CN117677615A - 一种螺环化合物的盐型、晶型及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种螺环化合物的盐型、晶型及其制备方法，还包括所述盐型和晶型及在治疗相关疾病的药物中的应用。

Description

一种螺环化合物的盐型、晶型及其制备方法 技术领域
本发明公开了一种螺环化合物的盐型、晶型及其制备方法，还包括所述盐型和晶型及在相关疾病的药物中的应用。
背景技术
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)在发达国家和地区患病率高，约15％～40％，其中10～20％NAFLD患者会发展为非酒精性脂肪性肝炎(NASH)，估计世界范围NASH的发病率在5～7％，在糖尿病人群中发病率会提高至22％，值得注意的是，NASH患者中约有15～25％会发展成为肝硬化。NASH目前是美国肝移植的第二大病因，预计在2020年将会成为美国肝移植的第一大病因，目前尚无任何获准的治疗NASH药物。
最近的研究发现高果糖饮食是造成NASH的重要原因。果糖进入肝脏后会迅速被果糖激酶Ketohexokinase(KHK)磷酸化成为果糖-1-磷酸。果糖-1-磷酸进入细胞后进一步产生的代谢产物会成为糖异生和脂肪从头合成(DNL)的底物，导致肝脏脂质合成增加及胰岛素抵抗从而增加氧化应激和炎症，加快NAFLD和NASH的发病过程。KHK是果糖代谢为果糖-1-磷酸的限速酶，是调节果糖代谢的重要靶点。因此抑制KHK可以有效的抑制果糖代谢及其造成的脂质堆积、氧化应激、炎症和胰岛素抵抗，从而用于NASH治疗。
发明内容
本发明提供式(II)化合物，
本发明还提供式(II)化合物的A晶型，其特征在于其X射线粉末衍射图谱在下列2θ角处具有特征衍射峰：9.73±0.20°，11.22±0.20°，12.66±0.20°，18.38±0.20°。
在本发明的一些方案中，上述A晶型的X射线粉末衍射图谱在下列2θ角处具有特征衍射峰：6.94±0.20°，9.73±0.20°，11.22±0.20°，12.66±0.20°，15.63±0.20°，16.62±0.20°，18.38±0.20°，20.81±0.20°。
在本发明的一些方案中，上述A晶型的X射线粉末衍射图谱在下列2θ角处具有特征衍射峰：6.46±0.20°，6.94±0.20°，9.73±0.20°，11.22±0.20°，12.66±0.20°，15.63±0.20°，16.62±0.20°，18.38±0.20°，19.64±0.20°，20.81±0.20°，22.51±0.20°，24.58±0.20°。
在本发明的一些方案中，上述A晶型的X射线粉末衍射图谱在下列2θ角处具有特征衍射峰：4.47±0.20°，6.46±0.20°，6.94±0.20°，9.73±0.20°，11.22±0.20°，12.25±0.20°，12.66±0.20°，15.63±0.20°，16.62±0.20°，17.83±0.20°，18.38±0.20°，19.64±0.20°，20.81±0.20°，22.51±0.20°，23.59±0.20°，24.58±0.20°。
在本发明的一些方案中，上述A晶型的X射线粉末衍射图谱在下列2θ角处具有特征衍射峰：4.47°，6.46°，6.94°，9.73°，10.18°，11.22°，12.25°，12.66°，13.30°，14.30°，15.63°，16.62°，17.27°，17.83°，18.38°，18.67°，19.37°，19.64°，20.06°，20.41°，20.81°，21.72°，22.51°，23.59°，24.58°，25.11°，26.44°，27.41°，27.99°，29.40°，30.85°。
在本发明的一些方案中，上述A晶型的XRPD图谱如图1所示。
本发明的一些方案中，上述A晶型的XRPD图谱解析数据如表1所示：
表1
在本发明的一些方案中，上述A晶型的差示扫描量热曲线在188.5℃±3.0℃处有一个吸热峰的峰值。
