CN113683534A - 甲磺酸卡莫司他及其溶剂化物的晶型和它们的制备方法和用途 - Google Patents

甲磺酸卡莫司他及其溶剂化物的晶型和它们的制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种甲磺酸卡莫司他的晶型和其丙酮溶剂化物晶型，以及它们的制备方法和用途。本发明提供了所述晶型及其丙酮溶剂化物晶型在制备治疗胰腺炎、反流性食管炎和由冠状病毒感染引发的疾病的药物中的用途。与甲磺酸卡莫司他的混合晶型相比，本发明提供的甲磺酸卡莫司他晶型和其丙酮溶剂化物晶型具有更好的稳定性，其理化性质在制剂过程中表现比现有晶型更为稳定。

Description

甲磺酸卡莫司他及其溶剂化物的晶型和它们的制备方法和 用途
技术领域
本发明涉及甲磺酸卡莫司他及其溶剂化物的晶型和它们的制备方法，其药物制剂以及在急性胰腺炎、反流性食管炎和由冠状病毒感染引发的疾病治疗中的用途。
背景技术
甲磺酸卡莫司他(Camostat Mesilate)化学名：4-(4-胍基苯甲酰氧基) 苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯甲磺酸盐，结构式如下：
Figure BDA0002495758530000011
分子式：C20H22N4O5·CH4O3S，分子量：494.52，CAS登录号：57921-29-8。
甲磺酸卡莫司他是口服给药的非肽蛋白分解酶抑制剂，可有效抑制胰蛋白酶、血浆激肽释放酶、纤溶酶、凝血酶、C1r和C1酯酶等的活性，而该化合物对α-糜蛋白酶、胃蛋白酶和胰酶等没有显著的抑制作用，因此在临床上可以应用于慢性胰腺炎的急性症状缓解，改善血中、尿中淀粉酶值以及治疗胃切除手术后因胰腺液和胆汁的反流而发生的碱性反流性食管炎。
文献(Cell.2020 Apr 16；181(2):271-280.)报道指出，包含式(I)所示 4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯甲磺酸盐的药物组合物对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)具有一定的治疗效果。还有文献(Virology,2020,543,43-53等)报道其在其它由冠状病毒感染引发的疾病中有潜在的治疗效果，如中东呼吸综合征(MERS)、重症急性呼吸综合征(SARS)等。
甲磺酸卡莫司他片为日本小野药品工业研究所开发的合成蛋白酶抑制剂，于1986年获得日本厚生劳动省批准在日本上市，商品名为FOIPAN，规格为100mg，白色薄膜包衣片。
甲磺酸卡莫司他产品的制备方法国内外已有报道，如DE2548886； JP1976-5062；JP1977-116655；JP1996-149786；JP2002114755；精细化工， 2004，(08)，597-599；药学与临床研究，2016，24(04)，321-323；化工进展，2010，29(07)，1334-1337等。
通用的合成方法如下所示：
Figure BDA0002495758530000021
文献报道的该化合物熔点有两种：150-155℃(DE2548886； JP1976-5062；US4021472；精细化工,2004,(08),597-599；化工进展,2010, 29(07),1334-1337等)和194-198℃(JP1977-116655：195-196℃； JP1996-149786：195℃；化学研究与应用,2004,(06),859-860；药学与临床研究,2016,24(04),321-323等。
上述众多专利文献如JP1976-5062、JP1977-116655、US4021472等记载了甲磺酸卡莫司他的制备方法、含有它们的药物组合物以及制备治疗胰腺炎药物的用途，但均未涉及甲磺酸卡莫司他的晶型。对日本小野公司生产的制剂进行热分析，图谱见图1。从DSC图谱中可见，其在150℃和190℃有两个吸热峰。这与小野公司的专利DE2548886报道的熔点150～155℃和 JP1977-116655：195-196℃相符。由此可见，按照现有文献制备的甲磺酸卡莫司他是混合晶型，不利于药物的稳定性。
