CN118561820A - 具有选择性cb2受体激动活性的小分子化合物的稳定盐和晶型 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及2‑[3‑({1‑[2‑(二甲基氨基)乙基]‑2‑(2,2‑二甲基丙基)‑1H‑1,3‑苯并二氮唑‑5‑基}磺酰基)氮杂环丁烷‑1‑基]乙‑1‑醇的新的盐和晶型,2‑[3‑({1‑[2‑(二甲基氨基)乙基]‑2‑(2,2‑二甲基丙基)‑1H‑1,3‑苯并二氮唑‑5‑基}磺酰基)氮杂环丁烷‑1‑基]乙‑1‑醇简称为化合物A,其为一种选择性CB2受体激动剂。本发明提供了一种化合物A的盐、其晶型、用于制备所述盐的方法和其药物组合物及其用途。本发明的化合物A的盐显示出高水溶性、良好的结晶度、高熔点、良好的化学和物理稳定性,或不易潮解等良好的药物制剂特性。

Description

具有选择性CB2受体激动活性的小分子化合物的稳定盐和 晶型
本申请是申请日为2021年11月11日、申请号为202180063678.2且发明名称为“2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇的稳定盐和晶型”的中国发明专利申请的分案申请。本申请要求享有US63/112,893的优先权。
技术领域
本发明涉及2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇的新的盐和晶型,2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇是一种选择性CB2受体激动剂,其中该化合物在本说明书中可称为化合物A。
背景技术
传统的大麻素,如大麻衍生的大麻素(CB)Δ9-四氢大麻酚(Δ9-THC)通过与体内特定的大麻素受体相互作用而产生其药理作用。大麻素受体是内源性大麻素系统的成员,参与包括食欲、痛觉、情绪和记忆的各种生理过程({NPL 1}Goutopoulos A.et al.,Pharmacol.Ther.2002,95:103-117;{NPL 2}Wright,K.L.et al.,Br.J.Pharmacol.2008,153:263-270;{NPL 2}Wright,K.L.et al.,Br.J.Pharmacol.2008,153:263-270;和{NPL3}Aizpurua-Olaizola,O.et al.,Drug Discovery Today 2017,22:105-110),此外在调节炎症和免疫反应中发挥重要作用({NPL 4}Tanaka M.et al.,Front.Neurol.2020,11:87)。这些受体属于G蛋白偶联受体(GPCR)的视紫红质(Rhodopsin)家族。目前有两种已知的亚型,称为大麻素受体1(CB1)和大麻素受体2(CB2)({NPL 5}Matsuda,L.A.et al.,Nature1990,346:561-564;Gerard,C.M.et al.,Biochem.J.1991,279:129-134)。CB1在中枢神经系统(CNS)的神经元中表达最为丰富,但也以较低的浓度存在于各种外周组织和细胞中({NPL 5})。相反,CB2主要但非唯一地在非神经组织中表达,例如在造血细胞、内皮细胞、成骨细胞、破骨细胞、内分泌胰腺和癌细胞系中表达({NPL 6}Munro,S.et al.,Nature 1993,365:61-65和{NPL 7}Pacher,P.et al.,Pharmacol.Rev.2006,58:389-462)。CB2也广泛分布在大脑中,其主要在小胶质细胞而非神经元上发现({NPL 8}Cabral,G.A.et al.,Br.J.Pharmacol.2008,153:240-51)。因此,CB1被认为主要负责介导大麻素对人体的精神作用,而CB2与大麻素的精神作用无关,并被认为主要负责大麻素诱导的免疫调节所代表的大多数非神经作用({NPL 9}Howlett,A.C.et al.,Pharmacol.Rev.2002,54:161-202;和{NPL 10}Chung,Y.C.et al.,Exp.Mol.Med.2016,48:e205)。因此,人们认为CB2的高选择性可能为利用CB受体激动剂的有益作用提供途径,同时避免大麻素结构的中枢不良事件,所以人们对开发选择性CB2受体激动剂有相当大的兴趣({NPL 11}ExpertOpin.Investig.Drugs 2007,16:951-965)。
一般而言,CB2受体激动剂可能有利于治疗不同治疗领域中的各种适应症,包括慢性和急性疼痛(例如,炎性疼痛、伤害性疼痛、神经性疼痛、纤维肌痛、慢性腰痛(chroniclow back pain)、内脏疼痛、复杂区域疼痛综合征、神经痛);还伴有疼痛的免疫和炎性疾病(例如关节炎、类风湿性关节炎、骨关节炎、动脉粥样硬化、克罗恩病、溃疡性结肠炎、哮喘、过敏、银屑病、皮炎、季节性过敏性鼻炎、系统性红斑狼疮);胃肠失调,包括肠易激综合征(IBS)、胃食管反流病(GERD)、便秘、腹泻、功能性胃肠道疾病);肿瘤学(例如皮肤T细胞淋巴瘤、胰腺癌);神经退行性疾病,例如多发性硬化症、阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化;异质性病理纤维化疾病(fibrotic disorders of heterogeneousaethiology)(系统性纤维化、系统性硬化性血管炎、肝纤维化、肺纤维化、肾纤维化);肺部疾病(例如急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、可逆性气道阻塞、成人呼吸疾病综合征、慢性阻塞性肺病或COPD),以及许多代谢和多种病理学疾病,包括糖尿病、青光眼、老年性黄斑变性、糖尿病视网膜病变、葡萄膜炎、视网膜静脉闭塞、早产儿视网膜病变、眼部缺血综合征、地图状萎缩(geographicatrophy)、骨质疏松症、骨量调节、肾小球肾炎、肾缺血、肾炎、肝炎、急性肝衰竭、慢性异体移植肾病、糖尿病肾病、肝硬化或肿瘤、心肌梗死、脑缺血、缺血再灌注损伤、心力衰竭、中风、心肌缺血、心肌病、短暂性脑缺血发作、隐原性致纤维性肺泡炎(cryptogenicfibrosing alveolitis)、支气管炎、热伤、烧伤、增生性疤痕、瘢痕疙瘩、龈炎、热病、精神科疾病(psychiatric disease)、精神病(psychosis)、疟疾、脑炎和急性同种异体移植排斥反应({NPL 12}Hohmann,A.G.et al.,J.Pharmacol.Exp.Ther.2004,308:446-453;{NPL 13}Ibrahim,M.M.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U S A 2003,100:10529-10533;{NPL 14}Mathison,R.et al.,Br.J.Pharmacol.2004,142:1247-1254;{NPL 15}Pacher,P.et al.,Prog.Lipid Res.2011,50:193-211;{NPL 16}Van Der Stelt,M.et al.,J.Med.Chem.2011,54:7350-7362;{NPL 17}Guindon,J.et al.,Br.J.Pharmacol.2008,153:319-334;{NPL 18}Kusakabe,K.et al.,Bioorg.Med.Chem.2013,21:3154-3163;{NPL19}Mukhopadhyay,P.et al.,Free Radic.Biol.Med.2010,48:457-467;{NPL 20}Gruden,G.et al.,Br.J.Pharmacol.2015,173:1116-1127;{NPL 21}Julien,B.et al.,Gastroenterology 2005,128;742-755;{NPL 22}Batkai,S.et al.,FASEB J.2007,21:1788-1800;{NPL 23}Rajesh,M.et al.,J.Leukoc.Biol.2007,82:1382-1389;{NPL 24}Horvath,B.et al.,Br.J.Pharmacol.2012,165:2462-2478;and{NPL 25}Montecucco,F.etal.,J.Mol.Cell.Cardiol.2009,46:612-620)。上述疾病的分类见附录表A。
因此,具有选择性CB2受体激动活性的小分子化合物作为治疗或预防与CB2刺激相关的疾病状态的手段是特别可取的。一种这样的小分子化合物是2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇,其具有以下化学结构:
[化学式1]
2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇(化合物A)、其制备及其作为治疗由CB2受体活性介导的病症或疾病的药物的用途在{PL1}美国专利第8,653,063号中描述。其中化合物A以游离碱形式举例说明,其合成也在实验部分作为实施例23描述。此外,化合物A对人CB1和CB2的体外激动活性、体内和体外药代动力学参数以及体内功效在{NPL 26}Iwata,Y.et al.,Bioorg.Med.Chem.Lett.2015,25,236中描述为化合物40。本发明涉及化合物A的所述盐的新的盐和固体晶型,其表现出用于药物剂型,特别是用于口服固体剂型中的改进的特性。
基于化学结构,迄今为止还不可能有任何把握地预测一种化合物是否会在任何条件下结晶,该化合物可能存在多少种固体晶型,或者这些形式中任何一种的固态结构。由于影响结晶速率和机制的因素很多,因此确定一个稳健(robust)和可重复的工艺以获得高质量和稳定的晶体需要长期和严格的优化工艺。任何结晶性药物的一个关键特征是这种材料的多晶型行为(polymorphic behavior)。一般而言,一种药物化合物的不同固体形式所表现出的不同物理特性会影响重要的药学参数,例如储存、可压缩性、密度(在制剂和产品制造中很重要)和溶出速率(在确定生物利用度方面很重要)。稳定性差异可能来自于化学反应性的变化(例如,不同的水解或氧化,从而使包含某一种同质异晶体的制剂比包含不同的同质异晶体的制剂变色更快)、机械变化(例如,当动力学上有利的晶型转化为热力学上更稳定的晶型时,片剂在储存时会破碎),或两者兼有(例如,一种多晶型物的片剂在高湿度下更容易破碎)。在极端情况下,同质异晶体之间的溶解度差异可能导致向缺乏功效的晶型转变。此外,晶型的物理特性在药品加工中也可能很重要。例如,与其他晶型相比,一种特定的晶型可能更容易形成溶剂化物,或者更难以过滤和洗涤以除去杂质(即,相对于其他晶型,一种晶型的颗粒形状和尺寸分布可能不同)。在发现事实之前,几乎不可能推测或预期这些各种各样的特征。
一般而言,因为不同的物理形态提供不同的优势,所以药物产品的理想物理形态不能被先验地定义。因此,必须寻求各种独特的药物形态,例如盐类、同质异晶体、非结晶型,它们可用于各种制剂。为特定制剂、给药途径或治疗应用选择药物形式需要考虑多种特性,根据特定的应用,有不同程度的优先性或可接受性参数。具体而言,用于包括片剂和胶囊在内的固体口服剂型的药物形式必须足够稳定,在固体制造过程中必须保持其晶体同质异晶体形式,并且在正常的货架期储存期间不降解。此外,低熔点晶型被认为是不可取的,因为在制造的不同阶段,可能会发生渗出和斑点(spots)等制剂问题。关于一般固体制剂的开发,熔点不应低于80℃,并且最好超过120℃({NPL 27}Stefan Balbach,Pharmaceuticalevaluation of early development candidates"the 100mg-approach",InternationalJournal of Pharmaceutics 275(2004)1-12)。
同一化合物的不同固体晶型通常具有不同的固态特性,例如熔点、溶解度、溶出速率、吸湿性、粉体流变、机械性质、化学稳定性和物理稳定性。这些固态特性可在过滤、干燥、剂型生产装置的操作中提供优势,并最终改善DMPK和功效参数方面的体内性能。因此,一旦确定了同一化合物的不同固体晶型,就可以确定在任何给定的加工和生产条件下的最佳固体晶型以及每种固体晶型的不同固态性质。然而,只有有限的化合物固体晶型适合用作活性药物成分(API)。因此,鉴定具有所需性质的形式成为药物开发的一个重要但耗时且具有挑战性的组成部分。
分子的同质异晶体可以通过许多方法获得,这些方法不完全是先验的,因此可以构成创新的重要组成部分,并因此构成发明的独创性。这些方法包括但不限于:熔融再结晶(melt recrystallization)、熔体冷却、溶剂再结晶、去溶剂化、快速蒸发、快速冷却、缓慢冷却、蒸气扩散和升华。可以使用众所周知的技术检测、鉴定、分类和表征同质异晶体,这些技术例如但不限于差示扫描量热分析(DSC)、热重分析法(TGA)、X射线粉末衍射法(XRPD)、单晶X射线衍射法、固态核磁共振(NMR)、红外(IR)光谱、拉曼光谱和热台光学显微镜(hot-stage optical microscopy)。
引文列表
专利文献
{PL1}美国专利第8,653,063号
非专利文献
{NPL 1}Goutopoulos A.et al.,Pharmacol.Ther.2002,95:103-117
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{NPL 27}Stefan Balbach,Pharmaceutical evaluation of earlydevelopmentcandidates"the 100mg-approach",International Journal ofPharmaceutics 275(2004)1-12
发明内容
技术问题
化合物A在PL 1和NPL 26中公开为有效的选择性CB2受体激动剂,其可用于治疗或缓解疼痛(即慢性局部疼痛综合征、三叉神经痛和其他神经痛)和炎症,以及胃肠道(GI)疾病,例如肠易激综合征(IBS)、炎性肠病(IBD)和结肠炎。
在PL 1和NPL 26中描述的先前已知的制备方法已经生产了化合物A的游离碱,其为油脂或固体,其不是结晶的(crystalline)并且不适合药物开发和配制。
因此,本发明的目的是鉴定和生产一种化合物A的药学上可接受的形式和/或化合物A的盐,其能够实现稳定和有效的药物组合物,特别是固体剂型的药物组合物。需要满足的重要标准是,除其他外,所选的盐应该是结晶的、不潮解的,并具有固态稳定性和特性,具有合适的熔点,并具有可接受的溶解性特征。