在本发明的一些方案中，上述A晶型的DSC图谱如图2所示。
在本发明的一些方案中，上述A晶型的热重分析曲线在150℃±3℃时失重达1.56％。
在本发明的一些方案中，上述A晶型的TGA图谱如图3所示。
本发明还提供式(II)化合物A晶型的制备方法，包括：
(a)将式(I)化合物加入醇类溶剂中溶解；
(b)在搅拌下缓慢加入甜菜碱和醇类溶剂的混合溶液；
(c)20～30℃下搅拌8～16小时；
(d)过滤后干燥8～16小时；
其中，所述醇类溶剂选自异丙醇、乙醇和甲醇。
本发明还提供式(Ⅱ)化合物或其A晶型或根据上述方法制备得到的晶型在制备治疗非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的药物中的应用。
有益效果
本发明所述的甜菜碱盐型相对于其他盐型，具有更好的稳定性(包括吸湿稳定性，储存稳定性)，例如在40℃/75RH％条件下一个月稳定且未发现副产物；甜菜碱盐型化合物也具有更好的结晶性，更高的纯度等。同时，本发明所述化合物晶型稳定，成药性好。
定义和说明
除非另有说明，本文所用的下列术语和短语旨在含有下列含义。一个特定的短语或术语在没有特别定义的情况下不应该被认为是不确定的或不清楚的，而应该按照普通的含义去理解。当本文出现商品名时，旨在指代其对应的商品或其活性成分。
本发明的中间体化合物可以通过本领域技术人员所熟知的多种合成方法来制备，包括下面列举的具体实施方式、其与其他化学合成方法的结合所形成的实施方式以及本领域技术上人员所熟知的等同替换方式，优选的实施方式包括但不限于本发明的实施例。
本发明具体实施方式的化学反应是在合适的溶剂中完成的，所述的溶剂须适合于本发明的化学变化及其所需的试剂和物料。为了获得本发明的化合物，有时需要本领域技术人员在已有实施方式的基础上对合成步骤或者反应流程进行修改或选择。
本发明的化合物可以通过本领域技术人员所熟知的常规方法来确认结构，如果本发明涉及化合物的绝对构型，则该绝对构型可以通过本领域常规技术手段予以确证。例如单晶X射线衍射法(SXRD)，把培养出的单晶用Bruker D8 venture衍射仪收集衍射强度数据，光源为CuKα辐射，扫描方式： 扫描，收集相关数据后，进一步采用直接法(Shelxs97)解析晶体结构，便可以确证绝对构型。
下面会通过实施例具体描述本发明，这些实施例并不意味着对本发明的任何限制。
本发明所使用的所有溶剂是市售的，无需进一步纯化即可使用。
本发明采用下述缩略词：r.t.代表室温；THF代表四氢呋喃；NMP代表N-甲基吡咯烷酮；MeSO 3H代表甲烷磺酸；DME代表乙二醇二甲醚；DCM代表二氯甲烷；Xphos代表2-双环己基膦-2’4’6’-三异丙基联苯；EtOAc代表乙酸乙酯；MeOH代表甲醇；acetone代表丙酮；2-Me-THF代表2-甲基四氢呋喃；IPA代表异丙醇；DAST代表二乙胺基三氟化硫。
化合物经手工或者 软件命名，市售化合物采用供应商目录名称。
本发明粉末X-射线衍射(X-ray powder diffractometer,XRPD)方法
仪器型号：布鲁克D8 advance X-射线衍射仪
测试方法：大约10～20mg样品用于XRPD检测。
详细的XRPD参数如下：
光管：Cu,kα,
光管电压：40kV，光管电流：40mA
发散狭缝：0.60mm
探测器狭缝：10.50mm
防散射狭缝：7.10mm
扫描范围：4-40deg
步径：0.02deg
步长：0.12秒
样品盘转速：15rpm
本发明差热分析(Differential Scanning Calorimeter,DSC)方法
仪器型号：TA Q2000差示扫描量热仪
测试方法：取样品(～1mg)置于DSC铝锅内进行测试，在50mL/min N 2条件下，以10℃/min的升温速率，加热样品从30℃(室温)到300℃(或350℃)。
本发明热重分析(Thermal Gravimetric Analyzer,TGA)方法
仪器型号：TA Q5000IR热重分析仪
测试方法：取样品(2～5mg)置于TGA铂金锅内进行测试，在25mL/min N 2条件下，以10℃/min的升温速率，加热样品从室温到350℃或失重20％。