甲磺酸卡莫司他的不同晶型的水溶性差别较大，鉴于该化合物的药学价值，获得纯度高、具有确定晶型且重现性好的该化合物具有重要的意义。
发明内容
本发明的发明人发现了甲磺酸卡莫司他的一种晶型和一种丙酮溶剂化物晶型。通过溶剂化晶型，获得了稳定的单一晶型。与混合晶型相比，单一的晶型和水合晶型均具有良好的稳定性，其理化性质在制剂过程中表现比混合晶型更为稳定，更加具有实用价值。另外，文献制备甲磺酸卡莫司他时，通常需要加入晶种。本发明制备的甲磺酸卡莫司他的晶型不需要晶种即可获得。
通过对文献的分析比较和实验研究，甲磺酸卡莫司他主要是由中间体对羟基苯乙酸-N,N-二甲基甲酰氨基甲酰甲酯(3)和对胍基苯甲酸盐酸盐 (5)缩合反应得到。中间体3可以通过对羟基苯乙酸(1)和2-氯-N,N- 二甲基乙酰胺(2)或者2-溴-N,N-二甲基乙酰胺得到。而缩合反应的合成方法主要有两种：(一)将3与5在缩合反应催化剂二环己基碳二亚胺(DCC)或者1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDCI)参与下反应得到卡莫司他盐酸盐(6)；(二)通过将5通过氯化亚砜、草酰氯 (9)等酰化试剂转化为对胍基苯甲酰氯盐酸盐(10)，再与中间体3缩合得到卡莫司他盐酸盐(6)。用上述方法得到的卡莫司他盐酸盐(6)进而通过游离碱(11)的中间状态，经甲磺酸化制备得到目标产物甲磺酸卡莫司他(8，即式I化合物)。卡莫司他盐酸盐(6)可以通过加入氢氧化钠溶液析出固体，过滤水洗即可得到卡莫司他游离碱(11)。
本发明参考药学与临床研究，2016,24(04),321-323等文献，采用的合成路线如下所示：
Figure BDA0002495758530000041
本发明的发明人经过深入研究，意外地发现，在成盐和精制的过程中，甲磺酸卡莫司他具有多晶型现象。
因此，本发明的目的是提供式(I)化合物甲磺酸卡莫司他晶型B及其丙酮溶剂化物晶型D以及它们的制备方法。
现结合本发明目的对本发明内容进行具体描述。
一方面，本发明提供了一种4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯甲磺酸盐的晶型(B)，其化学结构式如下：
Figure BDA0002495758530000042
其中，使用Cu-Kα辐射，以2θ角度表示的X-射线粉末衍射在16.06、 18.43、22.04、23.05和24.74处具有衍射峰，所述衍射峰的误差为±0.2。
根据本发明提供的晶型(B)，其X-射线粉末衍射图谱具有如下特征衍射角2θ、晶面间距d和相对强度(以最强射线的百分数表示)，其中2θ的误差为0.2：
Figure BDA0002495758530000043
Figure BDA0002495758530000051
根据本发明提供的晶型(B)，其具有如图2所示的1H NMR图谱。
本发明提供的晶型(B)的X-射线粉末衍射图谱如图3所示。本发明提供的晶型(B)具有如图4所示的DSC-TGA图谱。
本发明还提供了一种式(I)所示的4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯甲磺酸盐的丙酮溶剂化物晶型(D)，其中，使用 Cu-Kα辐射，以2θ角度表示的X-射线粉末衍射在8.79、12.81、13.22、15.24、 17.68、18.10、18.64、19.08和21.23处具有衍射峰，所述衍射峰的误差为±0.2。
根据本发明提供的丙酮溶剂化物晶型(E)，其X-射线粉末衍射图谱具有如下特征衍射角2θ、晶面间距d和相对强度(以最强射线的百分数表示)，其中2θ的误差为0.2：
Figure BDA0002495758530000052
Figure BDA0002495758530000061
根据本发明提供的丙酮溶剂化物晶型(D)，其具有如图5所示的1H NMR图谱。本发明提供的丙酮溶剂化物晶型(D)的X-射线粉末衍射图谱如图6所示。本发明提供的丙酮溶剂化物晶型(D)具有如图7所示的 DSC-TGA图谱。
另一方面，本发明还提供了式(I)化合物甲磺酸卡莫司他晶型(B) 和丙酮溶剂化物晶型(D)的制备方法。