问题的解决方案
因此,本发明提供了:
[1]2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇与一种酸的盐,其中所述酸选自盐酸(HCl)、马来酸和甲磺酸。
[2]根据[1]所述的盐,其中所述酸是盐酸(HCl)。
[3]一种2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇的HCl盐的晶型。
[4]根据[2]所述的2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇的HCl盐,其中所述盐为图谱2的晶型,并且所述图谱2的特征在于以下至少一项:
(i)粉末X射线衍射(XRPD)图,其包括以2-θ表示,在5.9、6.6、8.9、11.8、13.2、14.5、15.6、16.0、17.4、18.3、19.5、20.2、22.0、26.6和27.0度2-θ+/-0.2度2-θ处的峰;
(ⅱ)与图1-1(图A)所示图谱基本一致的XRPD图谱。
[5]根据[2]至[4]中任一项所述的HCl盐,其在差示扫描量热分析(DSC)中在191℃开始具有熔融吸热或在热重/差热分析(TG/DTA)中在192℃开始具有熔融吸热。
[6]根据[3]所述的2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇的HCl盐,其中所述盐的图谱2基于所述盐的重量至少为90重量%。
[7]根据[2]所述的2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇的HCl盐,其中所述盐为图谱1的晶型,并且所述图谱1的特征在于以下至少一项:
(i)粉末X射线衍射(XRPD)图,其包括以2-θ表示,在6.6、13.2、15.6、16.0、17.2、17.4、17.9、18.9、20.1、22.1、23.4、26.6和27.0度2-θ+/-0.2度2-θ处的峰;
(ⅱ)与图1-4(图D)所示图谱基本一致的XRPD图谱。
[8]根据[7]所述的HCl盐,其在差示扫描量热分析(DSC)中在192℃开始具有熔融吸热,或在热重/差热分析(TG/DTA)中在200℃开始具有熔融吸热。
[9]根据权利要求5所述的2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇的HCl盐,其中所述盐的图谱1基于所述盐的重量至少为90重量%。
[10]一种包含根据[1]所述的盐的药物组合物。
[11]一种用于预防或治疗选自下列项的障碍或病症的方法:疼痛、炎性疼痛、伤害性疼痛、神经性疼痛、纤维肌痛、慢性疼痛、内脏疼痛、偏头痛、丛集性头痛、癌症相关疼痛、复杂区域疼痛综合症、神经痛(如三叉神经痛)、多发性硬化症、阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化、癫痫、糖尿病神经病变、人类免疫缺陷病毒(HIV)多发性神经病变、精神科疾病(psychiatric disease)、精神病(psychosis)、自闭症谱系障碍、肠易激综合征(IBS)、炎性肠病(IBD)、溃疡性结肠炎、克罗恩病、胃食管反流病(GERD)、便秘、腹泻、功能性胃肠道疾病、关节炎、类风湿性关节炎、骨关节炎、动脉粥样硬化、银屑病关节炎疾病、脊柱炎、哮喘、过敏、银屑病、皮炎、花粉症、系统性红斑狼疮(SLE)、急性同种异体移植排斥反应、龈炎、脑炎、皮肤T细胞淋巴瘤、胰腺癌、系统性纤维化、系统性硬化病(SSc)、血管炎、肝纤维化、肺纤维化、肾纤维化、瘢痕疙瘩、增生性疤痕、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、可逆性气道阻塞、成人呼吸疾病综合征、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、隐原性致纤维性肺泡炎、支气管炎、青光眼、老年性黄斑变性(AMD)、地图状萎缩、糖尿病视网膜病变、葡萄膜炎、视网膜静脉阻塞、早产儿视网膜病变、眼部缺血综合征、肾小球肾炎、肾缺血、肾炎、糖尿病肾病、慢性异体移植肾病、肝炎、急性肝衰竭、肝硬化、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、心肌梗死、脑缺血、缺血再灌注损伤、心力衰竭、中风、心肌缺血、心肌病、短暂性脑缺血发作、糖尿病、骨质疏松症、骨量调节、非酒精性脂肪肝(NAFL)、注意力缺陷多动症(ADHD)、焦虑、自闭症谱系障碍、抑郁症、失眠/睡眠障碍、强迫症(OCD)、创伤后应激障碍(PTSD)、抽动秽语综合征(Tourette’ssyndrome)、疟疾和热病(pyrexia),包括向患有所述疾病或病症的个体施用有效量的根据权利要求1所述的盐。
[12]根据[11]所述的方法,其中所述疾病是疼痛。
[13]根据[11]所述的方法,其中所述疾病是炎症。
[14]根据[11]所述的方法,其中所述疾病是肠易激综合征(IBS)。
[15]根据[11]所述的方法,其中所述疾病是炎性肠病(IBD)。
[16]根据[11]所述的方法,其中所述疾病是结肠炎。
[17]一种生产2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇的HCl盐的工艺,其包括将2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇溶解在合适的溶剂中。
[18]根据[17]所述的工艺,其中所述合适的溶剂选自丙酮、乙腈、1-丁醇、环己烷、二氯甲烷、二异丙基醚、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二氧六环、乙醇、乙酸乙酯、庚烷、乙酸异丙酯、甲基叔丁基醚、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲醇、2-丙醇、甲苯、四氢呋喃、水、以及这些溶剂的混合物。
考虑到上述所有情况,对化合物A和/或化合物A的盐的详尽和仔细的研究导致了新的和未预见到的发现,即化合物A的某些盐符合前述要求,并且在制备固体剂型的能力方面比相应的游离碱或其他盐具有优势。特别地,化合物A的盐酸盐(HCl盐)的新颖的和“基本上纯的”(这里指大于或等于95%的重量纯度)的同质异晶体形式具有作为API的最佳特性。更优选地,最终产品将达到98%的重量纯度,最优选大于或等于99%的重量纯度。
在一个实施方案中,本发明涉及一种包含化合物A的盐:
[化学式2]
和一种酸,其中所述酸选自乙酸、L-抗坏血酸、L-天冬氨酸、苯磺酸、柠檬酸、乙烷-1,2-二磺酸(edisilic acid,EDSA)、富马酸、2,5-二羟基苯甲酸(龙胆酸)、D-葡萄糖酸、D-葡萄糖醛酸、L-谷氨酸、戊二酸、乙醇酸、马尿酸、盐酸(HCl)、L-乳酸、马来酸、L-苹果酸、甲磺酸(MSA)、磷酸、对甲苯磺酸(p-TSA)、琥珀酸、硫酸(H2SO4)和L-酒石酸。
在一个优选的实施方案中,所述酸选自乙酸、乙烷-1,2-二磺酸(edisilicacid,EDSA)、富马酸、戊二酸、乙醇酸、盐酸(HCl)、L-乳酸、马来酸、甲磺酸(MSA)、琥珀酸和硫酸(H2SO4)。
在另一个优选的实施方案中,所述酸选自乙醇酸、盐酸(HCl)、L-乳酸、马来酸和甲磺酸(MSA)。在一个实施方案中,所述盐是盐酸(HCl)盐、马来酸盐或甲磺酸(MSA)盐。据推测化合物A的盐酸(HCl)盐可以通过将化合物A的一个或多个氮原子质子化来形成。在一个实施方案中,化合物A的二甲基氨基(-NMe2)的氮原子被质子化(-NHMe2 +)以形成所述盐。
在一个优选的实施方案中,化合物A的盐酸(HCl)盐由下式表示:
[化学式3]
化合物A的盐酸(hydrochloric acid)(HCl)盐
在另一个实施方案中,本发明提供了基本上纯的、结晶的、化合物A的HCl盐的图谱2的同质异晶体,图谱2的特征在于X射线粉末衍射(XRPD)图谱具有在5.9、6.6、8.9、11.8、13.2、14.5、15.6、16.0、17.4、18.3、19.5、20.2、22.0、26.6和27.0度2-θ处的大致特征峰位置。在本发明中,据推测近似的特征峰将具有至高约+/-0.2度2-θ的偏差。图谱2的XRPD图谱与图1-1(图A)所示图谱近似。用差示扫描量热分析(DSC)进一步描述化合物A HCl盐的图谱2的同质异晶体,其中其在约191℃处表现出吸热热事件(endothermic thermal event)。图谱2的DSC图谱与图1-2(图B)所示的图谱相似。通过热重/差热分析(TG/DTA)进一步表征了化合物A的HCl盐,特别是图谱2的同质异晶体,其中其在大约192℃处表现出吸热热事件。图谱2的TG/DTA图谱与图1-3(图C)所示的图谱相似。化合物A的HCl盐的这种结晶的同质异晶体,即图谱2的同质异晶体形式,提供了一种适用于制备药物制剂的化合物A的可再现形式(reproducible form)。
在另一个实施方案中,本发明提供了基本上纯的且结晶的化合物A的HCl盐的图谱1的同质异晶体形式,其特征在于XRPD图谱具有在6.6、13.2、15.6、16.0、17.2、17.4、17.9、18.9、20.1、22.1、23.4、26.6和27.0度2-θ+/-0.2度2-θ处的大致特征峰位置。图谱1的XRPD图谱是由图1-4所示的图谱(图D)。通过TG/DTA进一步表征化合物A的HCl盐的图谱1的同质异晶体,其中其在约200℃处表现出吸热热事件。用差示扫描量热分析(DSC)进一步描述化合物A的HCl盐的图谱1的同质异晶体,其中其在约192℃处表现出吸热热事件。图谱1的DSC图谱与图1-5(图E)所示的图谱相似。图谱1的TG/DTA图谱与图1-6(图F)所示的图谱相似。化合物A的HCl盐的这种结晶同质异晶体,特别是图谱1的同质异晶体适用于制备药物制剂的化合物A的可再现形式。
在另一个实施方案中,本发明提供了基本上纯的且结晶的化合物A的HCl盐的图谱3的同质异晶体和图谱4的同质异晶体。应当理解,这些晶型不应仅仅被视为可进一步加工成化合物A的HCl盐的图谱2的同质异晶体和图谱1的同质异晶体的合成中间体,而是它们也具有相同的治疗特性。然而,化合物A的的HCl盐的图谱3的同质异晶体和图谱4的同质异晶体并不像图谱2的同质异晶体和图谱1的同质异晶体那样适用于制备药物制剂,主要是因为前者的晶型与后者相比不太稳定。化合物A的HCl盐的图谱3的同质异晶体和图谱4的同质异晶体通过PXRD进行了表征,如表1-1中详述:
[表1-1]
晶型 在2-θ+/-0.2°处的PXRD峰
图谱3 5.6,6.7,16.6,17.1,18.8,19.9,24.0,25.9,26.8 图1-7(图G)
图谱4 6.2,7.0,8.2,16.6,18.6,19.3,19.8,20.4,23.3,24.4,24.7 图1-8(图H)
在另一个实施方案中,本发明提供了一种用于预防或治疗哺乳动物中由CB2受体活性介导的病症或疾病的药物组合物,包括药学上可接受的载体和治疗有效量的具有结晶同质异晶体形式,即多晶型形式图谱2的同质异晶体形式或图谱1同质异晶体形式的化合物A的HCl盐。
在又一个实施方案中,本发明提供了一种使用选择性CB2受体激动剂治疗疾病或病症的方法,特别是用于治疗性、预防性或姑息性治疗,包括向需要此类治疗的哺乳动物(包括人类)施用治疗有效量的化合物A的HCl盐的图谱2的同质异晶体形式和图谱1的同质异晶体形式。
在另一个实施方案中,本发明提供了一种用于制备具有同质异晶体形式,特别是图谱2的同质异晶体形式或图谱1的同质异晶体形式的化合物A的HCl盐的方法。此类方法通常包括将化合物A悬浮在溶剂或溶剂混合物中,将HCl(盐酸或氯化氢气体)与化合物A接触以提供一种混合物,加热该混合物,冷却该混合物,并分离出HCl盐。
附图说明
[图1-1]图1-1(图A)提供了化合物A的盐酸盐(HCl盐)的图谱2的同质异晶体形式的X射线粉末衍射(XRPD)图谱。
[图1-2]图1-2(图B)提供了化合物A的盐酸盐(HCl盐)的图谱2的同质异晶体形式的差示扫描量热分析(DSC)图谱。
[图1-3]图1-3(图C)提供了化合物A的盐酸盐(HCl盐)的图谱2的同质异晶体形式的热重/差热分析(TG/DTA)图谱。
[图1-4]图1-4(图D)提供了化合物A的盐酸盐(HCl盐)的图谱1的同质异晶体形式的X射线粉末衍射(XRPD)图谱。
[图1-5]图1-5(图E)提供了化合物A的盐酸盐(HCl盐)的图谱1的同质异晶体形式的差示扫描量热分析(DSC)图谱。
[图1-6]图1-6(图F)提供了化合物A的盐酸盐(HCl盐)的图谱1的同质异晶体形式的热重/差热分析(TG/DTA)图谱。
[图1-7]图1-7(图G)提供了化合物A的盐酸盐(HCl盐)的图谱3的同质异晶体形式的X射线粉末衍射(XRPD)图谱。
[图1-8]图1-8(图H)提供了化合物A的盐酸盐(HCl盐)的图谱4的同质异晶体形式的X射线粉末衍射(XRPD)图谱。
[图2-1]图2-1提供了AAT-730(批号33-13)的XRPD图谱。
[图2-2]图2-2提供了AAT-730的TG/DTA热图,以每分钟10℃的速度从30-300℃进行分析。
[图2-3]图2-3提供了AAT-730的DSC热图,以每分钟10℃的速度从30-150℃进行分析。
[图2-4]图2-4提供了AAT-730的1H NMR谱(在CD3OD中分析)。
[图2-5]图2-5提供了AAT-730的1H NMR谱(在DMSO-d6中分析)。
[图2-6]图2-6提供了AAT-730的显微照片。
[图2-7]图2-7提供了相对湿度和温度应力升高后AAT-730游离碱样品的XRPD分析。
[图2-8]图2-8提供了AAT-730游离碱在25℃/60% RH下1周后的1H NMR谱。
[图2-9]图2-9提供了AAT-730游离碱在40℃/75% RH下1周后的1H NMR谱。
[图2-10]图2-10提供了AAT-730游离碱在70℃/75% RH下1周后的1H NMR谱。
[图3-1]图3-1提供了AAT-730图谱A材料的XRPD迹线。
[图3-2]图3-2提供了AAT-730图谱A的TG/DTA热图,以每分钟10℃的速度从30℃到300℃进行分析。
[图3-3]图3-3提供了AAT-730图谱B材料的XRPD迹线。
[图3-4]图3-4提供了AAT-730图谱B固体的TG/DTA热图,以每分钟10℃的速度从30℃到300℃进行分析。
[图3-5]图3-5提供了一个XRPD叠加图,说明了图谱B材料的热应力。
[图3-6]图3-6提供了AAT-730图谱C材料的XRPD迹线。