本发明动态蒸汽吸附分析(Dynamic Vapor Sorption,DVS)方法
仪器型号：SMS DVS Advantage动态蒸汽吸附仪
测试条件：取样品(10～15mg)置于DVS样品盘内进行测试。
详细的DVS参数如下：
温度：25℃
平衡：dm/dt＝0.01％/min(最短：10min，最长：180min)
干燥：0％RH下干燥120min
RH(％)测试梯级：10％
RH(％)测试梯级范围：0％-90％-0％
引湿性评价分类如下：
吸湿性分类 ΔW％
潮解 吸收足量水分形成液体
极具吸湿性 ΔW％≥15％
有吸湿性 15％>ΔW％≥2％
略有吸湿性 2％>ΔW％≥0.2％
无或几乎无吸湿性 ΔW％<0.2％
注：ΔW％表示受试品在25±1℃和80±2％RH下的吸湿增重。
附图说明
图1为(II)化合物A晶型的Cu-Kα辐射的XRPD谱图；
图2为(II)化合物A晶型的DSC谱图；
图3为(II)化合物A晶型的TGA谱图；
图4为(II)化合物A晶型的DVS谱图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的内容，下面结合具体实施例来做进一步的说明，但具体的实施方式并不是对本发明的内容所做的限制。
实施例1：式(I)化合物的制备
合成路线：
步骤1：化合物A-1_2的合成
向将A-1_1(50g,264.49mmol)，NaOMe(100g,1.85mol)溶于MeOH(500mL)中，在氮气保护下反应在80℃下搅拌12小时。LC-MS显示原料信号消失，有产物信号生成，TLC(石油醚：乙酸乙酯＝3:1)显示有新点生成。将反应液直接旋干，加入水(500mL)，并用EtOAc(400mL)萃取，将有机相旋干，得到A-1_2。
步骤2：化合物A-1_3的合成
将A-1_2(90g,499.44mmol)，CHCl 3(1000mL)加入到3000mL三口瓶中，加入间氯过氧苯甲酸(287.23g,1.41mmol,85％纯度)，在氮气保护下反应在30℃下搅拌12小时。LCMS显示原料信号未消失，有产物信号生成，TLC(二氯甲烷：甲醇＝10:1)显示有新点生成。将反应液过滤，并用二氯甲烷(500mL)洗涤滤饼，滤液慢慢加入到饱和亚硫酸钠溶液中(500g亚硫酸钠配成约2.5L)，搅拌一小时淬灭氧化剂，分液，用1000mL二氯甲烷洗涤水相，合并有机相，旋干，加入1000mL甲基叔丁基醚，并用饱和碳酸钠溶液(500mL×3)洗涤有机相，水相合并，再用500ml甲基叔丁基醚洗涤水相，(碳酸钠溶液)水相合并，用氯仿(2L×4)萃取，氯仿有机相合并，旋干，得到A-1_3。 1H NMR(400MHz,CDCl 3)δ＝4.24-4.11(m,3H)，4.06-3.95(m,3H)，3.20(t,J＝7.8Hz,2H)，2.86(t,J＝7.7Hz,2H)，2.28-2.15(m,2H)。
步骤3：化合物A-1_4的合成
将A-1_3(59g,300.71mmol)加入到1000mL单口瓶中，加入乙酸酐(250mL)，在氮气保护下反应在80℃下搅拌5小时。将反应液慢慢加入到水(500mL)中，并用乙酸乙酯(300mL×2)萃取，将有机相直接旋干，得到粗品。粗品用快速硅胶柱(ISCO饼，330g SepaFlash硅胶柱，洗脱剂：0～10％EtOAc/PE，流速100mL/min)纯化，得到A-1_4。 1H NMR(400MHz,CDCl 3)δ＝6.12-5.90(m,1H),4.02(d,J＝7.0Hz,6H),2.95-2.82(m,1H),2.78-2.57(m,2H),2.14(s,3H),2.08-1.96(m,1H)。
步骤4：化合物A-1_5的合成