本发明还提供了上述4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2- 氧代乙基]酯甲磺酸盐的晶型(B)的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将式(I)化合物的游离碱4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯在反应溶剂中搅拌，滴加甲磺酸水溶液；
(2)保温析晶，过滤并干燥得到晶体；
(3)将步骤(2)得到的晶体在水或有机溶剂中加热搅拌，然后冷却析晶，将晶体过滤并干燥即得。
根据本发明提供的晶型(B)的制备方法，其中，步骤(1)中所述的反应溶剂为丙酮或含水丙酮(丙酮浓度90～100wt％)，优选为丙酮。其中，步骤(1)中的滴加温度为0～40℃，优选为5～25℃。
根据本发明提供的晶型(B)的制备方法，其中，步骤(2)中的析晶温度为10～30℃，优选为15～25℃。
根据本发明提供的晶型(B)的制备方法，其中，步骤(3)中所述的有机溶剂选自丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃和乙腈中的一种，优选为丙酮。
根据本发明提供的晶型(B)的制备方法，其中，步骤(3)中的加热温度为20～40℃，优选为30～40℃。
本发明还提供了上述4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2- 氧代乙基]酯甲磺酸盐的丙酮溶剂化物晶型(D)的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将式(I)化合物的游离碱4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯在反应溶剂中搅拌，滴加甲磺酸水溶液；
(2)降温析晶，过滤并干燥即得。
根据上述制备方法，其中，步骤(1)中所述的反应溶剂为丙酮或含水丙酮(丙酮浓度90～100wt％)，优选为丙酮。其中，步骤(1)中的滴加温度为0～40℃，优选为5～25℃；
其中，步骤(2)中的析晶温度为10～30℃，优选为15～25℃。
也就是说，本发明的晶型B可以通过以其丙酮溶剂化物晶型D为原料制备得到。
再一方面，本发明还提供了以所述晶型(B)作为有效成分，并含有一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂的药物组合物，及其在制备治疗胰腺炎、反流性食管炎和由冠状病毒感染引发的疾病的药物中的应用。
本发明提供了一种药物组合物，其包含本发明提供的式(I)所示4-(4- 胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯甲磺酸盐的晶型(B)和至少一种药用赋形剂；优选地，所述药物组合物为口服片剂、胶囊剂或注射剂。
本发明提供的晶型不但可用于制备用于治疗急性胰腺炎和反流性食管炎的药物，另外有文献报道指出，包含式(I)所示4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯甲磺酸盐的药物组合物对新型冠状病毒引发的肺炎(COVID-19)具有一定的治疗效果。
本发明还提供了所述4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2- 氧代乙基]酯甲磺酸盐的晶型(B)在制备治疗胰腺炎、反流性食管炎和由冠状病毒感染引发的疾病的药物中的应用。
其中，所述由冠状病毒感染引发的疾病包括中东呼吸综合征、重症急性呼吸综合征和新型冠状病毒肺炎(COVID-19)。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1为日本小野公司生产的批次为989TC的甲磺酸卡莫司他产品的热分析图谱；
图2为本发明提供的甲磺酸卡莫司他晶型的1H NMR图谱；
图3为本发明提供的甲磺酸卡莫司他晶型的X-射线粉末衍射图；
图4为本发明提供的甲磺酸卡莫司他晶型的DSC-TGA图谱；
图5为本发明提供的甲磺酸卡莫司他的丙酮溶剂化物晶型的1H NMR 图谱；
图6为本发明提供的甲磺酸卡莫司他的丙酮溶剂化物晶型的X-射线粉末衍射图；
图7为本发明提供的甲磺酸卡莫司他的丙酮溶剂化物晶型的 DSC-TGA图谱。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
