CN113876722A - 注射用氨曲南及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种注射用氨曲南及其制备方法，属于药物制备技术领域，所述制备方法是取1重量份氨曲南悬浮于10~15体积份pH值为6.2~7.5的甘氨酸‑磷酸氢二钠‑柠檬酸缓冲液中，再加入0.7~0.8重量份L‑精氨酸混合至氨曲南完全溶解，然后经脱色、除菌过滤、冻干，即得所述注射用氨曲南。本发明针对氨曲南的结构特性，通过配制特定pH值的甘氨酸‑磷酸氢二钠‑柠檬酸缓冲液，有效维持氨曲南在制剂和贮存过程中的环境pH值，抑制氨曲南受酸性、碱性环境影响开环，从而增加注射用氨曲南的稳定性。

Description

注射用氨曲南及其制备方法
技术领域
本发明涉及无菌粉针剂的制备，尤其涉及一种注射用氨曲南及其制备方法。
背景技术
氨曲南是一种人工合成的单环β-内酰胺抗生素，对大多数需氧革兰阴性菌具有高度的抗菌活性，包括大肠杆菌、克雷伯氏菌属的肺炎杆菌和奥克西托菌、产气杆菌、阴沟杆菌、变形杆菌属、沙雷菌属、枸橼酸菌属、志贺菌属等肠杆菌科细菌，以及流感杆菌、淋球菌、脑膜炎双球菌等，对铜绿假单胞菌也具有良好的抗菌作用，其化学结构式为：
Figure BDA0003337530780000011
从氨曲南的化学结构式可以看出，它与其它β-内酰胺类药物一样，都具有β-内酰胺环。β-内酰胺环为四元环，张力较大，化学性质不稳定，在酸性、碱性及存在金属离子存在的情况下都会发生开环水解现象，形成开环氨曲南。开环氨曲南是氨曲南的一种主要杂质，它的存在一方面降低了药物的含量，导致药物的效价降低，使得氨曲南的杀菌和抑菌效果降低；另一方面，它容易发生自身聚合，形成高聚物(高分子杂质)。高聚物或高分子杂质的含量直接导致过敏反应的发生。因此，降低氨曲南发生开环现象，一直是氨曲南制剂过程中研究的重点。
另外，氨曲南共有四种晶型，分别为α型、β型、γ型和δ型，其中，α型氨曲南带结晶水，室温下放置不稳定，容易产生开环杂质；γ型和δ型氨曲南的晶体颗粒过细，不适合药用生产；而β型氨曲南具有流动性好，室温下相对稳定，容易做成制剂等优点。因此，广泛使用β型氨曲南来进行工业化生产。而在氨曲南合成过程中，合成所得的都是α型氨曲南，再利用α型氨曲南经晶型转化得到β型氨曲南。现有的晶型转化方法主要分两种：一种是在55～60℃将α型氨曲南溶于无水乙醇中进行转型，但所得β型氨曲南中会残留较多α型氨曲南，不利于后续氨曲南贮存和制剂；另一种是将α型氨曲南转化为三乙胺盐，再加入盐酸调节pH值析出β型氨曲南，此方法虽然不会残留α型氨曲南，但在β型氨曲南析出过程中会带出一些三乙胺盐，从而影响β型氨曲南的纯度。因此，对于β型氨曲南纯度的提升也是氨曲南制剂过程中研究的重点。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种注射用氨曲南及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种注射用氨曲南，制成所述注射用氨曲南的有效成分的原料包括：氨曲南1重量份、L-精氨酸0.7～0.8重量份及pH值为6.2～7.5的甘氨酸-磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液10～15体积份；
其中，重量份与体积份之间的对应关系为kg：L。
进一步的，所述甘氨酸-磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液是按体积比为5：13.44～18.77：6.56～1.23的浓度为1mol/L的甘氨酸水溶液、浓度为0.2mol/L的磷酸氢二钠水溶液及浓度为0.1mol/L的柠檬酸水溶液三者混合制得。
进一步的，所述氨曲南为β型氨曲南；
所述β型氨曲南是取α型氨曲南溶于浓度为86～92wt％的乙醇水溶液中溶解，经脱色、过滤后，降温，再经剧烈搅拌析晶，制得。
进一步的，所述α型氨曲南与乙醇水溶液的重量比为1：30～40。
进一步的，所述α型氨曲南的溶解温度为45～50℃；所述脱色的温度为45～50℃。