[图3-7]图3-7提供了AAT-730图谱C固体的TG/DTA热图,以每分钟10℃的速度从30℃到300℃进行分析。
[图3-8]图3-8提供了在CD3OD中分析的AAT-730图谱C材料的1HNMR谱。
[图3-9]图3-9提供了图谱D+A混合物(顶部)和图谱A(底部)的XRPD迹线。
[图4-1]图4-1提供了XRPD衍射图,示出了AAT-730批号33-13(顶部)和行星研磨(planetary milling)后的典型衍射图(底部)。
[图4-2]图4-2提供了可能的AAT-730乙酸盐的XRPD衍射图。
[图4-3]图4-3提供了可能的AAT-730乙酸盐的1H NMR谱。
[图4-4]图4-4提供了AAT-730EDSA盐的XRPD图谱。
[图4-5]图4-5提供了疑似AAT-730EDSA盐的1H NMR谱。
[图4-6]图4-6提供了可能的AAT-730EDSA盐的XRPD图谱。
[图4-7]图4-7提供了可能的AAT-730EDSA盐的1H NMR谱。
[图4-8]图4-8提供了疑似AAT-730富马酸盐的XRPD图谱。
[图4-9]图4-9提供了疑似AAT-730富马酸盐的1H NMR谱。
[图4-10]图4-10提供了疑似AAT-730戊二酸盐的XRPD图谱。
[图4-11]图4-11提供了AAT-730戊二酸盐的1H NMR谱。
[图4-12]图4-12提供了疑似AAT-730戊二酸盐的TG/DTA热图,以每分钟10℃的速度从30℃到300℃进行分析。
[图4-13]图4-13提供了疑似AAT-730乙醇酸盐的XRPD图谱。
[图4-14]图4-14提供了疑似AAT-730乙醇酸盐的1H NMR谱。
[图4-15]图4-15提供了疑似AAT-730乙醇酸盐的TG/DTA热图,以每分钟10℃的速度从30℃到300℃进行分析。
[图4-16]图4-16提供了疑似AAT-730HCl盐的XRPD图谱。
[图4-17]图4-17提供了疑似AAT-730HCl盐的1H NMR谱。
[图4-18]图4-18提供了疑似AAT-730HCl盐的TG/DTA热图,以每分钟10℃的速度从30℃到300℃进行分析。
[图4-19]图4-19提供了疑似AAT-730HCl盐(2摩尔当量的HCl)的XRPD图谱。
[图4-20]图4-20提供了疑似AAT-730HCl盐(2摩尔当量的HCl)的1H NMR谱。
[图4-21]图4-21提供了疑似AAT-730HCl盐的TG/DTA热图,以每分钟10℃的速度从30℃到300℃进行分析。
[图4-22]图4-22提供了疑似AAT-730L-乳酸盐的XRPD图谱。
[图4-23]图4-23提供了疑似AAT-730L-乳酸盐的1H NMR谱。
[图4-24]图4-24提供了疑似AAT-730L-乳酸盐的TG/DTA热图,以每分钟10℃的速度从30℃到300℃进行分析。
[图4-25]图4-25提供了疑似AAT-730马来酸盐的XRPD图谱。
[图4-26]图4-26提供了疑似AAT-730马来酸盐的1H NMR谱。
[图4-27]图4-27提供了疑似AAT-730马来酸盐的TG/DTA热图,以每分钟10℃的速度从30℃到300℃进行分析。
[图4-28]图4-28提供了疑似AAT-730MSA盐的XRPD衍射图。
[图4-29]图4-29提供了疑似AAT-730MSA盐的1H NMR谱。
[图4-30]图4-30提供了AAT-730MSA盐的TG/DTA分析,以每分钟10℃的速度从30℃到300℃进行分析。
[图4-31]图4-31提供了疑似AAT-730MSA盐的XRPD衍射图。
[图4-32]图4-32提供了疑似AAT-730MSA盐的1H NMR谱。
[图4-33]图4-33提供了疑似AAT-730琥珀酸盐的XRPD衍射图。
[图4-34]图4-34提供了疑似AAT-730琥珀酸盐的1H NMR分析。
[图4-35]图4-35提供了疑似AAT-730硫酸盐的XRPD衍射图。
[图4-36]图4-36提供了疑似AAT-730硫酸盐的1H NMR分析。
[图4-37]图4-37提供了疑似AAT-730硫酸盐的XRPD衍射图(图谱B)。
[图5-1]图5-1提供了图谱A的AAT-730HCl盐的XRPD图谱。
[图5-2]图5-2提供了图谱A的AAT-730HCl盐的TG/DTA热图,以每分钟10℃的速度从30-300℃进行分析。
[图5-3]图5-3提供了图谱A的AAT-730HCl盐的DSC热图,以每分钟10℃的速度从30-300℃分析。
[图5-4]图5-4提供了AAT-730HCl盐的1H NMR谱(在CD3OD中分析)。
[图5-5]图5-5提供了AAT-730HCl盐的显微照片。
[图5-6]图5-6提供了受应力后(post stressing)AAT-730HCl盐的XRPD图谱。
[图5-7]图5-7提供了AAT-730HCl盐在25℃/60% RH下受应力后的1H NMR分析。
[图5-8]图5-8提供了AAT-730HCl盐在40℃/75% RH下受应力后的1H NMR分析。
[图5-9]图5-9提供了AAT-730HCl盐在70℃/75% RH下受应力后的1H NMR分析。
[图5-10]图5-10提供了AAT-730马来酸盐的XRPD图谱。
[图5-11]图5-11提供了AAT-730的马来酸盐的TG/DTA热图,以每分钟10℃的速度从30℃到300℃进行分析。
[图5-12]图5-12提供了AAT-730的马来酸盐的DSC热图,以每分钟10℃的速度从30℃到300℃进行分析。
[图5-13]图5-13提供了疑似AAT-730马来酸盐的1H NMR谱。
[图5-14]图5-14提供了AAT-730马来酸盐的显微照片。
[图5-15]图5-15提供了AAT-730马来酸盐受应力后的XRPD图谱。
[图5-16]图5-16提供了AAT-730马来酸盐在25℃/60% RH下受应力7天后的1HNMR谱。
[图5-17]图5-17提供了AAT-730马来酸盐在40℃/75% RH下受应力7天后的1HNMR谱。
[图6-1]图6-1提供了通过蒸发制备的无定形材料的XRPD。
[图6-2]图6-2提供了图谱1的AAT-730HCl盐的XRPD迹线。
[图6-3]图6-3提供了在CD3OD中分析的图谱1的AAT-730HCl盐的1H NMR谱。
[图6-4]图6-4提供了图谱1的AAT-730HCl盐的TG/DTA热图,以10℃/分钟的速度在30℃至300℃之间进行分析。
[图6-5]图6-5提供了图谱2的AAT-730HCl盐的XRPD迹线。
[图6-6]图6-6提供了在CD3OD中分析的图谱2的AAT-730HCl盐的1H NMR谱。
[图6-7]图6-7提供了图谱2的AAT-730HCl盐的TG/DTA热图,以10℃/分钟的速度在30℃至300℃之间进行分析。
[图6-8]图6-8提供了图谱1(顶部)的与图谱2(底部)的AAT-730HCl盐的XRPD比较。
[图6-9]图6-9提供了图谱3的AAT-730HCl盐的XRPD迹线。
[图6-10]图6-10提供了在CD3OD中分析的图谱3的AAT-730HCl盐的1H NMR谱。
[图6-11]图6-11提供了图谱3的AAT-730HCl盐的TG/DTA热图,以10℃/分钟的速度在30℃至300℃之间进行分析。
[图6-12]图6-12提供了图谱4的AAT-730HCl盐的XRPD迹线。
[图6-13]图6-13提供了互变浆液(interconversion slurry)实验的XRPD迹线。
[图6-14]图6-14提供了水分活度实验(water activity experiments)的XRPD迹线。
[图6-15]图6-15提供了图谱2的AAT-730HCl盐的DSC热图(所使用的样品是来自同质异晶体筛选的组合样品)。
[图6-16]图6-16提供了湿度应力样品(humidity stressed samples)的XRPD图谱。
[图6-17]图6-17提供了在CD3OD中分析的图谱2的AAT-730HCl盐(受25℃/60% RH应力后)的1H NMR谱。
[图6-18]图6-18提供了在CD3OD中分析的图谱2的AAT-730HCl盐(受40℃/75% RH应力后)的1H NMR谱。
[图6-19]图6-19提供了在CD3OD中分析的图谱2的AAT-730HCl盐(受70℃/75% RH应力后)的1H NMR谱。
[图7]图7提供了图谱2的AAT-730HCl盐的XRPD图谱。
[图8]图8提供了附录表A,其提供了与CB2受体相关的疾病分类。
[图9]图9提供了图谱A的AAT-730HCl盐的热台显微照片。
[图10]图10提供了AAT-730马来酸盐的热台显微照片。
具体实施方式
PL1和NPL26描述了一系列作为有效和选择性的CB2受体激动剂的5-磺酰基苯并咪唑。其中特别描述了化合物A的游离碱为非结晶形式(油脂或低熔点固体),它不适于制备药物组合物,特别是固体剂型。因此,我们着手确定创新和原创的方法,以确定我们是否能够识别,并稳定和一致地分离出在结晶度、化学和物理稳定性方面显示出良好特性的盐类,并且在标准温度和压力(STP)和湿度下不易潮解。
通过生成不同类型的盐(如盐酸盐(HCl盐)、马来酸盐和甲磺酸盐),我们成功地发现化合物A的HCl盐(盐酸盐)尤其表现出优异的结晶度、纯度、高熔点、良好的化学和物理稳定性、不潮解和高水溶性。本发明的化合物A的盐酸盐可用于治疗哺乳动物中CB2受体介导的疾病。
定义
通过参考以下对本发明实施方案的详细描述和本文所包括的实施例,可以更容易地理解本发明。应当进一步理解的是,除非在本文中特别定义,否则本文使用的术语将被赋予相关技术中已知的传统含义。
如本文所用,除非另有说明,否则单数形式“a(一个)”、“an(一种)”和“the(该)”包括复数指代。例如,“一个”取代基包括一个或多个取代基。
如本文所使用,除非另有说明,否则术语“治疗(treat)”或“处理(treating)”意指逆转、缓解、抑制或预防该术语所适用的疾病或病症,或该疾病或病症的一种或多种症状。除非另有说明,否则本文所用的术语“治疗(treatment)”,是指上文紧接着定义的“治疗(treat)”的行为。
如本文所用,术语“预防(preventing)”是指对有需要的患者进行预防性治疗。预防性治疗可以通过向有可能患某种疾病的个体提供适当剂量的治疗剂来实现,从而基本避免疾病的发作。应该理解,在人类医学中,并不总是能够区分“预防(preventing)”和“抑制(suppressing)”,因为一个或多个最终的诱发事件(event,events)可能是未知的、潜在的,或者直到在一个或多个事件(event,events)发生后很久才确定为患者。因此,如本文所用,术语“预防(prophylaxis)”是作为“治疗(treatment)”的一个要素,以包括如本文定义的“预防(preventing)”。
术语“治疗有效量”是指通常以药物组合物的形式递送的本发明的盐,当施用于需要这种治疗的个体时,其足以实现本文定义的治疗效果。治疗有效量取决于被治疗的个体和疾病状况、个体的体重和年龄、疾病状况的严重程度、所选择的特定化合物、要遵循的给药方案、给药时间、给药方式等,所有这些都可以由本领域的普通技术人员轻易地确定。
如本文所用,术语“病症”是指使用本发明的化合物、盐类、组合物和方法所针对的疾病状态。
本文所用的术语“约”是指当本领域普通技术人员考虑时,具有落在公认的平均误差标准内的数值,例如平均值的+/-20%,优选+/-10%或更优选+/-5%。
如本文所用,术语“近似于”是指考虑到特定方法的典型变异性。例如,参照X射线衍射的峰位,术语“近似于”是指考虑到了峰位和强度的典型变化性(typicalvariability)。本领域的技术人员将会理解,峰位(2-θ)会显示出一些变化性,通常多达+/-0.2度。此外,本领域的技术人员将理解,相对的峰强度会显示出仪器间的差异,以及由于结晶度、优选取向、制备的样品表面和本领域技术人员已知的其他因素而产生的差异,因此应仅作为定性的衡量标准。同样,在DSC或TG/DTA测量中,实际测量的起始温度和峰值温度存在一定程度的变化,通常高达+/-1%,这取决于加热速率、晶体形状和纯度以及许多测量参数。NMR化学位移(来自TMS的ppm)值显示出变化性,通常高达+/-0.2ppm。
本文使用的术语“结晶”或“晶体”,是指具有有规律的重复排列的分子或外表面平面。晶型(Crystalline forms)或晶体形式可能在热力学稳定性、物理参数、X射线结构和制备工艺方面有所不同。
如本文所用,术语“同质异晶体(polymorph)”是指一种物质的下述晶型:它与另一种晶型不同,但与其共有相同的化学式。
本文所述的发明可以适当地在缺乏本文未具体公开的任何要素的情况下实施。因此,例如,在本文的每个实例中,任何术语“包括”、“基本上由……组成”和“由……组成”都可以用其他两个术语中的任何一个替换。
药物组合物
本发明的药物组合物可用于预防或治疗患有病症或疾病的个体,其中所述病症或疾病是由CB2受体活性介导的。此类病症或疾病包括但不限于,但例如是,疼痛、炎性疼痛、伤害性疼痛、神经性疼痛、纤维肌痛、慢性疼痛、内脏疼痛、偏头痛、丛集性头痛、癌症相关疼痛、复杂区域疼痛综合症、神经痛(如三叉神经痛)、多发性硬化症、阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化、癫痫、糖尿病神经病变、人类免疫缺陷病毒(HIV)多发性神经病变、精神科疾病(psychiatric disease)、精神病(psychosis)、自闭症谱系障碍、肠易激综合征(IBS)、炎性肠病(IBD)、溃疡性结肠炎、克罗恩病、胃食管反流病(GERD)、便秘、腹泻、功能性胃肠道疾病、关节炎、类风湿性关节炎、骨关节炎、动脉粥样硬化、银屑病关节炎疾病、脊柱炎、哮喘、过敏、银屑病、皮炎、花粉症、系统性红斑狼疮(SLE)、急性同种异体移植排斥反应、龈炎、脑炎、皮肤T细胞淋巴瘤、胰腺癌、系统性纤维化、系统性硬化病(SSc)、血管炎、肝纤维化、肺纤维化、肾纤维化、瘢痕疙瘩、增生性疤痕、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、可逆性气道阻塞、成人呼吸疾病综合征、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、隐原性致纤维性肺泡炎、支气管炎、青光眼、老年性黄斑变性(AMD)、地图状萎缩、糖尿病视网膜病变、葡萄膜炎、视网膜静脉阻塞、早产儿视网膜病变、眼部缺血综合征、肾小球肾炎、肾缺血、肾炎、糖尿病肾病、慢性异体移植肾病、肝炎、急性肝衰竭、肝硬化、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、心肌梗死、脑缺血、缺血再灌注损伤、心力衰竭、中风、心肌缺血、心肌病、短暂性脑缺血发作、糖尿病、骨质疏松症、骨量调节、非酒精性脂肪肝(NAFL)、注意力缺陷多动症(ADHD)、焦虑、自闭症谱系障碍、抑郁症、失眠/睡眠障碍、强迫症(OCD)、创伤后应激障碍(PTSD)、抽动秽语综合征(Tourette’ssyndrome)、疟疾和热病(pyrexia)。