将A-1_4(40g,167.9mmol)，THF(400mL)/H 2O(100mL)加入到1000mL单口瓶中，加入LiOH.H 2O(14g,335.8mmol)，在氮气保护下反应在20℃下搅拌12小时。将反应液直接旋干。粗品用快速硅胶柱(ISCO 330g SepaFlash硅胶柱,洗脱剂：0～20％EtOAc/PE，流速35mL/min)纯化，得到A-1_5。 1H NMR(400MHz,CDCl 3)δ＝5.10(t,J＝7.0Hz,1H),4.10-3.96(m,6H),2.88(ddd,J＝2.8,8.9,15.4Hz,1H),2.70-2.48(m,2H),2.12-1.94(m,1H)。
步骤5：化合物A-1_6的合成
将A-1_5(150g,764.52mmol)，DCM(1500mL)加入到5L三口瓶中，加入戴斯－马丁氧化剂(660g,1.56mol)，在氮气保护下反应在20℃下搅拌12小时。将反应液直接过滤，并用乙酸乙酯(200mL)洗涤滤饼，将滤液直接旋干。用快速硅胶柱(ISCO饼，330g SepaFlash用快硅胶柱,洗脱剂：0～10％EtOAc/PE，流速100mL/min)纯化，得到A-1_6。 1H NMR(400MHz,CDCl 3)δ＝4.02(d,J＝8.3Hz,6H),2.92-2.82(m,2H),2.71-2.62(m,2H)。
步骤6：化合物A-1_7的合成
将A-1_6(50g,257.48mmol)，DCM(500mL)加入到1000mL单口瓶中，加入DAST(122g,756.88mmol,100mL)，在氮气保护下反应在30℃下搅拌20小时。将反应液慢慢加入到冰水(2000mL)淬灭，并用二氯甲烷(2000mL)洗涤滤饼，将滤液直接旋干。用快速硅胶柱(ISCO饼，330g SepaFlash硅胶柱,洗脱剂：0～10％EtOAc/PE，流速100 mL/min)纯化，得到A-1_7。 1H NMR(400MHz,CDCl 3)δ＝3.98(d,J＝5.1Hz,6H),2.83-2.70(m,2H),2.62-2.41(m,2H)。
步骤7：化合物A-1_8的合成
将A-1_7(50g,231.28mmol)，THF(100mL)加入到1000mL单口瓶中，加入浓盐酸(500mL)，在氮气保护下反应在80℃下搅拌12小时。将反应液慢慢冷却到室温，将浑浊液过滤，并用乙酸乙酯(50mL)洗涤滤饼，得到A-1_8。 1H NMR(400MHz,CDCl 3)δ＝11.85(br s,1H),11.36-11.12(m,1H),2.61-2.52(m,4H)。
步骤8：化合物A-1的合成
将A-1_8(34g,180.72mmol)加入到1000mL单口瓶中，加入POCl 3(206mL)，在氮气保护下反应在120℃下搅拌12小时。将反应液旋干，用二氯甲烷(500mL)稀释后慢慢加入到水(1500mL)中淬灭，再用二氯甲烷(1000mL×3)萃取有机相合并旋干，得到A-1。 1H NMR(400MHz,CDCl 3)δ＝3.16-3.01(m,2H),2.85-2.65(m,2H)。
步骤9：化合物a的合成
将化合物B-1(40g,129.28mmol)溶解在DCM(300.0mL)中，降温至0℃缓慢滴加化合物A-1(27g,119.99mmol)的DCM(200.0mL)溶液，然后缓慢滴加DIPEA(46.52g,359.97mmol)。反应在0℃下搅拌3小时。反应结束后旋干移除溶剂得到粗品，粗品经过自动过柱机(100～200目，洗脱剂为PE:EtOAc＝100:1～100:50)过柱纯化得到a。 1H NMR(400MHz,CDCl 3)δ＝4.73-4.23(m,4H),3.72(d,J＝5.5Hz,3H),3.07-2.90(m,2H),2.67-2.48(m,2H),1.93(br d,J＝9.5Hz,1H),1.72-1.51(m,1H),1.75-1.49(m,1H)。
步骤10：化合物b的合成
将化合物a(35g,106.15mmol)分批加入C-1的盐酸盐(38.65g,127.38mmol)的乙腈(350.0mL)溶液中，然后再加入K 2CO 3(44g,318.44mmol)，反应在80℃下搅拌12小时。反应结束后直接过滤，滤液旋干，得到b。 1H NMR(400MHz,CDCl 3)δ＝4.49-4.35(m,2H),4.33-4.17(m,3H),4.07(dt,J＝5.0,8.8Hz,1H),3.74(s,3H),2.87-2.77(m,2H),2.53-2.36(m,3H),1.97-1.86(m,2H),1.50(d,J＝6.0Hz,3H),1.39(t,J＝5.5Hz,1H),1.32-1.26(m,1H),1.30-1.24(m,1H)。