进一步的，所述析晶的温度为5～10℃、时间为5～6h。
进一步的，所述过滤是先经粗滤，再经微孔滤膜过滤。
进一步的，所述制备方法是取氨曲南悬浮于甘氨酸-磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液中，再加入L-精氨酸混合至氨曲南完全溶解(充分搅拌使氨曲南与L-精氨酸进行反应至氨曲南完全变为氨曲南-L-精氨酸盐)，然后经脱色、除菌过滤、冻干，即得所述注射用氨曲南；
所述冻干包括预冻、升华干燥和解析干燥；
其中，所述预冻是于-40～-35℃预冻1.5～2h；
所述升华干燥包括依次进行的以下步骤：
以3～5℃/h升温至-30～-25℃经第一次升华干燥1～2h；
以3～5℃/h升温至-15～-10℃经第二次升华干燥3～4h；
以3～5℃/h升温至-5～-0℃经第三次升华干燥3～4h；
所述解析干燥包括依次进行的以下步骤：
以4～5℃/h升温至4～6℃经第一次解析干燥2～3h；
以4～5℃/h升温至15～20℃经第二次解析干燥2～3h；
以4～5℃/h升温至30～35℃经第三次解析干燥4～6h；
所述升华干燥的压力为8～10Pa；所述解析干燥的压力为8～10Pa。
本发明的注射用氨曲南及其制备方法的有益效果为：
本发明针对氨曲南的结构特性，通过配制特定pH值的甘氨酸-磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液，有效维持氨曲南在制剂和贮存过程中的环境pH值，抑制氨曲南受酸性、碱性环境影响开环，从而增加注射用氨曲南的稳定性；
同时，缓冲液中的磷酸氢二钠除了具有维持pH值的作用，还能够与金属离子发生螯合反应，有效抑制氨曲南在制剂和贮存过程中受金属离子影响发生开环反应，进一步增加注射用氨曲南的稳定性；
缓冲液中的甘氨酸除了维持pH值之外，也能够起到赋形剂的作用，有效提高了注射用氨曲南的饱满性和疏松状，防止注射用氨曲南出现分层现象；
进一步的，利用α型氨曲南与β型氨曲南在水和乙醇中的溶解度和晶型转化程度不同，本发明采用特定比例的乙醇水溶液对α型氨曲南进行晶型转化，获得纯度更高的β型氨曲南，并以此作为原料制备注射用氨曲南，从而增加其稳定性。
本发明通过调整升华干燥过程和解析干燥过程中的工艺参数，采用缓慢升温、分段干燥的方式，使氨曲南在干燥过程中处于共晶点下时，能进行充分均匀的干燥，防止了氨曲南在解析干燥过程中的水分残留及药液中溶质迁移，使氨曲南在解析过程中维持上下结构一致，有效抑制在冻干过程中出现上下分层现象，保证了注射用氨曲南的饱满性和疏松状，所得成品表面更加平整，且外观良好，复溶性优良；
本发明所制注射用氨曲南的稳定性好、杂质含量少，安全性高，复溶性优良，利于长期储存。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1一种β型氨曲南的制备方法
本实施例为一种β型氨曲南的制备方法，具体制备过程包括依次进行的以下步骤：
取70kg的浓度为90.1wt％的乙醇水溶液加热至48℃，加入2kg的α型氨曲南，维持48℃搅拌至完全溶解，再加入50g活性炭，维持48℃搅拌脱色30min，趁热经滤布进行粗滤，所得滤液再次加热至48℃，再次趁热进行0.22μm微孔滤膜过滤，滤液缓慢降温至7℃，加入少量β型氨曲南晶种，维持7℃经剧烈搅拌析晶5.8h，然后经过滤，真空干燥，得1.846kg的β型氨曲南(标记为M1)，收率92.3％，m.p.＝227～228℃，[α]27 D＝-27.9°(美国药典31版中记载[α]27 D＝-26°～-32°)，纯度99.9％(药典2020版HPLC法)，残留溶剂乙醇未检出(药典2020版HPLC法)，X-粉末衍射结果与美国专利US4826973A中公开的β型氨曲南的X-粉末衍射结果一致。
实施例2～5β型氨曲南的制备方法
实施例2～5分别为β型氨曲南的制备方法，它们的步骤与实施例1基本相同，不同之处仅在于工艺参数的不同，具体详见表1：
表1实施例2～5中各项工艺参数一览表
Figure BDA0003337530780000061