本发明的药物组合物由药学上可接受的赋形剂、稀释剂或载体和治疗上可接受量的化合物A的盐组成,其中所述盐选自乙酸盐、L-抗坏血酸盐、L-天冬氨酸盐、苯磺酸盐、柠檬酸盐、乙烷-1,2-二磺酸(edisilic acid,EDSA)盐、富马酸盐、2,5-二羟基苯甲酸(龙胆酸)盐、D-葡萄糖酸盐、D-葡萄糖醛酸盐、L-谷氨酸盐、戊二酸盐、乙醇酸盐、马尿酸盐,盐酸(HCl)盐、L-乳酸盐、马来酸盐、L-苹果酸盐、甲磺酸(MSA)盐、磷酸盐、对甲苯磺酸(p-TSA)盐、琥珀酸盐、硫酸(H2SO4)盐和L-酒石酸盐。在优选的实施方案中,本发明的药物组合物由药学上可接受的赋形剂、稀释剂或载体和治疗上可接受量的化合物A的盐组成,其中所述盐选自HCl盐、马来酸盐和甲磺酸(MSA)盐。在更优选的实施方案中,本发明的药物组合物由药学上可接受的赋形剂、稀释剂或载体和治疗上可接受量的具有例如为图谱2的同质异晶体形式或图谱1的同质异晶体形式的同质异晶体形式的化合物A的HCl盐组成。
因此,本发明的化合物可以单独施用,但一般会与适当的药物赋形剂、稀释剂或载体混合给药,这些赋形剂、稀释剂或载体的选择要考虑到预期的施用途径和标准制药实践。
例如,本发明的化合物可以口服施用,形式为可选的调味和/或着色的片剂、胶囊、丸剂、粉剂、颗粒剂、酏剂、液剂或悬浮剂,适合立即释放、延迟释放或控制释放应用。所述化合物也可以全身施用;作为无菌溶液、悬浮液或乳剂通过肠外注射;作为栓剂通过直肠施用;或作为气溶胶或吸入微粉或纳米颗粒进行吸入。局部施用可以以软膏、乳膏、凝胶、液剂或乳剂栓剂的形式实现。
此类片剂可包含赋形剂,例如微晶纤维素、乳糖、柠檬酸钠、碳酸钙、磷酸氢钙或甘氨酸,崩解剂,例如淀粉(优选玉米、马铃薯或木薯淀粉)、羟基乙酸淀粉钠、交联羧甲基纤维素钠或某些复合硅酸盐,以及造粒粘合剂,例如聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟丙基纤维素(HPC)、蔗糖、明胶或阿拉伯胶。此外,还可以包括润滑剂,例如硬脂酸镁、硬脂酸、山嵛酸甘油酯(glyceryl behenate)或滑石粉。
类似类型的固体组合物也可用作明胶胶囊中的填充剂。在这方面,优选的赋形剂包括乳糖、淀粉、纤维素、乳糖(milk sugar)或高分子量的聚乙二醇。对于水悬浮液和/或酏剂,该化合物可与各种甜味剂或调味剂、着色剂或染料、乳化剂和/或悬浮剂以及稀释剂,如水、乙醇、丙二醇或甘油,或它们的组合相结合。
该化合物也可以通过肠外施用,例如,静脉内、动脉内、腹膜内、鞘内、心室内、胸骨内(intrasternally)、颅内、肌内或皮下施用,也可以通过输注技术施用。它最好以无菌水溶液的形式使用,其中可以含有其他物质,例如,足够的盐或葡萄糖,以使溶液与血液等渗。如有必要,水溶液可进行适当的缓冲,优选缓冲至pH为3至9。在无菌条件下制备合适的肠外制剂很容易通过本领域技术人员熟知的标准制药技术来完成。
对于向人类患者口服和肠外施用,本发明化合物的日剂量水平通常为0.01至20mg/kg(单剂量或分次剂量)。因此,本发明化合物的片剂、胶囊或丸剂可含有0.5至500mg的活性化合物,可酌情单次施用或每次施用两剂或多剂。在任何情况下,医生都将确定最适合任何个体患者的实际剂量,并且该剂量可能随特定患者的年龄、体重和反应而变化。上述剂量是一般情况下的示范性剂量。当然,可能存在需要更高或更低剂量范围的个别情况,这也在本发明的范围之内。
本发明的化合物也可以通过鼻内施用或吸入施用,并且使用适当的推进剂,例如,二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、氢氟烷烃,如1,1,1,2-四氟乙烷(诺氟烷,HFA-134a)或1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(paflurane,HFC-227ea)、二氧化碳或其他合适的气体,从加压容器、泵、喷雾器或雾化器方便地以干粉吸入剂或气溶胶喷雾剂的形式施用。在加压气雾剂的情况下,剂量单位可以通过提供阀门以提供计量的数量来确定。加压容器、泵、喷雾器或雾化器可含有活性化合物的溶液或悬浮液,例如,通过使用乙醇和推进剂的混合物作为溶剂,其中可额外包含润滑剂,例如脱水山梨糖醇三油酸酯。用于吸入器或充气机的胶囊和药囊(cartridge)(例如由明胶制成)可被配制成含有化合物和合适的粉末基质(如乳糖或淀粉)的粉末混合物。
优选安排气雾剂或干粉制剂,使得每次计量的剂量或“一喷(puff)”含有25μg至50mg的本发明化合物,用于递送给患者。使用气雾剂的每日总剂量将在100μg至100mg的范围内,其可以单剂量施用,或者更通常地,全天分剂量施用。
另外,本发明的化合物可以以栓剂或阴道栓剂(pessary)的形式施用,也可以以洗剂、液剂、霜剂、软膏或粉剂的形式局部使用。所述化合物也可以经皮施用,例如通过皮肤贴剂,或通过眼部途径。
对于眼部施用,本发明的化合物可以配制成等渗的和pH值调整过的无菌盐水中的微粉悬浮液,或者最好配制成等渗的和pH值调整过的无菌盐水中的溶液,可选地与防腐剂,例如苄基氯化铵结合使用。另外,它也可以配制成软膏,例如矿脂。
对于皮肤的局部应用,本发明的化合物可以配制成合适的软膏,其中含有悬浮或溶解在例如以下一种或多种物质的混合物中的活性化合物:矿物油、液体石蜡、白石蜡、丙二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯化合物(polyoxyethylene polyoxypropylene compound)、乳化蜡或水。另外,它可以配制成合适的洗剂或霜剂,悬浮或溶解在例如一种或多种以下物质的混合物中:矿物油、脱水山梨醇单硬脂酸酯(sorbitan monostearate)、聚乙二醇、液体石蜡、聚山梨醇60、十六烷基酯蜡(cetyl esters wax)、鲸蜡醇、2-辛基十二醇、苯甲醇,或水。
根据本发明特别优选的组合物包括常规的、控释的和快速分散的剂型,例如片剂、胶囊、丸剂、粉剂或颗粒剂,所有这些剂型都可以很容易地通过常规方法使用本发明的同质异晶体形式来制备。
最后,本发明还提供了本发明的化合物A的盐,同质异晶体形式,用于制造治疗、预防或缓解需要CB2受体激动剂的医学疾病或病症的药物中的用途,以及用于治疗性、预防性或姑息性治疗的方法。预防性或姑息性治疗CB2受体激动剂适用的疾病或病症的方法,该方法包括施用治疗有效量的本发明化合物A的盐的同质异晶体形式,其中所述盐选自乙酸盐、L-抗坏血酸盐、L-天冬氨酸盐、苯磺酸盐、柠檬酸盐、乙烷-1,2-二磺酸(edisilic acid,EDSA)盐、富马酸盐、2,5-二羟基苯甲酸(龙胆酸)盐、D-葡萄糖酸盐、D-葡萄糖醛酸盐、L-谷氨酸盐、戊二酸盐、乙醇酸盐、马尿酸盐、盐酸(HCl)盐、L-乳酸盐、马来酸盐、L-苹果酸盐、甲磺酸(MSA)盐、磷酸盐、对甲苯磺酸(p-TSA)盐、琥珀酸盐、硫酸(H2SO4)盐和L-酒石酸盐。在优选的实施方案中,所述盐选自HCl盐、马来酸盐和甲磺酸(MSA)盐。
在更优选的实施方案中,所述盐是本发明的化合物A的HCl盐的同质异晶体形式,其用于制备用于治疗、预防或姑息治疗需要CB2受体激动剂的医学疾病或病症的药物,以及用于治疗、预防或姑息治疗需要CB2受体激动剂的医学疾病或病症的方法,其包括施用治疗有效量的本发明化合物A的HCl盐的同质异晶体形式。
此类疾病或病症包括疼痛、炎性疼痛、伤害性疼痛、神经性疼痛、纤维肌痛、慢性疼痛、内脏疼痛、偏头痛、丛集性头痛、癌症相关疼痛、复杂区域疼痛综合症、神经痛(如三叉神经痛)、多发性硬化症、阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化、癫痫、糖尿病神经病变、人类免疫缺陷病毒(HIV)多发性神经病变、精神科疾病(psychiatric disease)、精神病(psychosis)、自闭症谱系障碍、肠易激综合征(IBS)、炎性肠病(IBD)、溃疡性结肠炎、克罗恩病、胃食管反流病(GERD)、便秘、腹泻、功能性胃肠道疾病、关节炎、类风湿性关节炎、骨关节炎、动脉粥样硬化、银屑病关节炎疾病、脊柱炎、哮喘、过敏、银屑病、皮炎、花粉症、系统性红斑狼疮(SLE)、急性同种异体移植排斥反应、龈炎、脑炎、皮肤T细胞淋巴瘤、胰腺癌、系统性纤维化、系统性硬化病(SSc)、血管炎、肝纤维化、肺纤维化、肾纤维化、瘢痕疙瘩、增生性疤痕、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、可逆性气道阻塞、成人呼吸疾病综合征、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、隐原性致纤维性肺泡炎、支气管炎、青光眼、老年性黄斑变性(AMD)、地图状萎缩、糖尿病视网膜病变、葡萄膜炎、视网膜静脉阻塞、早产儿视网膜病变、眼部缺血综合征、肾小球肾炎、肾缺血、肾炎、糖尿病肾病、慢性异体移植肾病、肝炎、急性肝衰竭、肝硬化、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、心肌梗死、脑缺血、缺血再灌注损伤、心力衰竭、中风、心肌缺血、心肌病、短暂性脑缺血发作、糖尿病、骨质疏松症、骨量调节、非酒精性脂肪肝(NAFL)、注意力缺陷多动症(ADHD)、焦虑、自闭症谱系障碍、抑郁症、失眠/睡眠障碍、强迫症(OCD)、创伤后应激障碍(PTSD)、抽动秽语综合征(Tourette’s syndrome)、疟疾和热病(pyrexia)。综合疗法
本发明的盐也可以任选地与另一种药理活性化合物,或与两种或更多的其他药理活性化合物组合。例如,如上文所定义的本发明的盐可以同时、依次或分别与一种或多种选自以下的药剂联合施用:
镇痛化合物,例如:对乙酰氨基酚;和非甾体抗炎药(NSAID),例如阿司匹林、水杨酸胆碱镁(choline and magnesium salicylates)、水杨酸胆碱、塞来昔布、双氯芬酸钾或钠、二氟尼柳(diflunisal)、依托度酸、氟比洛芬、布洛芬、吲哚美辛、酮洛芬、水杨酸镁、甲氯芬酸钠、甲芬那酸(mefenamic acid)、美洛昔康、纳布美通(nabumetone)、纳曲酮、萘普生、萘普生钠、奥沙普秦、吡罗昔康、双水杨酯(salsalate)、水杨酸钠、舒林酸、托美丁钠(tolmetin sodium)或伐地考昔;
胃肠道抗炎药,例如5-氨基水杨酸盐(5-ASA)、美沙拉嗪、柳氮磺胺吡啶和维多丽珠单抗;
免疫抑制剂,例如硫唑嘌呤;
嘌呤拮抗剂,例如6-巯基嘌呤;
口服皮质类固醇治疗剂,例如泼尼松、布地奈德或等效的类固醇;抗炎药,例如抗TNF-a剂,例如英夫利西单抗、阿达木单抗、乌司奴单抗(ustekinumab)和赛妥珠单抗(certolizumab pegol);
益生菌,例如Culturelle、布拉氏酵母菌(Saccharomyces boulardii);
用于治疗克罗恩病的抗生素,例如环丙沙星和甲硝唑;
止泻药,例如洛哌丁胺和含阿托品的地芬诺酯(diphenoxylate);
以及它们的药学上可接受的盐和溶剂化物。
本发明扩展至包含化合物A的盐和一种或多种治疗剂的组合,例如上文列出的那些,用于同时、分别或依次用于病症或疾病的治疗性、预防性或姑息性治疗,其中所述病症或疾病是由CB2受体活性介导的。这些病症或疾病不限于,但例如,疼痛、炎性疼痛、伤害性疼痛、神经性疼痛、纤维肌痛、慢性疼痛、内脏疼痛、偏头痛、丛集性头痛、癌症相关疼痛、复杂区域疼痛综合症、神经痛(如三叉神经痛)、多发性硬化症、阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化、癫痫、糖尿病神经病变、人类免疫缺陷病毒(HIV)多发性神经病变、精神科疾病(psychiatric disease)、精神病(psychosis)、自闭症谱系障碍、肠易激综合征(IBS)、炎性肠病(IBD)、溃疡性结肠炎、克罗恩病、胃食管反流病(GERD)、便秘、腹泻、功能性胃肠道疾病、关节炎、类风湿性关节炎、骨关节炎、动脉粥样硬化、银屑病关节炎疾病、脊柱炎、哮喘、过敏、银屑病、皮炎、花粉症、系统性红斑狼疮(SLE)、急性同种异体移植排斥反应、龈炎、脑炎、皮肤T细胞淋巴瘤、胰腺癌、系统性纤维化、系统性硬化病(SSc)、血管炎、肝纤维化、肺纤维化、肾纤维化、瘢痕疙瘩、增生性疤痕、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、可逆性气道阻塞、成人呼吸疾病综合征、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、隐原性致纤维性肺泡炎、支气管炎、青光眼、老年性黄斑变性(AMD)、地图状萎缩、糖尿病视网膜病变、葡萄膜炎、视网膜静脉阻塞、早产儿视网膜病变、眼部缺血综合征、肾小球肾炎、肾缺血、肾炎、糖尿病肾病、慢性异体移植肾病、肝炎、急性肝衰竭、肝硬化、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、心肌梗死、脑缺血、缺血再灌注损伤、心力衰竭、中风、心肌缺血、心肌病、短暂性脑缺血发作、糖尿病、骨质疏松症、骨量调节、非酒精性脂肪肝(NAFL)、注意力缺陷多动症(ADHD)、焦虑、自闭症谱系障碍、抑郁症、失眠/睡眠障碍、强迫症(OCD)、创伤后应激障碍(PTSD)、抽动秽语综合征(Tourette’ssyndrome)、疟疾和热病(pyrexia)。优选地,由CB2受体活性介导的病症或疾病是例如疼痛和炎症、胃肠道(GI)疾病,例如肠易激综合征(IBS)、炎性肠病(IBD)和结肠炎。在优选的实施方案中,化合物A的盐选自乙酸盐、L-抗坏血酸盐、L-天冬氨酸盐、苯磺酸盐、柠檬酸盐、乙烷-1,2-二磺酸(edisilic acid,EDSA)盐、富马酸盐、2,5-二羟基苯甲酸(龙胆酸)盐、D-葡萄糖酸盐、D-葡萄糖醛酸盐、L-谷氨酸盐、戊二酸盐、乙醇酸盐、盐酸(HCl)盐、L-乳酸盐、马来酸盐、L-苹果酸盐、甲磺酸(MSA)盐、磷酸盐、对甲苯磺酸(p-TSA)盐、琥珀酸盐、硫酸(H2SO4)盐和L-酒石酸盐。在优选的实施方案中,所述盐选自HCl盐、马来酸盐和甲磺酸(MSA)盐。在更优选的实施方案中,化合物A的盐是HCl盐。制备方法
本发明还提供了一种用于制备化合物A的药学上可接受的盐的方法,
一般而言,所述方法包括:
(a)将化合物A的游离碱悬浮在单一溶剂或溶剂混合物中;
(b)将HCl(盐酸或氯化氢气体)、马来酸或甲磺酸与化合物A接触,以提供混合物;
(c)在20℃至100℃的温度下加热混合物;
(d)在-20℃至40℃的温度下冷却混合物;和
(e)分离出盐。
在制备盐的方法的一些实施方案中,冷却混合物,并从溶液中沉淀出盐。
在制备盐的方法的一些实施方案中,在冷却之前,对混合物进行加热和回流。
在制备盐的方法的一些实施方案中,分离步骤进一步包括过滤混合物。
在一些实施方案中,在制备盐的方法中使用的溶剂是与水混溶的有机溶剂。
在本发明的其他实施方案中,在制备盐的方法中使用的溶剂选自丙酮、乙腈、1-丁醇、环己烷、二氯甲烷、二异丙基醚、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二氧六环、乙醇、乙酸乙酯、庚烷、乙酸异丙酯、甲基叔丁基醚、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲醇、2-丙醇、甲苯、四氢呋喃、水以及这些溶剂的组合。
具有动力学上有利的晶型的化合物A的盐将在适当的条件下转化为热力学上更稳定的晶型。
化合物A可以根据Bioorg.Med.Chem.Lett.2015,25,236(NPL 26)中描述的方法以克级(<100g)制备为化合物40。美国专利第8,653,063号(PL 1)中也提出了较小规模的制备,作为实施例23。
实施例
下文将通过参考实施例和实施例来更详细地解释本发明,这些实施例不应理解为限制性的,而只是典型的例子。
缩写
实施例中使用了以下缩写:
AAT-730:2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇(化合物A)
μL:微升
μM:微摩尔
1H NMR:质子核磁共振波谱法
ACN:乙腈
API:活性药物成分,即AAT-730
aq.:水溶液
Aw:水活度
DCM:二氯甲烷
DIPE:二异丙基醚
DMAc:N,N-二甲基乙酰胺
DMSO:二甲基亚砜
DMSO-d6:二甲基亚砜-d6
DSC:差示扫描量热分析
EDSA:乙烷-1,2-二磺酸
eq.:当量
EtOAc:乙酸乙酯
EtOH:乙醇
Evap:蒸发
g:克
H2SO4:硫酸
HCl:盐酸
HPLC:高效液相色谱法
IPA:异丙醇,2-丙醇
i-PrOAc:乙酸异丙酯
IR:红外线
KF:卡尔-费休
kg:千克
L:升
M:摩尔
MEK:甲基乙基酮
MeOH:甲醇
MeOH-d4:甲醇-d4(CD3OD)
mg:毫克
MHz:百万赫兹
MIBK:甲基异丁基酮
min:分钟
mL:毫升
mm:毫米
MSA:甲磺酸
MTBE:甲基叔丁基醚
N/A:不可用
N2:氮气
No.:编号
pH:酸碱度,氢的电位,氢离子指数
pKa:酸解离常数,酸度常数
PO:择优取向
pptn:沉淀
PS:峰值偏移
PSD:位置敏感检测器
PTFE:聚四氟乙烯
p-TSA:对甲苯磺酸
RH:相对湿度
rpm:每分钟转数
T,Temp:温度
TFA:三氟乙酸
TG/DTA:热重差热分析
TGA:热重分析
THF:四氢呋喃
UV:紫外线
XRPD:X射线粉末衍射
实验技术
X射线粉末衍射(XRPD)
使用Panalytical Xpert Pro衍射仪进行XRPD分析,该衍射仪配备了Cu X射线管和Pixcel检测器系统。在透射模式下进行分析等温样品,并保持在低密度聚乙烯薄膜之间。使用默认的XRPD程序(范围3-40度2-θ,步长0.013度,计数时间22秒,最多运行5分钟)。使用HighScore Plus 2.2c软件对XRPD图谱进行分类。
差示扫描量热分析(DSC)
DSC分析在Perkin Elmer Jade差示扫描量热仪上进行。将准确称量的样品放置在铝坩埚(crimped aluminum pan)中。每个样品在氮气下以10℃/分钟的速度加热到最高150℃。记录转变开始时的温度,精确到0.01度。请注意,报告中的DSC迹线可能包含自动峰值积分,用于计算熔融的Delta H(ΔH)。如果在类似的温度下观察到多个热事件,这些Delta H值很容易产生重大误差。
热重差热分析(TG/DTA)
热重分析在梅特勒-托利多TGA/DSC1 STARe仪器上进行。在分析天平上的铝制样品盘中准确称量样品,并插入TG炉中。使热流信号在30℃下稳定一分钟,然后在氮气流中以10℃/分钟的速度加热到300℃。
1H核磁共振光谱(1H NMR)
1H NMR分析在Bruker 400或500MHz仪器上在CD3OD(MeOH-d4)或DMSO-d6中进行。相关光谱图上列出了仪器参数。
光学显微镜和热台显微镜(hot stage microscopy)分析
使用奥林巴斯BX51立体显微镜进行显微镜分析,该显微镜使用具有交叉偏振光和1阶红色补偿板。用ColorView IIIu数码相机和SynchronizIR basic V5.0成像软件拍摄显微图像,物镜放大率为x10。使用Linkam热台附件进行热台显微镜分析。使用预先设定的温度程序对固体样品进行加热,其中包括所选择的升温斜率、最终温度和间隔保持时间(如果个别样品需要)。
用于水含量分析的卡尔-费休(KF)容量分析法
使用梅特勒-托利多V30 KF滴定仪进行KF容量分析。将称量好的固体样品直接加入到KF池(cell)中。搅拌溶液,然后用通过标准KF试剂滴定剂的自动滴定来测定样品的水含量。
参考例,AAT-730(化合物A)的制备
根据非专利文献25(Bioorg.Med.Chem.Lett.2015,25:236-240)中所述的工艺制备2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇(AAT-730)。固体反应产物通过以下制备HPLC工艺进一步纯化。
将固体(22.8克)溶解在含有0.1% TFA的10% ACN水中(460mL),并通过HPLC纯化,使用ODS硅胶(Daiso SP-120-40/60ODS-B,110×1000mm,10L体积,大阪苏打有限公司,日本大阪),用0.1% TFA/ACN系统梯度洗脱(ACN从9%到15%的上升模式),流速200mL/分钟,在220nm下进行紫外线检测。收集的馏分(24L)在30℃下蒸发以除去ACN。然后,向浓缩的水混合物中加入0.5%氨水溶液(2L)和氯仿(1L),然后分离有机层。水层用氯仿(1L)萃取。合并的有机层用水和盐水洗涤,用硫酸钠干燥,并浓缩,得到残余物。残余物在室温下减压干燥过夜,得到12.4g的AAT-730(批号:033-190725-1),为无色油。
将该产品(12.4g)从乙酸异丙酯(15mL)和正庚烷(30mL)的混合物中重结晶,得到10.79g的白色固体的AAT-730(批号33-13)。
实施例1,AAT-730(化合物A)的游离碱形式
通过XRPD、偏振光显微镜、TG/DTA、DSC和1H NMR对AAT-730的游离碱形式进行表征。在一系列相对湿度升高的条件下,还测试了7天的稳定性。对AAT-730游离碱在各种溶剂系统中的溶解度进行了估算。
实施例1-1,AAT-730(化合物A)的表征AAT-730的XRPD图谱如图2-1所示。XRPD图谱表示为一种结晶的材料。
进行热重/差热分析(TG/DTA)以确定AAT-730的热曲线和相关的重量变化百分比(图2-2)。
从30℃到225℃,重量损失为0.05%,表明水分或溶剂含量极少,表明AAT-730是一种无水材料。在温度高于约250℃时的第二次失重可能对应于材料分解的开始。在起始温度102.23℃处观察到了熔融吸热。
图2-3显示了AAT-730在10℃/分钟下获得的DSC热图,熔化起始温度为100.67℃。
分析的AAT-730的1H NMR谱(图2-4和图2-5)符合分子结构,并且未检测到溶剂。
AAT-730的偏振光显微镜显示,该材料由不同粒度分布的结晶颗粒组成。晶体习性显示为板条状(laths),如显微照片所示(图2-6)。
如表1-2所示,AAT-730游离碱在相对湿度和温度升高的情况下受到了应力。对受应力后的样品进行XRPD分析(图2-7),显示在40℃/75%RH和70℃/75%RH时,形态发生了变化,变成了水合物。该材料在25℃/60%RH时仍为水合物。1H NMR分析(图2-8、图2-9和图2-10)显示没有变化。
湿度应力实验表
[表1-2]
样品编号(CAT-0001E-) 条件
023-07 25℃/60%RH
023-08 40℃/75%RH
023-09 70℃/75%RH
从特征分析中得出的结论
1)XRPD分析表明,AAT-730是一种晶体材料(crystalline material),偏振光显微镜也与此一致。
2)TG/DTA数据显示,在30-225℃时,重量损失可以忽略不计,这表明水分或残余溶剂含量极低,并表明AAT-730在高达250℃时仍保持热稳定性。
3)通过DSC进行的热速率研究表明,熔化起始温度为100.7℃。
4)1H NMR光谱检查符合分子结构,没有检测到溶剂。
5)相对湿度和温度应力升高后,对AAT-730游离碱样品的XRPD和1HNMR分析表明,在40℃/75% RH和70℃/75% RH时,无水物已转化为水合物。
实施例1-2,溶解度估算
在环境温度下,将等分的试验溶剂加入到准确称量的AAT-730样品(至多25mg)中。等分体积(aliquot volume)通常为20-200μL。通过目视确定试验材料的完全溶解。溶解度是根据这些实验中用于提供完全溶解的全部溶剂(total solvent)来估计的。应该注意的是,由于使用的溶剂等分量过大或由于溶解速度过慢,实际溶解度可能大于计算值。
如果在加入最后一个等分的溶剂(通常最多40体积的溶剂)后没有发生溶解,则在Clarity结晶站(Clarity crystallization station)上对样品进行两个周期的以下温度循环制度(temperature cycling regime)。
以0.5℃/分钟的速度从20℃加热到溶剂沸点的3℃以内(或100℃,以低者为准)。
以0.2℃/分钟的速度冷却到20℃。
搅拌速度800rpm。
从样品瓶的红外(IR)透射数据来看,溶解事件和沉淀事件分别记录为IR完全透射点和IR开始混浊点。
(注:IR探头在整个过程中不能正常工作;没有给出MIBK的溶解温度)
样品在环境温度下保持至少18小时,以最大化沉淀的概率(chance)。任何可回收的固体都通过XRPD进行分析。AAT-730的溶解度值以范围表示,并四舍五入到最接近的整数。
AAT-730(化合物A)的估计溶解度
采用等量添加法估算AAT-730在20种溶剂系统中的溶解度。这些溶剂包括4种成分的水/有机混合物。在环境温度下,AAT-730在11种溶剂和4种含水混合物中的溶解度大于25mg/mL。获得的溶解度数据示于表1-3中。AAT-730的水溶性约为367-514mg/mL。
AAT-730在20℃下的溶解度估计值
[表1-3]
溶剂 首字母缩略词 溶解度范围(mg/mL)
丙酮 - 118-157
乙腈 ACN 145-164
苯甲醚 - 58-60
环己烷 - <24
二氯甲烷 DCM 360-504
二甲基亚砜 DMSO 242-303
二氧六环 - 117-129
乙醇 EtOH 213-256
乙酸乙酯 EtOAc 27-28
甲醇 MeOH >510
甲基异丁基酮 MIBK <26
甲基叔丁基醚 MTBE <26
2-丙醇,异丙醇 IPA 81-87
四氢呋喃 THF 246-492
甲苯 - <25
- 367-514
丙酮/水(50/50,Aw最大为0.91) - 618-1235
EtOH/水(96/4,Aw最大为0.25) - 313-417
MeOH/水(84/16,Aw最大为0.44) - 638-1275
THF/水(96/4,Aw最大为0.74) - 410-615
溶剂筛选的结论
AAT-730在测试的15种溶剂和含水混合物中的溶解度大于或等于25mg/mL。它的水溶性约为367-514mg/mL。
实施例2,AAT-730(化合物A)游离碱的同质异晶体筛选
对AAT-730游离碱进行了集中的同质异晶体筛选(focused polymorph screen),其目的是研究AAT-730游离碱的多晶型形貌(polymorphic landscape)。该方法是在广泛和多样化的成核条件下生成固体,旨在模拟开发和配制过程中使用的工艺条件和溶剂。本研究中使用的原料是AAT-730(批号33-13)。
通过XRPD对结晶实验中的所有固体进行分析,并将所得图谱与原料所显示的图谱进行比较。新的XRPD图谱按照发现的顺序被分配一个字母描述符(图谱A、图谱B等)。在有足够材料可用的情况下,对具有新的XRPD图谱的固体进行进一步分析(例如1H NMR或TGA),以便将新的图谱初步确定为多晶型、溶剂化物、水合物、降解物(degradant)或它们的混合物。
实施例2的多晶型筛选方法
方法2-1,缓慢蒸发
制备AAT-730在每种溶剂中的溶液,并通过0.2μm的PTFE过滤器过滤。过滤后的溶液在通风橱中于环境温度下在一个覆盖有穿孔铝箔的小瓶中蒸发。高沸点溶剂(沸点>100℃)在氮气流下蒸发。得到的固体通过XRPD进行分析。
方法2-2,碰撞沉淀(Crash precipitation)
将AAT-730(20mg)溶解在溶剂(100-400μL)中,并在环境温度下加入含有反溶剂(antisolvent)(2.5-10体积)的小瓶中,将混合物搅拌过夜。在某些情况下,会产生油,将样品加热到40℃和/或进一步加入反溶剂。如果一夜之间没有观察到沉淀,则将样品冷却到5℃以促进沉淀。
方法2-3,浆液实验
在给定的溶剂中加入足量的AAT-730(来自先前实验的批号33-13或凝胶),直到在所需的温度(5℃、20℃或40℃)下仍有不溶解的固体。密封小瓶,将浆液保持在选定的温度下,并通过磁力搅拌4-7天,或就凝胶而言,大约2小时。通过离心分离出固体,并在XRPD分析之前进行风干。
方法2-4,缓慢冷却
将AAT-730(批号33-13,至多20mg)和溶剂(100-1000μL)加入小瓶中,在60℃下搅拌形成几乎饱和的溶液(以等分试样加入溶剂)。溶液以0.2℃/分钟的速度冷却到最终温度为5℃,无需搅拌。将沉淀出的固体进行过滤并风干的实验在用XRPD进行分析之前进行。
方法2-5,蒸气应力
如实施例2-1所详述的那样,通过熔态淬火法(melt quench)制备约20mg的无定形AAT-730。将每个小瓶不密封地放置在含有500μL选定溶剂的较大密封容器内。在长达7天之后,取出样品并通过XRPD进行分析。
方法2-6,湿度应力
如实施例2-1所详述的那样,通过熔态淬火法制备约20mg的无定形AAT-730。在用XRPD进行分析之前,将每个小瓶不密封地放在下列相对湿度室(由过饱和盐溶液控制相对湿度条件的密封柜)中7天。
