结果见下表。

表4异丙托溴铵晶体在光照、高温及高湿条件下的稳定性试验结果

经试验得知，本发明制备得到的异丙托溴铵晶体在光照、高温及高湿的条件下其纯度、外观均未发生比较明显的变化，而对比例1晶型与对比例2晶型在相同的实验条件下其纯度大幅降低，其杂质含量都有较明显的升高，即出现了变质的情况，可见本发明制备的异丙托溴铵晶体相比于现有的晶型具有较好的化学稳定性。

溶解性实验

分别测定实施例和对比实施例在水及不同pH溶液中的溶解度。分别量取10ml的介质(水、0.01mol/L HCl溶液和pH6.8的磷酸盐缓冲液)于西林瓶中，加入过量的药物，将西林瓶密封置于25℃恒温水浴中搅拌1小时，经0.45μm滤膜过滤，取滤液在257nm的波长处分别测定吸光度，通过测试标准对照品的吸光度来计算其溶解度。

表5异丙托溴铵晶体在不同介质中的溶解度(mg/ml)

由此可见，本申请的异丙托溴铵晶体在不同pH溶液中的溶解度均高于对比例1及对比例2的晶型。

Claims (7)

1.一种如式I的异丙托溴铵晶体，其特征在于，所述晶体状异丙托溴铵为不含水或其它结晶化溶剂的晶体，使用Cu-Kα辐射，以2θ表示的X射线衍射谱图至少在8.46±0.2°，9.96±0.2°，16.94±0.2°，18.09±0.2°，19.97±0.2°，22.13±0.2°，23.06±0.2°，24.82±0.2°，25.51±0.2°，27.07±0.2°，28.57±0.2°，28.74±0.2°，32.51±0.2°，34.21±0.2°，44.14±0.2°有特征峰。

2.如权利要求1所述的异丙托溴铵晶体，其特征在于，使用Cu-Kα辐射，其特征峰符合如图1所示的X射线粉末衍射图谱，其在差示扫描量热曲线(DSC)中存在吸热峰，为246℃。

3.如权利要求1所述的异丙托溴铵晶体，其特征在于，其晶体学参数是：正交晶系，手性空间群为P 2₁2₁2₁；晶胞参数为：

α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝90.00°，晶胞体积

4.一种如权利要求1-3任一所述的异丙托溴铵晶体的制备方法，其特征在于，具体制备步骤包括：将异丙托溴铵加入到良性溶剂中，缓慢加热搅拌溶解，待溶液澄清后，滴加不良溶剂，缓慢降低温度析晶，降至一定温度后，静置析晶，过滤烘干得异丙托溴铵晶体；

其中，所述的良性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和N,N-二甲基乙酰胺；所述的不良溶剂为四氢呋喃、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯和甲酸乙酯；所述的良性溶剂与不良溶剂的体积比为1：0.5-2；所述的异丙托溴铵与良性溶剂的质量体积比为1：20g/ml。

5.如权利要求4所述的异丙托溴铵晶体的制备方法，其特征在于，所述的溶解加热的温度为40-60℃；所述的冷却析晶的具体方式为程序降温，降温的速度为0.3℃/min。

6.权利要求1-3任一所述的异丙托溴铵晶体的应用，其特征在于，作为活性成分制备治疗哮喘类药物的应用。

7.一种药物组合物，其特征在于，该组合物含有权利要求1-3任一所述的异丙托溴铵晶体及其它药学上可接受的赋形剂。

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