实施例2～5其它部分的内容，与实施例1相同。
实施例6一种注射用氨曲南的制备方法
本实施例为一种注射用氨曲南的制备方法，具体制备过程包括依次进行的以下步骤：
取注射用水煮沸放冷备用；
取150.14g甘氨酸加入注射用水，配制成2L的甘氨酸水溶液，即为1mol/L的甘氨酸水溶液；
取228.26g磷酸氢二钠(二水合)加入注射用水，配制成6.41L的磷酸氢二钠水溶液，即为0.2mol/L的磷酸氢二钠水溶液；
取33.41g柠檬酸(二水合)加入注射用水，配制成1.59L的柠檬酸水溶液，即为0.1mol/L的柠檬酸水溶液。
取甘氨酸水溶液、磷酸氢二钠水溶液和柠檬酸水溶液，混匀，即得甘氨酸-磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液，pH值为6.8。
室温下，取1kg实施例1制备的β型氨曲南M1悬浮于10L的甘氨酸-磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液中，充分搅拌，分3批加入0.75kg的L-精氨酸，继续充分搅拌使氨曲南与L-精氨酸进行反应至β型氨曲南完全变为氨曲南-L-精氨酸盐，即β型氨曲南完全溶解后，加入20g药用活性炭，室温搅拌脱色30min，过滤，滤液经0.22μm一次除菌滤器过滤，再经0.22μm二次终端除菌过滤，有效去除细菌微生物，得无菌药液备用；
取无菌药液按所需规格进行分装【规格1.0g(以氨曲南计)】，半加塞，移入冻干机中进行真空冷冻干燥，真空冷冻干燥分为预冻、升华干燥和解析干燥；
预冻：先将冻干机箱内制品降温至-40℃，维持-40℃预冻2h；
升华干燥：抽真空使箱内压力为10Pa，以4.5℃/h升温至-30℃，进行第一次升华干燥1.5h；
保持箱内压力为10Pa，以4.5℃/h升温至-15℃，进行第二次升华干燥3.5h；
保持箱内压力为10Pa，以4.5℃/h升温至-5℃，进行第三次升华干燥3.5h；
解析干燥：保持箱内压力为10Pa，以4.6℃/h升温至5℃，进行第一次解析干燥2.5h；
保持箱内压力为10Pa，以4.6℃/h升温至15℃，进行第二次解析干燥2.5h；
保持箱内压力为10Pa，以4.6℃/h升温至30℃，进行第三次解析干燥5h。
干燥完成后，真空条件下压全塞，出箱，即得注射用氨曲南。
实施例7～10注射用氨曲南的制备方法
实施例7～10分别为一种注射用氨曲南的制备方法，它们的步骤与实施例6基本相同，不同之处仅在于原料用量及工艺参数的不同，具体详见表2：
表2实施例7～10中各项工艺参数一览表
Figure BDA0003337530780000081
Figure BDA0003337530780000091
实施例7～10其它部分的内容，与实施例6相同。
实施例7～10制备的注射用氨曲南稳定性好、主药含量高、杂质少，复溶性优良。
实验例1β型氨曲南的制备
对比例1～4为实施例1中β型氨曲南制备过程的对比实验，区别仅在于：
对比例1中使用100wt％的乙醇，所得β型氨曲南的收率81.7％，m.p.＝226～227℃，[α]27 D＝-27.8°(美国药典31版中记载[α]27 D＝-26°～-32°)，纯度99.5％(药典2020版HPLC法)，残留溶剂乙醇0.3％(药典2020版HPLC法)，X-粉末衍射结果与美国专利US4826973A中公开的β型氨曲南的X-粉末衍射结果一致；
对比例2中使用80wt％的乙醇，所得β型氨曲南的收率90.7％，m.p.＝220～227℃，[α]27 D＝-26.1°(美国药典31版中记载[α]27 D＝-26°～-32°)，纯度97.2％(药典2020版HPLC法)，残留溶剂乙醇0.5％(药典2020版HPLC法)，X-粉末衍射结果与美国专利US4826973A中公开的β型氨曲南的X-粉末衍射结果稍有区别，区别不大，仅出现一个较小的杂峰；
对比例3中α型氨曲南与乙醇水溶液的重量比为1：20，在制备过程中α型氨曲南无法完全溶解；
对比例4中α型氨曲南的溶解温度为40℃，在制备过程中α型氨曲南无法完全溶解。