室1-23% RH
室2-59% RH
室3-76% RH
室4-98% RH
方法2-7,温度循环
在环境温度下,将测试溶剂(100μL)加入到AAT-730样品(至多20mg)中,并使用Clarity结晶站进行以下温度程序10次循环:
以1℃/分钟的速度从20℃加热到60-80℃(取决于溶剂的沸点)
以1℃/分钟的速度冷却到20℃
搅拌速度-600rpm
方法2-8,糊状物的超声处理
将AAT-730(至多20mg)与10μL选定的溶剂一起加入小瓶中,形成糊状物(paste)。使用Cole-Parmer 130瓦的超声波处理器以50%的强度使用脉冲程序(3个周期-30秒开和30秒关)对混合物进行超声处理。在固体在环境温度下溶解的情况下,样品不加盖蒸发。使用XRPD进行分析从这些实验中回收的湿浆。
方法2-9,热应力(Thermal stressing)
将约20mg各种形式的AAT-730加入小瓶中,用氮气冲洗,密封,并将其放入40℃、60℃或80℃的加热器中不同时间,然后进行XRPD分析。
方法2-10,蒸气扩散
制备AAT-730的溶液,并将小瓶不密封地放入含有一份反溶剂(anti-solvent)的较大的小瓶中。将较大的小瓶密封并在环境条件下静置长达7天。通过离心分离出固体,并在XRPD分析之前进行风干。在含有溶液的小瓶中加入环己烷(500μL),将这些小瓶搅拌16小时,然后分离固体并进行XRPD分析。
实施例2-1,无定形AAT-730的生成(化合物A,熔态淬火法)
由熔态淬火法生成无定形的AAT-730,用于筛选。将AAT-730(20mg)加入HPLC小瓶中,用N2冲洗。将其加热到120℃达5分钟,并迅速浸入液氮/丙酮混合物中,形成无定形AAT-730。所得的无定形材料通过显微镜进行目视确认。
实施例2-2,缓慢蒸发
按照方法2-1的描述,对AAT-730溶液进行缓慢蒸发。结果示于表2-1中。从四个蒸发实验中分离出固体。从DCM和EtOAc中分离出图谱A材料,从丙酮中分离出图谱C材料。从水中分离出图谱B材料,尽管注意到有一些无定形的成分。所有其他的实验都得到了凝胶,并在环己烷中成浆(表2-3)。独特的材料被进一步表征,并在实施例2-11至2-14中进一步讨论。
缓慢蒸发实验的筛选结果
[表2-1]
样品(TW-0011E-) 溶剂 结果 XRPD
001-01 丙酮 固体 图谱C
001-02 ACN 凝胶 N/A
001-03 DCM 固体 图谱A(PO)
001-04 EtOH 凝胶 N/A
001-05 EtOAc 固体 图谱A
001-06 MeOH 凝胶 N/A
001-07 IPA 凝胶 N/A
001-08 固体 图谱B+无定形(次要(minor))
001-09 THF 凝胶 N/A
PO=择优取向
实施例2-3,碰撞沉淀实验(Crash precipitation experiment)
如方法2-2中详述的那样进行碰撞沉淀实验。选择了溶剂和化学性质不同的反溶剂,结果示于表2-2中。在四种情况下,没有观察到沉淀。能够得到固体的实验通过XRPD被证实为图谱A、图谱B和图谱C材料,这些将在实施例2-11至2-14中进一步讨论。
用反溶剂沉淀饱和AAT-730溶液
[表2-2]
实施例2-4,浆液实验(Slurry experiment)
AAT-730在各种溶剂中的悬浮液在5、20和40℃下保存5-7天,然后进行分离并由XRPD分析(表2-3),详见方法2-3。图谱B和图谱C材料以纯形式从一系列溶剂和温度中分离出来,图谱B+C也从一些实验中分离出来。从环己烷中回收的凝胶中分离出一种独特的形式(unique form),图谱D,然而,这是作为与图谱A材料的混合物分离的。没有对该混合物进行进一步分析。
浆液实验的筛选结果
[表2-3]
实施例2-5,缓慢冷却
过饱和度的缓慢增加使更多的稳定形式(stable forms)成核。低于环境温度的最终温度也可以在工厂规模的冷却结晶过程中通常达到的温度下探测到稳定的溶剂化物。如方法2-4中详述的那样进行实验。表2-4显示了缓慢冷却实验的筛选结果。从大多数实验中分离出图谱C材料。从EtOAc中分离出具有择优取向的图谱C+A的混合物。在用MIBK进行的实验中没有观察到结晶。
缓慢冷却实验的筛选结果
[表2-4]
PO=择优取向
实施例2-6,蒸气和湿度应力
将熔态淬火法产生的X射线无定形材料暴露于溶剂蒸气饱和的空气中和各种受控湿度条件下长达7天,然后按照方法2-5和方法2-6中的详细说明进行XRPD分析。结果示于表2-5中。由于无定形材料已经失去了长程有序(long range order),它处于高能态。暴露在蒸气中使固体塑化,允许有限的分子流动性,因此是产生亚稳态溶剂化物和水合物的极好方法。从这些实验中分离出几种形式的混合物(图谱A+B、A+C和B+C)。从这些应力实验的大部分中分离出纯相的图谱C材料。在相对湿度为98%的应力(stressing)条件下,图谱B的材料被分离出来。从三个实验中分离出图谱A的材料,但在环己烷中的应力作用下存在一些无定形成分,在MTBE中的应力作用下存在峰值偏移,在甲苯中的应力作用下存在一个额外的峰值。
来自蒸气应力和湿度实验的结果
[表2-5]
PO=择优取向,PS=峰值偏移
实施例2-7,温度循环
对样品进行方法2-7中概述的温度循环程序,结果示于表2-6中。从大多数实验中分离出图谱C材料。从循环IPA中分离出图谱A+C的混合物。
温度循环实验的筛选结果
[表2-6]
实施例2-8,超声处理
如方法2-8中详述的进行超声处理实验。结果示于表2-7中。大多数实验能够得到图谱C的材料。图谱B的材料是从用水进行的实验中分离出来的。在用MTBE进行的实验中分离出了图谱A+C的混合物。从四个实验中分离出溶液,并且不对这些样品进行进一步的工作。
超声处理实验的筛选结果
[表2-7]
实施例2-9,热应力
在密封的小瓶中于40℃或60℃下对AAT-730施加热应力数天,并按照方法2-9中详述的用XRPD进行分析。结果示于表2-8中。在测试的温度下,AAT-730(批号33-13)、图谱A(在筛选过程中分离出来的)和图谱B对应力(stressing)是物理不稳定的。图谱C在40℃时对应力保持物理稳定。图谱B的材料也在80℃下受到了应力。
热应力实验的筛选结果
[表2-8]
实施例2-10蒸气扩散
按照方法2-10中所详述的进行蒸气扩散实验。结果示于表2-9中。没有分离出新的图谱。
蒸气扩散实验的筛选结果
[表2-9]
多晶型筛选的结论
使用基于溶剂和非溶剂的技术进行了约100次实验。本研究中观察到四种结晶固体(表2-10),包括AAT-730(批号33-13)。无定形材料也由AAT-730的熔态淬火法产生。
本研究中观察到的物理形态总结
[表2-10]
图谱 注释
A 新的同质异晶体,疑似无水物
B 新的同质异晶体,疑似一水合物
C 新的同质异晶体,疑似无水物
D 独特图谱,仅作为与图谱A的混合物分离
无定形的 通过高达130℃的熔态淬火法分离得到
实施例2-11,图谱A的AAT-730(化合物A)的制备和表征
AAT-730图谱A材料是从一系列筛选实验中分离出来的,如表2-11所示。图谱A材料是结晶固体,XRPD衍射图示于图3-1中。TG/DTA分析(图3-2)表明,图谱A材料是一种水合物,熔化起始温度高达99.5℃。热应力使图谱A材料在40℃时形成图谱A+图谱C混合物,表明图谱A材料热不稳定,会转化为图谱C材料。
产生图谱A固体的筛选实验
[表2-11]
PS=峰值偏移
实施例2-12,图谱B的AAT-730(化合物A)的制备和表征
使用如表2-12所示的各种溶剂和技术从一系列实验中分离出AAT-730图谱B材料。XRPD迹线如图3-3所示,该材料是结晶的。TG/DTA(图3-4)显示,在大约40℃和120℃之间,重量损失最多为4.2%重量/重量,这相当于最多1摩尔水,表明图谱B是一水合物。如图3-5所示,图谱B材料在40℃和60℃时对应力物理不稳定,分别转化为图谱C和图谱A。
产生图谱B固体的筛选实验
[表2-12]
实施例2-13,图谱C的AAT-730(化合物A)的制备和表征
使用如表2-13所示的各种溶剂和技术从一系列实验中分离出图谱C的AAT-730材料。XRPD迹线如图3-6所示,该材料是结晶的。图谱C固体通过1H NMR(图3-8)和热重/差热分析(图3-7)进行分析。TG/DTA分析显示在约30-200℃之间最多有0.4%的重量损失,这可能是由于少量的残留溶剂造成的。1H NMR图谱与分子结构一致,并且在图谱中出现少量环己烷,表明图谱C材料是具有与图谱A材料非常相似的熔点的水合物。通过TG/DTA测定,图谱C材料的开始熔化温度高达100.8℃。
产生图谱C固体的筛选实验
[表2-13]
PO=择优取向
实施例2-14,图谱D的AAT-730(化合物A)的制备和表征
图谱D材料是从环己烷中的一次浆液实验(40℃)中分离出来的,作为与图谱A的混合物。衍射图如图3-9所示,为结晶的。由于图谱D是作为混合物分离的,因此没有进行进一步的分析。
结论
1)XRPD分析表明,AAT-730(批号33-13)是两种晶型图谱A和图谱C的混合物
2)使用基于溶剂和非溶剂的技术进行了大约100次实验。在本研究中观察到四种结晶XRPD图谱(表2-10),包括AAT-730(批号33-13)。AAT-730的熔体淬火也产生了无定形材料。
3)图谱A和图谱C似乎是具有相似熔点的无水结晶。图谱C似乎是这些形式中最稳定的,因为它是从以AAT-730(批号33-13)开始的大多数浆液实验中分离出来的。
4)AAT-730图谱B材料是一种一水合物,其在加热时会脱水成图谱A或图谱C材料。
实施例3,盐筛选
本研究中使用的原料是AAT-730(批号33-13)。表3-1示出了盐筛选中使用的材料和试剂的详情。该表是基于以下因素选择的:
pKa-AAT-730的pKa值为7.1和2.1,选择pKa差值>2个pKa单位的反离子(counterion)用于成盐。
药学上可接受的酸,通常为1类,但也包括一些2类成盐剂,因为这些成盐剂可以产生良好的盐特性,并且以前已经用于市售药物中。
在筛选阶段,选择一系列不同类型的反离子:无机酸、羧酸、芳香酸、不同碳链长度的一元、二元和三元酸、环酸、手性和非手性酸,因为反离子的特性会影响盐的特性。
通常,低分子量反离子是优选的,然而,在这种情况下,由于API的低熔点,分子量的增加可能是有益的。
筛选中使用的酸的详细信息
[表3-1]
MW pKa 类别 ADI/GRAS*
乙酸 60.05 4.76 1 无限制/是
L-抗坏血酸 176.13 4.17,11.57 1 无限制/是
L-天冬氨酸 133.11 1.88,3.65,9.6 1 无限制/是
苯磺酸 158.18 0.7 2
柠檬酸 192.13 3.13,4.76,6.4 1 无限制/是
乙烷-1,2-二磺酸(EDSA) 190.2 -2.06,-1.5 2
富马酸 116.02 3.03,4.38 1 6mg/kg
2,5-二羟基苯甲酸(龙胆酸) 154.12 2.93 2
D-葡萄糖酸 196.16 3.76 1 无限制/是
D-葡萄糖醛酸 194.14 3.18 1
L-谷氨酸 147.13 2.19,4.25,9.67 1 无限制/是
戊二酸 132.12 4.34,5.22 1
乙醇酸 76.05 3.83 1
马尿酸 179.17 3.55 1
盐酸(HCl) 36.46 -6 1 无限制/是
L-乳酸 90.08 3.86 1
马来酸 116.08 1.92,6.23 1
L-苹果酸 134.09 3.46,5.1 1 可接受/是
甲磺酸(MSA) 96.1 -1.2 2
磷酸 98.0 1.96,7.12,12.32 1 70mg/kg/是
对甲苯磺酸(p-TSA) 172.2 -1.34 2
琥珀酸 118.09 4.21,5.64 1 无限制/是
硫酸(H2SO4) 98.08 -3,1.92 1 无限制/是
L-酒石酸 150.09 3.02,4.36 1 30mg/kg/是
*ADI:每日可接受摄入量,GRAS:一般认为是安全的
盐筛选方法是从用24种酸的沉淀实验中生成盐,并测试任何盐对升高的相对湿度的稳定性。还对任何稳定的盐进行TG/DTA分析以确定熔点。
通过XRPD分析来自成盐实验的所有固体,并将所得图谱与原料显示的图谱进行比较。在有足够材料可用的情况下,对具有新的XRPD图谱的固体进行进一步分析(如1H NMR或热重分析),以便将新的图谱初步确定为盐。
实施例3的盐筛选方法
实验以至多30mg的规模进行,化学计量比为1:1、1:0.5和1:2(AAT-730的游离碱:成盐剂)。将游离碱在所选溶剂中的溶液加入成盐剂的溶液中,或者如果盐不溶于溶剂,加入成盐剂的浆液中。回收沉淀的任何固体,并通过XRPD分析来确定该固体是否为结晶的。
方法3-1,制备AAT-730(化合物A)在THF中的储备溶液
将AAT-730(1.059g)加入5mL容量瓶中,溶解在THF中,并用THF稀释至刻度(volume)。储备溶液的浓度高达1M。
方法3-2,制备AAT-730(化合物A)在THF/水中的储备溶液
将AAT-730(1.058g)加入5mL容量瓶中,溶解在THF/水(9/1)中,并用THF/水(9/1)稀释至刻度。储备溶液的浓度高达1M。
方法3-3,沉淀实验
将所需的酸(1摩尔当量)加入到各个HPLC小瓶中,并加入API储备溶液(含有30mg的API)。将混合物在300rpm(环境温度)下搅拌长达16小时。通过离心分离任何沉淀的固体,倾析溶剂,固体用薄滤纸条干燥,之后进行XRPD分析。任何溶液都被蒸发至干透,并通过XRPD分析固体。将凝胶在MTBE中研磨成粉末或进行温度循环。
方法3-4,浆液/沉淀实验
将API(30mg)、酸共成盐剂(acid co-former)(1摩尔当量)和乙醇(300μL)加入到HPLC小瓶中,并在40℃下搅拌16小时。通过离心回收固体,倾析溶剂并用薄纸条干燥,然后用XRPD分析。溶液被蒸发至干透。
方法3-5,在MTBE或EtOAc中研磨(Trituration)凝胶
从筛选实验中分离的凝胶在MTBE或EtOAc中研磨以诱导沉淀。将MTBE或EtOAc(200μL)加入凝胶中,并在40℃下搅拌3小时,然后冷却至室温并搅拌48小时。通过离心分离任何固体,倾析溶剂,用薄滤纸条干燥固体,之后通过XRPD进行分析。任何溶液都被蒸发至干透。
方法3-6,凝胶在MTBE中的温度循环
按照以下程序,将从筛选实验中分离出来的凝胶在MTBE中进行温度循环:
以0.2℃/分钟的速度从20℃加热到40℃。
以0.1℃/分钟的速度冷却至20℃。
搅拌速度400rpm。
通过离心回收固体,倾析溶剂,将固体用薄滤纸条干燥,之后通过XRPD进行分析。
方法3-7,行星研磨