步骤11：式I化合物的合成
将化合物b(36g,98.8mmol)溶解在THF(350.0mL)和H 2O(70.0mL)中，加入一水合氢氧化锂(8.29g,197.59mmol)，反应在20℃下搅拌12小时。反应结束后加入200mL水，加入1N盐酸调pH到5～6。用乙酸乙酯(300mL)萃取。旋蒸移除溶剂，加入25mL MeOH将产物溶解，不溶的无机盐过滤除去。粗品的MeOH溶液经过Prep-HPLC(分离方法：柱型：Phenomenex Luna C8 250*50mm*10μm；流动相：[H 2O(0.225％甲酸)-ACN]；ACN％:5％-35％,10分钟)进行纯化，得到式I化合物。 1H NMR(400MHz,CD 3OD)δppm 4.22-4.50(m,5H),3.86-4.12(m,2H),2.88(br d,J＝3.76Hz,2H),2.32-2.55(m,3H),1.84-2.04(m,2H),1.49(dd,J＝6.02,1.51Hz,3H),1.22-1.37(m,2H).MS(ESI):m/z:351.1[M+1]。
实施例2：式(II)化合物A晶型的制备
将20mL异丙醇加入至100mL反应瓶中，室温下将式(I)化合物(2.0g，5.71mmol，1eq)加入反应瓶中，搅拌至溶解澄清，将甜菜碱(702.15mg,5.99mmol,1.05eq)和MeOH(5mL)的溶清液加入到上述反应液中，25℃搅拌过夜。减压抽滤，滤饼用异丙醇(5mL)洗涤，滤饼真空干燥至恒重，得式(II)化合物的A晶型。1H NMR(400MHz,CD 3OD):δ,4.45-4.35(m,5H),4.04-4.02(m,1H),3.93-3.91(m,1H)3.85(s,2H),3.29(s,9H),2.88-2.86(m,2H),2.49–2.40(m,3H),1.95–1.89(m,2H),1.49(d,J＝6.0Hz,3H),1.32(t,J＝4.0Hz,2H).
实施例3：式(II)化合物A晶型的吸湿性研究
实验材料：
SMS DVS Advantage动态蒸汽吸附仪
实验方法：
取式(II)化合物A晶型10～15mg置于DVS样品盘内进行测试。
实验结果：
式(II)化合物A晶型的DVS谱图如图3所示，△W＝0.29％。
实验结论：
式(II)化合物A晶型在25℃和80％RH下的吸湿增重为0.29％，略有吸湿性。
生物测试数据
实验例1：果糖激酶实验(KHK assay)
A.主要材料
1.EnVision酶标仪，珀金埃尔默；
2.OptiPlate 384微孔板，珀金埃尔默，货号：6007290；
3.重组人果糖激酶(KHK)，R&D_货号：8177-HK-020，批次号：DDFK0117092；
4.果糖(D(-)-Fructose)，国药_货号：36003034；
5.ADP-Glo试剂盒，Promega_货号：V9101。
B.方法
a)激酶反应
1.配制缓冲液：包含50mM羟乙基哌嗪乙硫磺酸(Hepes)，140mM KCl，3.5mM MgCl2，0.01％牛血清白蛋白(BSA)，pH值为7.4。
2.用缓冲液配制2.5倍浓度的果糖激酶工作液，其中果糖激酶是50nM,果糖是12.5mM。
3.用缓冲液配制2.5倍浓度的三磷酸腺苷(ATP)工作液，浓度为250μM。
4.稀释化合物从500μM的浓度开始，3倍稀释9个浓度点，化合物在反应体系的终浓度从10μM开始，二甲基亚砜(DMSO)的终浓度为2％。
5.准备一块96孔板作为反应板，加入每孔6μL的2.5倍浓度的果糖激酶工作液，再加入每孔3μL的化合物工作液之后，在室温下孵育5分钟。
6.每行第一个孔为化合物的阳性对照，即加入相同体积的缓冲液来替代化合物和果糖激酶；最后一个孔为化合物的阴性对照，即加入相同体积的缓冲液来替代化合物。