实验例2注射用氨曲南的性能测定
对比例5～7为实施例6中注射用氨曲南【规格1.0g(以氨曲南计)】的制备过程的对比试验，区别仅在于：
对比例5中甘氨酸-磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的pH值为5.5；
对比例6中使用pH为6.8的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液，所制冻干粉针剂形态不好，有结块；
对比例7中使用pH为6.8的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液，使用其它赋形剂(这里采用甘露醇)。
由于注射用氨曲南在药典中规定的pH值为4.5～7.5，因此这里不再增设pH值大于7.5的对比例。
a1)稳定性试验
取实施例6～10和对比例5～7中制得的注射用氨曲南，分别于40±2℃、RH75±5％的条件下放置12个月，期间分别于第1、3、6、12和24个月取样，按照《中国药典》(2020版第二部)中规定的检测项目及方法进行检测，并与0天数据比较，具体检测结果见下表：
表3加速试验检测结果一览表
Figure BDA0003337530780000101
Figure BDA0003337530780000111
Figure BDA0003337530780000121
由表3可以看出，本发明实施例6～10制得的注射用氨曲南的稳定性优于对比例5～7，且实施例6～10制得的注射用氨曲南中的有关物质含量更低，说明本发明的工艺参数更利于注射用氨曲南的制备和储存。
a2)复溶性检测
取实施例6～10和对比例5～7中制得的注射用氨曲南，分别加3mL注射用水溶解，并观察其溶解速度，具体见试验结果见下表：
表4复溶性检测结果一览表
Figure BDA0003337530780000131
由表4可以看出，本发明实施例6～10制得的注射用氨曲南复溶性良好。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种注射用氨曲南，其特征在于，制成所述注射用氨曲南的有效成分的原料包括：氨曲南1重量份、L-精氨酸0.7~0.8重量份及pH值为6.2~7.5的甘氨酸-磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液10~15体积份；
其中，重量份与体积份之间的对应关系为kg：L。
2.根据权利要求1所述的注射用氨曲南，其特征在于，所述甘氨酸-磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液是按体积比为5：13.44~18.77：6.56~1.23的浓度为1mol/L的甘氨酸水溶液、浓度为0.2mol/L的磷酸氢二钠水溶液及浓度为0.1mol/L的柠檬酸水溶液三者混合制得。
3.根据权利要求1或2所述的注射用氨曲南，其特征在于，所述氨曲南为β型氨曲南；
所述β型氨曲南是取α型氨曲南溶于浓度为86~92wt%的乙醇水溶液中溶解，经脱色、过滤后，降温，再经剧烈搅拌析晶，制得。
4.根据权利要求3所述的注射用氨曲南，其特征在于，所述α型氨曲南与乙醇水溶液的重量比为1：30~40。
5.根据权利要求3所述的注射用氨曲南，其特征在于，所述α型氨曲南的溶解温度为45~50℃；所述脱色的温度为45~50℃。
6.根据权利要求3所述的注射用氨曲南，其特征在于，所述析晶的温度为5~10℃、时间为5~6h。
7.根据权利要求3所述的注射用氨曲南，其特征在于，所述过滤是先经粗滤，再经微孔滤膜过滤。
8.权利要求1-7中任一项所述的注射用氨曲南的制备方法，其特征在于，所述制备方法是取氨曲南悬浮于甘氨酸-磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液中，再加入L-精氨酸混合至氨曲南完全溶解，然后经脱色、除菌过滤、冻干，即得所述注射用氨曲南。
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