将AAT-730(至多30mg)、酸共成盐剂(1摩尔当量)和乙酸异丙酯(i-PrOAc,20μL)加入到带有3个钢制研磨球的小瓶中。密封小瓶,使用Fritsch Pulverisette 5行星式研磨机研磨内含物(以400rpm研磨20分钟,停顿20分钟,重复30次)。使用XRPD分析所得材料。
方法3-8,可能的盐的湿度应力
将可疑盐的样品加入HPLC小瓶中(如果有足够可用的材料,则记录重量)。将样品放置在40℃的RH室中。该室的相对湿度由过饱和盐溶液控制。1周后取出样品,记录任何潮解现象。
方法3-9,水溶性
在环境温度下,将等分试样的水加入精确称量的AAT-730样品(至多5mg)中。等分体积通常为10-20μL。通过目视检查确定测试材料的完全溶解。从基于用于提供完全溶解的全部溶剂的这些实验中估算溶解度。
实施例3-1,THF中的沉淀实验
如方法3-3中所述,在THF中进行了沉淀实验,结果示于表3-2中。大多数实验在蒸发后产生凝胶。经XRPD分析,从用柠檬酸、L-苹果酸和L-酒石酸的实验中分离出的固体/凝胶是无定形的。在MTBE中,将这些样品研磨以试图诱导结晶(方法3-5和实施例3-3)。从用L-天冬氨酸和L-谷氨酸的实验中分离出的固体由酸共成盐剂组成,并且没有发生盐的形成。从用富马酸、EDSA、马来酸和MSA的实验中分离出显示新的XRPD图谱的固体,这些可能是盐。这些固体将被进一步分析并在实施例3.8至3.18中讨论。
THF中成盐实验的结果
[表3-2]
*这些最初似乎含有固体,但在制备XRPD样品时被确定为凝胶
实施例3-2,在THF/水中的沉淀实验
按照方法3-3中详细描述的,在THF/水中进行沉淀实验,结果示于表3-3中。几乎所有筛选实验中都分离出了凝胶,这可能是由于水的存在。由于成盐可能已经发生,使这些凝胶在MTBE中进行温度循环以试图诱导结晶(方法3-6和实施例3-4)。
从用L-乳酸、马来酸、MSA和琥珀酸的实验中分离出显示新的XRPD图谱的固体,这些可能是盐。这些固体将被进一步分析并在实施例3.8至3.18中讨论。
THF中成盐实验的结果
[表3-3]
实施例3-3,在MTBE中研磨凝胶
如方法3-5所述,将从THF沉淀实验中分离出的凝胶在MTBE中研磨,结果示于表3-4中。从戊二酸、L-乳酸、硫酸和L-酒石酸中分离出固体,并通过XRPD分析对这些固体进行分析。进一步分析显示晶体的XRPD图谱的固体(实施例3.8至3.18)。从剩余的实验中分离出凝胶或无定形固体,并且由于它们不容易结晶,预计不会将它们用于本项目中的进一步放大实验(scale up)和表征。
从THF分离出的凝胶的温度循环筛选结果
[表3-4]
实施例3-4,凝胶的温度循环
如方法3-6所示,将在THF/水中的筛选实验中分离出的凝胶在MTBE中进行温度循环,结果示于表3-5中。进一步分析具有新的晶体XRPD图谱的任何固体,这将在实施例3.8至3.18中显示。用L-天冬氨酸或L-谷氨酸没有形成盐。从其余的实验中分离出凝胶或无定形固体,由于这些材料不容易结晶,因此预计不会将它们用于本项目中的进一步放大实验和表征。
从THF/水中分离出的凝胶的温度循环筛选结果
[表3-5]
实施例3-5,在乙醇或二氧六环(dioxane)中的筛选实验
如方法3-3所述,在EtOH或二氧六环中进行筛选实验,结果示于表3-6和表3-7中。这些实验使用在THF或THF/水中的沉淀反应中没有导致结晶盐形成的酸共成盐剂进行(实施例3-1和实施例3-2)。用磺酸进行的实验使用了二氧六环。分离出可能的AAT-730乙醇酸盐、HCl盐和L-乳酸盐。在EtOAc中研磨产生凝胶的实验,结果示于表3-8中,分离出乙酸盐和琥珀酸盐。分离出的任何疑似盐将在实施例3.8至3.18中进一步分析。
在EtOH中成盐实验的结果
[表3-6]
XRPD分析的样品不足
在二氧六环中成盐实验的结果
[表3-7]
在EtOAc中研磨凝胶的结果
[表3-8]
实施例3-6,行星研磨
使用行星式研磨机(方法3-7)进行筛选实验,并将这些结果示于表3-9中。选择这种方法是为了试图消除凝胶的形成,因为只使用了少量的溶剂。通过这种技术没有观察到盐的形成,研磨似乎导致AAT-730变得稍微无序,因为在衍射图中发现了峰加宽(图4-1)。
行星研磨筛选的结果
[表3-9]
实施例3-7,改变化学计量的实验
一些酸共成盐剂的pKa值适合形成半盐或双盐,于是使用这些酸进行实验。使用的摩尔当量示于表3-10中。从使用0.5摩尔当量的EDSA的实验中分离出结晶固体,但是这些固体似乎是由游离碱的同质异晶体组成,并且在使用0.5摩尔当量的EDSA的情况下没有形成盐。用2摩尔当量的EDSA形成的盐EDSA的盐产生了具有与单EDSA盐相同的XRPD图谱的固体。从与HCl的反应中分离出两种不同的结晶盐,它们可能是单和双HCl盐,然而无法通过1HNMR确定化学计量。与MSA成盐产生双MSA盐,这将在实施例3-16中讨论。用戊二酸分离出的盐与用1摩尔当量的戊二酸分离出的盐具有相同的XRPD图谱,并且是一种单戊二酸盐(实施例3-17)。从用2摩尔当量的硫酸进行的实验中分离出一种固体,这种固体可能是一种硫酸盐。
用替代化学计量进行筛选实验
[表3-10]
*IS=XRPD分析的样品不足
**在实施例5和6中,图谱A的AAT-730HCl盐的XRPD图谱被称为图谱1
盐筛选的结论
1)进行了大约175次盐筛选实验。从11种不同的成盐剂分离出14种可能的盐,如表3-11所列。
2)将这些盐在40℃/75% RH下放置1周,并目视检查潮解情况。在有足够材料可用的情况下,通过1H NMR、TGA和水溶性进行进一步分析。
在本研究中观察到的盐的总结
[表3-11]
实施例3-8,AAT-730(化合物A)乙酸盐的表征
将AAT-730和乙酸在THF/水中反应后分离出的凝胶在MTBE中研磨,或在乙醇中反应后在EtOAc研磨,分离出AAT-730的可能的乙酸盐(醋酸盐)。通过XRPD(图4-2)和1H NMR分析(图4-3)对固体进行分析,通过XRPD分析显示其为结晶的。1H NMR光谱表明该材料是非化学计量的盐。在40℃/75% RH下施加应力时,盐至多增加18%重量/重量。
实施例3-9,AAT-730(化合物A)EDSA盐的表征
从AAT-730和EDSA(1或2摩尔当量)在THF中的沉淀反应中分离出AAT-730单EDSA盐。通过XRPD对固体进行了分离和分析(图4-4)。虽然样品很弱,但该材料是结晶的。1H NMR分析(图4-5)证实了API:酸的比例为1:1。在40℃/75% RH下施加应力时,盐发生潮解。
从AAT-730和EDSA(0.5摩尔当量)在EtOH中的反应中分离出具有新的XRPD图谱的固体(图4-6)。这一固体被标记为AAT-730EDSA图谱C。1H NMR(图4-7)分析表明,盐的形成可能没有发生。
实施例3-10,AAT-730富马酸盐的表征
从AAT-730和富马酸在THF中的反应中沉淀出固体。固体的XRPD分析表明它们是具有新的XRPD图谱的结晶(图4-8)。通过1H NMR分析对该材料进行分析(图4-9),其表明形成了富马酸单盐。在40℃/75% RH下向该材料施加应力7天,固体发生潮解。
实施例3-11,AAT-730(化合物A)戊二酸盐的表征
AAT-730戊二酸盐(戊二酸的盐)是从AAT-730和戊二酸在THF和THF/水中的筛选实验中分离出来的。用1摩尔当量的酸从实验中分离出凝胶,并在MTBE中对这些凝胶进行研磨/温度循环以产生固体,这些固体经XRPD分析为结晶(图4-10)。通过1H NMR分析(图4-11)表明形成了戊二酸单盐(也记录了至多5.4%重量/重量的MTBE)。水溶解度约为163-245mg/mL。盐的TG/DTA显示了3个吸热事件(endothermic event),这可能是由于加热时材料熔化或溶剂或酸的损失(图4-12)。
实施例3-12,AAT-730(化合物A)乙醇酸盐的表征
从AAT-730和乙醇酸在EtOH中的筛选实验中分离出一种疑似盐,并通过XRPD分析进行分析(图4-13)。固体为结晶,通过1H NMR分析(图4-14)对这种固体进行了分析,表明形成了单乙醇酸盐。
TG/DTA分析(图4-15)显示在30到160℃之间有少量的重量损失,这可能是由于残留的溶剂。在达133℃时开始出现吸热现象可能是由于材料的熔化。该材料对在40℃/75%RH下施加应力一周保持物理稳定。
实施例3-13,图谱A的AAT-730(化合物A)盐酸盐的表征
从AAT-730和HCl(1摩尔当量)在乙醇中的沉淀实验中分离出一种疑似的HCl盐。通过XRPD(图4-16)、热重/差热分析(图4-18)和1H NMR(图4-17)对固体进行分析。XRPD衍射图与结晶性固体一致,TG/DTA显示在达184℃时开始可能有熔融吸热。没有观察到重量损失,这表明是无水材料。在达234℃时开始的第二个吸热可能是由于另一种晶型的熔化。1HNMR光谱显示与盐的形成一致的峰值偏移,并且固体在施加40℃/75%RH应力下稳定。疑似盐的溶解度约为164-205mg/mL。
从AAT-730与2摩尔HCl在乙醇中的筛选实验中分离出第二种可能的HCl盐(AAT-730HCl盐图谱B)。这可能是1:2的盐(API:酸),然而,通过1H NMR分析(图4-20)无法确定化学计量。XRPD分析(图4-19)表明,该材料为结晶,含有一些无定形物,1H NMR分析表明,峰值偏移与盐的形成一致。TG/DTA分析显示在161.6℃开始有一个吸热,并在第二个吸热之后立即放热(图4-21)。该固体对在40℃/75% RH下施加应力1周保持稳定。
实施例3-14,AAT-730(化合物A)L-乳酸盐的表征
从AAT-730和L-乳酸(1摩尔当量)在乙醇或THF/水中的沉淀试验中分离出AAT-730L-乳酸盐(L-乳酸的盐)。XRPD分析(图4-22)表明该物质由结晶性固体组成。1H NMR分析(图4-23)表明形成了单乳酸盐。TG/DTA热图(图4-24)显示,在达117℃时可能开始熔化,并且由于残留溶剂,在30℃和150℃之间的重量损失最小。该材料在水中的溶解度约为320-640mg/mL,并且对在40℃/75% RH下施加应力一周保持稳定。
实施例3-15,AAT-730(化合物A)马来酸盐的表征
从在THF和THF/水中的沉淀实验中分离出一种疑似AAT-730马来酸盐(马来酸的盐)。经XRPD分析(图4-25)和1H NMR分析(图4-26),该固体是结晶,表明形成了马来酸单盐。TG/DTA(图4-27)显示在达153℃时开始出现可能的熔融吸热。在热图中观察到的重量损失可能是由于残留的THF,这在1H NMR中也有记录。该盐的水溶性约为280-560mg/mL,并且对在40℃/75% RH下施加应力一周保持稳定。
实施例3-16,AAT-730(化合物A)MSA盐的表征
从在THF和THF/水中的沉淀实验中分离出一种疑似的AAT-730MSA盐。经XRPD分析(图4-28)和1H NMR分析(图4-29),该固体是结晶,表明形成了AAT-730的单MSA盐。TG/DTA分析(图4-30)显示,在30℃至150℃之间失重最小,表明为无水形式。在达155℃时开始观察到可能的熔融吸热。熔融后立即放热可能是由于重结晶或分解。该盐在水中的溶解度约为228-260mg/mL,对在40℃/75% RH下施加应力一周保持稳定。
从AAT-730与2摩尔MSA在THF中的筛选实验中分离出第二种可能的MSA盐。1H NMR分析(图4-32)表明这可能是一种1:2的盐(API:酸)。经XRPD分析,该材料为结晶(图4-31),并且在40℃/75% RH的应力下会发生潮解。
实施例3-17,AAT-730(化合物A)琥珀酸盐的表征
从在THF/水或乙醇中的成盐实验中分离出AAT-730的琥珀酸盐(琥珀酸的盐),形成凝胶,然后在MTBE或EtOAc中研磨,形成固体,经XRPD分析为结晶(图4-33)。1H NMR分析(图4-34)表明形成了琥珀酸单盐,并且在40℃/75% RH的应力下会发生潮解。
实施例3-18,AAT-730(化合物A)硫酸盐的表征
从在THF中的成盐实验中分离出AAT-730硫酸盐,THF蒸发后得到一种凝胶。将凝胶在MTBE中研磨,得到固体盐,经XRPD分析为结晶(图4-35)。1H NMR分析表明形成了一种盐,由于在1H NMR光谱中观察到了峰值偏移(图4-36)。通过1H NMR分析无法确定化学计量,并且固体在40℃/75% RH的应力下不会潮解。
从与2摩尔当量的H2SO4进行的筛选实验中分离出另一种可能的硫酸盐,并通过XRPD进行分析(图4-37)。这种硫酸盐在40℃/75% RH的应力下会发生潮解。
实施例4,AAT-730(化合物A)HCl盐和马来酸盐
将AAT-730的HCl盐和马来酸盐(马来酸的盐)的制备放大至250mg。使用包括XRPD、DSC、TG/DTA、1H NMR和显微镜在内的一系列技术对这两种盐进行了表征。还在一系列相对湿度升高的条件下测试了7天的稳定性。估算了图谱A的AAT-730HCl盐在不同溶剂系统中的溶解度。
方法4-1,溶解度估算方法
在环境温度下,将测试溶剂的等分试样加入到精确称量的AAT-730HCl盐样品(至多20mg)中。等分体积通常为25-100μL。通过目视检查确定测试材料的完全溶解。从基于用于提供完全溶解的全部溶剂的这些实验中估算溶解度。应该注意的是,由于使用的溶剂等分量过大或由于溶解速度过慢,实际溶解度可能大于计算值。
如果在加入最后一个等分的溶剂(通常最多50个体积的溶剂)后没有发生溶解,则在Clarity结晶站上对样品进行两个周期的以下温度循环制度。
以0.5℃/分钟的速度从20℃加热到溶剂沸点的3℃以内(或100℃,以低者为准)。
以0.2℃/分钟的速度冷却到20℃。
搅拌速度600rpm。
从样品瓶的红外(IR)透射数据来看,溶解事件和沉淀事件分别记录为IR完全透射点和IR开始混浊点。
样品在环境温度下保持18小时,以最大化沉淀的概率。任何可回收的固体都通过XRPD进行分析。AAT-730HCl盐的溶解度值以范围表示,并四舍五入到最接近的整数。根据这些数据,按以下方式对溶剂进行分组,以指导筛选实验:
溶剂(A):在环境温度下,AAT-730HCl盐可溶于小于或等于50个体积(大于或等于20mg/mL)。
加热可溶(B):在环境温度下,AAT-730HCl盐在50个体积中不溶解,但在较高温度下溶解。这些溶剂可被视为可能用于冷却-结晶的溶剂。
抗溶剂(C):在所有研究温度下,AAT-730HCl盐在50个体积中都不溶解。
实施例4-1,图谱A的AAT-730(化合物A)HCl盐的制备