参考文献(药学与临床研究,2016,24(04),321-323)的方法，制备得到式(I)所示4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基] 酯的盐酸盐。用1.05倍摩尔量的氢氧化钠配置成0.5mol/L的溶液，滴入上述盐酸盐的水溶液中，得到白色固体，过滤，滤饼用水洗涤，至滴下液滴呈中性，即得到式(I)所示4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯的游离碱(以下简称“游离碱”)。将上述游离碱室温下晾置过夜，即得到干燥的游离碱，作为以下实施例中的原料。游离碱的稳定性相对较差，不宜长期存放。
实施例1丙酮溶剂化物晶型D的制备
将5g所述游离碱加入到50ml丙酮中，搅拌得到悬浊液。降温至 15～25℃，滴加1.2g甲磺酸和2.4g丙酮配制成的甲磺酸溶液，滴加过程保持温度不超过25℃。滴毕，体系不溶清。保持15～25℃继续搅拌1h，使其充分成盐。过滤，滤饼用丙酮淋洗，50℃鼓风干燥4h，得到4.4g式(I) 化合物4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯甲磺酸盐的丙酮化物晶型D。
实施例2用丙酮合物晶型D制备晶型B
将5g实施例1制备的丙酮溶剂化物晶型D加入到50ml丙酮中，搅拌下加热升温。升温过程中，体系中固体先是有所溶解，尚未溶清时又析出，升温至30～40℃，保持温度搅拌4h。降至10～15℃继续搅拌2h。过滤，滤饼用丙酮淋洗，得到白色结晶性固体。50℃鼓风干燥5h，得到晶型B形式的式(I)所示4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基] 酯甲磺酸盐4.2g。
实施例3制备甲磺酸卡莫司他晶型B的药物组合物
制备1000片规模的片剂，每片含B晶型的甲磺酸卡莫司他100mg，加入羟丙基纤维素10mg，羧甲基纤维素钙5mg，硬脂酸镁1mg，聚氧乙烯5mg、聚氧丙烯3mg、乙二醇3mg，乳糖水合物10mg，直接压片、包衣，制备得到甲磺酸卡莫司他晶型B片剂。
实施例4制备甲磺酸卡莫司他晶型B的药物组合物
晶型B的药物组合物。制备1000粒规模的胶囊剂，每片含B晶型的甲磺酸卡莫司他100mg，加入羟丙基纤维素10mg，羧甲基纤维素钙5mg，硬脂酸镁1mg，聚氧乙烯5mg、聚氧丙烯3mg、乙二醇3mg，乳糖水合物 10mg，干法制粒，制备得到甲磺酸卡莫司他晶型B的胶囊剂。
实施例5制备甲磺酸卡莫司他晶型B的药物组合物
制备规模为1000瓶。处方组成：
甲磺酸卡莫司他 10g
甘露醇 10g
枸橼酸盐溶液 适量
注射用水 2L
制备过程：将活性成分晶型B形式的甲磺酸卡莫司他加注射用水(25～30℃)溶解，浓度为10mg/ml，加入10g甘露醇搅拌使溶解，加枸橼酸盐缓冲液适量调节pH值至3.0～5.0范围内。再加注射用水至规定体积 2L，使甲磺酸卡莫司他含量为5mg/ml，甘露醇含量为5mg/ml，冻干制备得到粉针剂。
对比实施例1
根据2015版中国药典，称取研成细粉的供试品，于25±2℃一定容量的水中，每隔5分钟强力振摇30秒钟；观察30分钟内的溶解情况，如无目视可见的溶质颗粒或液滴时，即视为完全溶解。得到表1所示的结果(现有晶型溶解度数据来源于日本IF文件)。
表1
晶型 溶清1g所用水量(ml) 溶解性
晶型B 5ml 易溶
现有晶型 33ml 略溶
由此可见，本发明提供的甲磺酸卡莫司他晶型B比文献晶型具有更好的溶解性，因此晶型B在制备注射剂的过程中较现有晶型更具有优势。
对比实施例2
按照实施例3的方法制备甲磺酸卡莫司他晶型B的片剂，将其与日本小野公司生产的甲磺酸卡莫司他片剂(批号：989TC)同样放置70℃、93％ RH条件下1个月，检测两者的主要杂质和纯度的变化情况，结果如表2 所示。
表2
Figure BDA0002495758530000101
通过表2中的数据可见，与甲磺酸卡莫司他的混合晶型相比，单一的晶型B具有良好的稳定性，其理化性质在制剂过程中表现比现有晶型更为稳定。

Claims (10)

1.一种4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯甲磺酸盐的晶型，其化学结构式如式(I)所示：