7.在96孔反应板中每孔加入6μL的ATP工作液之后启动激酶反应。激酶反应在28℃恒温加热器孵育1小时。
b)ADP-Glo检测
1.准备一块384板作为检测板，先加入5μL的ADP-Glo试剂。
2.每孔加入5μL反应板中的激酶反应混合物，在28℃恒温加热器孵育30分钟。
3.每孔加入10μL激酶检测试剂，在28℃恒温加热器孵育30分钟。
4.将检测板放入EnVision酶标仪中读化学发光信号。
C.实验结果：
表2:KHK体外活性测试结果
化合物编号 KHK IC 50
式I化合物 37nM
结论：式I化合物对人源KHK酶具有很强的抑制活性。

Claims (12)

  1. 式(II)化合物，
  2. 式(II)化合物的A晶型，其特征在于其X射线粉末衍射图谱在下列2θ角处具有特征衍射峰：9.73±0.20°，11.22±0.20°，12.66±0.20°，18.38±0.20°。
  3. 根据权利要求2所述的A晶型，其X射线粉末衍射图谱在下列2θ角处具有特征衍射峰：6.94±0.20°，9.73±0.20°，11.22±0.20°，12.66±0.20°，15.63±0.20°，16.62±0.20°，18.38±0.20°，20.81±0.20°。
  4. 根据权利要求3所述的A晶型，其X射线粉末衍射图谱在下列2θ角处具有特征衍射峰：6.46±0.20°，6.94±0.20°，9.73±0.20°，11.22±0.20°，12.66±0.20°，15.63±0.20°，16.62±0.20°，18.38±0.20°，19.64±0.20°，20.81±0.20°，22.51±0.20°，24.58±0.20°。
  5. 根据权利要求4所述的A晶型，其X射线粉末衍射图谱在下列2θ角处具有特征衍射峰：4.47±0.20°，6.46±0.20°，6.94±0.20°，9.73±0.20°，11.22±0.20°，12.25±0.20°，12.66±0.20°，15.63±0.20°，16.62±0.20°，17.83±0.20°，18.38±0.20°，19.64±0.20°，20.81±0.20°，22.51±0.20°，23.59±0.20°，24.58±0.20°。
  6. 根据权利要求5所述的A晶型，其X射线粉末衍射图谱在下列2θ角处具有特征衍射峰：4.47°，6.46°，6.94°，9.73°，10.18°，11.22°，12.25°，12.66°，13.30°，14.30°，15.63°，16.62°，17.27°，17.83°，18.38°，18.67°，19.37°，19.64°，20.06°，20.41°，20.81°，21.72°，22.51°，23.59°，24.58°，25.11°，26.44°，27.41°，27.99°，29.40°，30.85°。
  7. 根据权利要求2～6中任一项所述的A晶型，其差示扫描量热曲线在188.5℃±3.0℃处有一个吸热峰的峰值。
  8. 根据权利要求7所述的A晶型，其DSC图谱如图2所示。
  9. 根据权利要求2～6中任一项所述的A晶型，其热重分析曲线在150.0℃±3.0℃时失重达1.56％。
  10. 根据权利要求9所述的A晶型，其TGA图谱如图3所示。
  11. 式(II)化合物A晶型的制备方法，包括：
    (a)将式(I)化合物加入醇类溶剂中溶解；
    (b)在搅拌下缓慢加入甜菜碱和醇类溶剂的混合溶液；
    (c)20～30℃下搅拌8～16小时；
    (d)过滤后干燥8～16小时；
    其中，所述醇类溶剂选自异丙醇，乙醇和甲醇。
  12. 根据权利要求1所述的化合物、或根据权利要求2～9中任意一项所述的A晶型、或根据权利要求10所述的方法制备得到的晶型在制备治疗非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的药物中的应用。
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