Figure FDA0002495758520000011
其特征在于，使用Cu-Kα辐射，以2θ±0.2角度表示的X-射线粉末衍射在16.06、18.43、22.04、23.05和24.74处具有衍射峰，所述衍射峰的误差为±0.2。
2.根据权利要求1所述的晶型，其X-射线粉末衍射图谱具有如下特征衍射角2θ、晶面间距d和相对强度，其中2θ的误差为0.2：
Figure FDA0002495758520000012
优选地，所述晶型的X-射线粉末衍射图谱如图3所示。
3.一种式(I)所示的4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯甲磺酸盐的丙酮溶剂化物晶型，
Figure FDA0002495758520000013
Figure FDA0002495758520000021
其特征在于，使用Cu-Kα辐射，以2θ角度表示的X-射线粉末衍射在8.79、12.81、13.22、15.24、17.68、18.10、18.64、19.08和21.23处具有衍射峰，所述衍射峰的误差为±0.2。
4.根据权利要求3所述的丙酮溶剂化物晶型，其X-射线粉末衍射图谱具有如下特征衍射角2θ、晶面间距d和相对强度，其中2θ的误差为0.2：
Figure FDA0002495758520000022
优选地，所述丙酮溶剂化物晶型的X-射线粉末衍射图谱如图6所示。
5.权利要求1或2所述的4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯甲磺酸盐的晶型的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将式(I)化合物的游离碱4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯在反应溶剂中搅拌，滴加甲磺酸水溶液；
(2)保温析晶，过滤得到晶体；
(3)将步骤(2)得到的晶体在水或有机溶剂中加热搅拌，然后冷却析晶，将晶体过滤后干燥即得。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，步骤(1)所述的反应溶剂为丙酮或含水丙酮，优选为丙酮；优选地，步骤(1)中的滴加温度为0～40℃，优选为5～25℃；
其中，步骤(2)中的析晶温度为10～30℃，优选为15～25℃；
优选地，步骤(3)中所述的有机溶剂选自丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃和乙腈中的一种，优选为丙酮；优选地，步骤(3)中的加热温度为20～40℃，优选为30～40℃。
7.权利要求3或4所述的丙酮溶剂化物晶型的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将式(I)化合物的游离碱4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯在反应溶剂中搅拌，滴加甲磺酸水溶液；
(2)保温析晶，过滤并干燥即得。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，步骤(1)中的滴加温度为0～40℃，优选为5～25℃；
其中，步骤(2)中的析晶温度为10～30℃，优选为15～25℃；
优选地，步骤(1)所述的反应溶剂为丙酮或含水丙酮，优选为丙酮。
9.一种药物组合物，所述药物组合物包含权利要求1或2所述的4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯甲磺酸盐的晶型和至少一种药用赋形剂和/或稀释剂；优选地，所述药物组合物为口服片剂、胶囊剂或注射剂。
10.权利要求1或2所述的4-(4-胍基苯甲酰氧基)苯乙酸[2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]酯甲磺酸盐的晶型在制备治疗胰腺炎、反流性食管炎和由冠状病毒感染引发的疾病的药物中的用途，其中所述由冠状病毒感染引发的疾病包括中东呼吸综合征、重症急性呼吸综合征和新型冠状病毒肺炎。
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