将AAT-730(250mg)和THF(1.25mL)在小瓶中搅拌,并滴加HCl在二氧六环中的溶液(4M,177.5L)。以400rpm的速度搅拌16小时。在表面上形成凝胶,再加入一份THF(1mL)。用移液管打碎结皮(crust),混合物立即变得浑浊,并形成了白色的厚的沉淀物。将混合物离心,除去上清液。加入THF(至多1mL),搅拌混合物,离心,倾析溶剂。重复上述步骤,并将固体在N2下干燥过夜,得到白色固体产物(185mg,68%产率)。
实施例4-2,图谱A的AAT-730(化合物A)HCl盐的表征
从AAT-730和HCl(1摩尔当量)在THF中的沉淀实验中以至多185mg的规模制备图谱A的AAT-730HCl。对这些固体进行表征,结果详述如下。XRPD衍射图(图5-1)与结晶固体一致,并且由与先前制备的图谱A的AAT-730HCl盐材料相同的形式组成。
进行热重/差热分析(TG/DTA),以确定图谱A的AAT-730HCl盐的热曲线和相关重量百分比变化(图5-2)。TG/DTA数据显示在达200℃时开始出现熔融吸热。在约30℃和190℃之间观察到至多0.25%重量/重量的重量损失,这表明是具有少量残留溶剂的无水材料。在达212℃时开始放热可能是由于结晶为另一种形式或分解造成的。
图5-3示出了在10℃/分钟下获得的图谱A的AAT-730HCl盐的DSC热图,其熔化起点为192.46℃。
在CD3OD中分析的图谱A的AAT-730HCl盐的1H NMR光谱(图5-4)符合分子结构,并且在光谱中观察到少量残留的THF。这与TG/DTA数据一致。
图谱A的AAT-730HCl盐固体的偏振光显微术(图5-5)示出,该材料由细小的针状颗粒组成,并观察到一些聚集和/或团聚。
使用Linkam热台附件进行热台显微镜检查,显微照片如图9所示。该材料在加热到约190℃之前基本保持不变。在190℃和200℃之间,随着固体开始熔化,可以观察到体积密度的一些变化。到210℃时,体积密度进一步降低,并且材料在220℃下完全液化(liquefied)。
图谱A的AAT-730HCl盐的热台显微照片如图9所示。
实施例4-3,AAT-730(化合物A)HCl盐的湿度应力
将AAT-730HCl盐样品加入到HPLC小瓶中。如表4-2所示,将无盖小瓶放入RH室。
室的相对湿度由过饱和盐溶液控制。1周后取出样品,获得XRPD图谱。
如上所述,将AAT-730HCl盐(至多20mg)加入到每个湿度室中。受应力后样品的XRPD图谱示于图5-6中。受应力后样品的1H NMR分析(图5-7、图5-8和图5-9)显示没有变化。
湿度应力实验表
[表4-2]
样品编号(CAT-0001E-) 条件
023-01 25℃/60%RH
023-02 40℃/75%RH
023-03 70℃/75%RH
实施例4-4,AAT-730(化合物A)HCl盐的水相平衡溶解度
将AAT-730HCl盐(50mg)加入小瓶中,并加入水(100μL)。搅拌混合物,30分钟后形成粘稠的悬浮液。加入更多等份(20μL)的水,直到形成细(fine)悬浮液。将其在25℃下搅拌过夜,过滤,得到澄清的溶液。将溶液称重并蒸发至恒重,以确定溶解度。
根据上述方法,测定了AAT-730HCl盐的溶解度,在pH 6.6至7.0的水中约为220mg/mL。
实施例4-5,AAT-730(化合物A)HCl盐的估算溶解度
用等分加入法估算了AAT-730HCl盐在10种溶剂体系中的溶解度。这些溶剂包括4种水/有机混合物。在环境温度下,该化合物在2种水性混合物中的溶解度>20mg/mL。获得的溶解度数据示于表4-3中。那些在至多50个体积中没有显示出溶解的实验按照方法4-1中所述进行温度循环。根据这些数据和溶解度筛选,将溶剂分为表4-4中列出的三组,以确定筛选实验的范围。
通过等分加入来评估AAT-730HCl盐的溶解度,发现其在DMSO/水和EtOH/水中的溶解度大于或等于20mg/mL。
20℃下AAT-730HCl盐的溶解度估算
[表4-3]
分类的溶剂体系
[表4-4]
实施例4-6,氯化物含量的测定
将AAT-730HCl盐(6mg)加入小瓶中,并加入水(1mL)。加入氯化物测试条,并使溶液沿测试条向上流动。记录液面水平,并计算氯化物含量。
根据上述方法,测试条读数为2.8,这相当于393ppm的氯化物含量。单HCl盐的理论浓度为428ppm。这些结果表明图谱A的AAT-730是一种单HCl盐(单盐酸盐)。
从AAT-730HCl盐表征中得出的结论
1)XRPD分析表明AAT-730HCl盐是一种结晶材料,并且偏振光显微镜检查与此一致。
2)TG/DTA数据显示从30-190℃重量损失0.25%,表明水分或残留溶剂含量最低,并显示AAT-730HCl盐在高达220℃时仍保持热稳定性。
3)通过DSC进行的热速率研究表明熔融开始温度为192.46℃。
4)1H NMR光谱符合分子结构,并检测到少量残余的THF。
5)在25℃/60% RH、40℃/75% RH和70℃/75% RH下向AAT-730HCl盐施加应力7天。6)通过XRPD和1H NMR分析对受应力后的样品进行分析。在所有样品中没有观察到物理形态的变化,并且1H NMR表明它是化学稳定的。
7)通过等分加入来评估图谱A的AAT-730HCl盐的溶解度,发现其在DMSO/水和EtOH/水中的溶解度大于或等于20mg/mL。AAT-730HCl盐在pH 6.6至7.0的水中的溶解度高达约220mg/mL。
8)氯化物分析表明图谱A的AAT-730HCl盐是一种单HCl盐。
实施例4-7,AAT-730(化合物A)马来酸盐的制备
在小瓶中搅拌AAT-730(250mg)和THF(1.25mL),并滴加马来酸(69mg)的THF溶液(500μL)。在400rpm下搅拌长达16小时。立即形成粘稠的白色沉淀,并再加入另一部分(1mL)THF以帮助搅拌。将混合物离心,除去上清液。加入THF(至多1mL),搅拌混合物,离心,倾析溶剂。重复上述步骤,将固体在N2下干燥过夜,得到白色固体产物(198.7mg,62%产率)。
实施例4-8,AAT-730(化合物A)马来酸盐的表征
如实施例4-7中所述,从在THF中的沉淀实验中分离出AAT-730马来酸盐。对这些固体的表征详述如下。通过XRPD分析,固体为结晶(图5-10),它由先前从筛选实验中分离出来的期望形式组成。
如所述进行KF分析,该马来酸盐的水含量为0.77%重量/重量。该马来酸盐不是水合物。
进行热重/差热分析(TG/DTA)以确定AAT-730马来酸盐的热曲线和相关的重量百分比变化(图5-11)。TG/DTA数据显示在达138℃时开始出现熔融吸热。在约30℃和130℃之间观察到至多1.8%重量/重量的重量损失,这可能是由于残留的溶剂或水分。在179℃开始的第二个吸热可能是由于另一种形式的熔化。在约130℃和175℃之间重量损失至多为5.45%重量/重量,这可能是由于马来酸的损失,其在135℃下热分解。
图5-12示出了AAT-730马来酸盐在10℃/分钟下的DSC热图,其起始熔化温度为132.91℃。观察到了进一步的热事件,开始放热温度达167℃,开始吸热温度达184℃。放热可能是由于另一种形式的重结晶和随后的熔化。这与热台显微镜图像一致(表4-4)。
在CD3OD中进行1H NMR分析,光谱如图5-13所示。这表明形成了马来酸单盐。在光谱中检测到残留溶剂。
AAT-730马来酸盐的显微照片如图5-14所示,该材料由小的不规则颗粒组成。还观察到聚集和/或团聚。
使用Linkam热台附件进行热台显微镜检查,显微照片如图10所示。材料在加热到110℃时基本保持不变。在110℃和130℃之间,随着固体开始熔化,可以观察到体积密度的一些变化。在140℃时,该材料已经液化,并观察到一些重结晶。在150℃和180℃之间,观察到进一步的重结晶,并且材料在190℃液化。
AAT-730马来酸盐的热台显微照片如图10所示。
实施例4-9,AAT-730(化合物A)马来酸盐(马来酸的盐)的湿度应力
将AAT-730HCl盐样品加入到HPLC小瓶中。如表4-6所示,将无盖小瓶放入RH室。
室的相对湿度由过饱和盐溶液控制。1周后取出样品,获得XRPD图谱。
如上所述,将AAT-730马来酸盐(至多20mg)加入到各个湿度室中。受应力后样品的XRPD图谱如图5-15所示。在70℃/75% RH下,材料潮解。样品的XRPD衍射图表明物理形态发生了变化,施加应力后样品的1H NMR分析表明马来酸与API的比例发生了变化(图5-16和图5-17)。这些结果表明,AAT-730马来酸盐在相对湿度升高时对应力不稳定,不适合进一步开发。
湿度应力实验表
[表4-6]
样品编号(CAT-0001E-) 条件
023-01 25℃/60%RH
023-02 40℃/75%RH
023-03 70℃/75%RH
实施例4-10,AAT-730(化合物A)马来酸盐的尝试水溶液溶解平衡(Attemptedaqueous equilibrium solubility)
将AAT-730马来酸盐(50mg)加入小瓶中,并加入水(100μL)。得到澄清的溶液,再加入一部分AAT-730马来酸盐(20mg)。该溶液立即溶解。
在pH 6至7的水中,AAT-730马来酸盐的溶解度大于700mg/mL。
从AAT-730(化合物A)马来酸盐的表征中得出的结论
1)XRPD分析表明AAT-730,马来酸盐是一种结晶材料,偏振光显微镜与此一致。
2)TG/DTA数据显示从30-130℃重量损失1.8%,表明有一些残留溶剂含量。从达130℃开始观察到进一步的重量损失,表明AAT-730马来酸盐可能是热不稳定的。
3)通过DSC进行的热速率研究表明熔融开始温度为132.91℃。
4)1H NMR光谱符合分子结构,并表明形成了马来酸单盐。检测到残留的THF。
5)在25℃/60% RH、40℃/75% RH和70℃/75% RH下向AAT-730马来酸盐施加应力7天。通过XRPD和1H NMR分析对施加应力后的样品进行分析。通过XRPD分析在所有样品中观察到物理形态的变化,1HNMR分析也表明AAT-730马来酸盐对应力不稳定。
6)在pH 6至7的水中,AAT-730马来酸盐的溶解度>700mg/mL。
实施例5,AAT-730(化合物A)HCl盐的同质异晶体筛选
对AAT-730HCl盐进行了集中的同质异晶体筛选,其目的是研究AAT-730HCl盐的同质异晶体形貌。该方法是在广泛多样的成核条件下生成固体,旨在模拟开发和配制过程中使用的工艺条件和溶剂。
图谱A的AAT-730HCl盐的XRPD图谱在下文中被称为图谱1(pattern 1)。
通过XRPD分析结晶实验中的所有固体,并将所得图谱与原料显示的图谱进行比较。新的XRPD图谱按照发现的顺序被赋予一个描述符(图谱2、图谱3等等)。在有足够材料可用的情况下,对具有新的XRPD图谱的固体进行进一步分析(例如1H NMR或TGA),以便将新的图谱初步确定为同质异晶体、溶剂化物、水合物、降解物或它们的混合物。本研究中使用的原料是实施例5-1中所制备的AAT-730HCl盐。
实施例5的同质异晶体筛选方法
方法5-1,温度循环
在环境温度下,将测试溶剂(1mL)加入到AAT-730HCl盐的样品(至多20mg)中,并使用Clarity结晶站进行以下温度程序15次循环:
以0.5℃/分钟的速度从5℃加热到60℃(取决于溶剂的沸点)
以0.5℃/分钟的速度冷却到5℃
搅拌速度-300rpm
方法5-2,缓慢蒸发
在各种溶剂中制备AAT-730HCl盐溶液,并在环境温度下在通风橱中用覆盖有穿孔铝箔的小瓶蒸发。2周后,将任何仍为溶液的样品在氮气流下蒸发。得到的固体通过XRPD进行分析。
方法5-3,碰撞沉淀
将AAT-730HCl(至多20mg)盐溶解在水(100μL)中,并在搅拌下过滤到反溶剂(1mL)中。未产生沉淀的实验在冰箱中放置长达7天,然后打开盖子,在环境温度下置于通风橱中蒸发,直到观察到固体。得到的固体通过XRPD进行分析。
方法5-4,缓慢冷却
向AAT-730HCl盐(20mg)中加入足量的溶剂,直到在60℃下溶解。以0.2℃/分钟的速度将溶液搅拌冷却至5℃的最终温度,通过离心回收任何固体并风干,之后进行XRPD分析。
方法5-5,浆液实验
将足量的AAT-730HCl盐加入到给定的溶剂中,直到在所需的温度(5℃、20℃、40℃和50℃)下仍有未溶解的固体。密封小瓶,将浆液保持在选定的温度下,并通过磁力搅拌搅拌5至7天。通过离心分离固体并风干,之后进行XRPD分析。
方法5-6,糊状物(paste)的超声处理
将AAT-730HCl盐(至多20mg)加入装有80μL所选溶剂的小瓶中,形成糊状物。使用Cole-Parmer 130瓦超声波处理器以70%的强度超声处理该混合物,使用脉冲程序。在固体在环境温度下溶解的情况下,样品不加盖蒸发。从这些实验中回收的湿糊使用XRPD进行分析。
方法5-7,结晶蒸气应力
将约20mg结晶AAT-730HCl盐加入小瓶中,并将其不密封地置于含有1mL选定溶剂的较大密封容器内。7天后,将样品取出,并进行XRPD分析。
方法5-8,无定形蒸气应力
无定形AAT-730HCl盐是由AAT-730HCl盐在稳定的N2流下从水溶液中蒸发产生的。将所得固体放入含有1mL选定溶剂的较大密封容器中,不进行密封。7天后,将样品取出,并进行XRPD分析。
方法5-9,湿度应力
将约20mg图谱1的AAT-730HCl盐加入三个单独的小瓶中,将其密封放置在以下相对湿度室(相对湿度条件由过饱和盐溶液控制的密封柜)中7天,之后进行XRPD分析:
室1-23% RH
室2-76% RH
室3-98% RH
方法5-10,行星研磨
将约20mg AAT-730HCl盐加入到带有钢制研磨球的小瓶中。密封小瓶,使用Fritsch Pulverisette 5行星式研磨机和以下循环研磨内含物:
以400rpm的转速研磨60分钟。
停顿15分钟。
总时间18小时。
加入溶剂(30μL),使用以下循环再次研磨内含物:
以400rpm的转速研磨60分钟。
停顿15分钟。
总时间18小时。
实施例5-1,图谱1的AAT-730(化合物A)HCl盐的制备
将AAT-730(2g)和THF(10mL)加入到圆底烧瓶中并搅拌。10分钟后溶解不完全,再加入一份(1mL)THF。将混合物搅拌至溶解,并滴加HCl在二氧六环中的溶液(4M,1.5mL)。在顶部形成了一层结皮(crust),用移液管将其打碎。注意到口香糖球状物(Gumball)的形成,并再加入一部分(3mL)THF,搅拌混合物以破碎固体。过滤分离固体,用THF(3mL)洗涤,在布氏漏斗中风干。将固体转移到小瓶中,并在N2流下干燥至恒重,得到白色固体盐(2.128g,产率高达98%)。
实施例5-2,无定形AAT-730(化合物A)HCl盐的生成
冷冻干燥
将AAT-730HCl盐(25mg)溶解在水(1mL)中,通过0.45μm过滤器过滤到HPLC小瓶中。将其在液氮中冷冻,并在真空(0.08毫巴)下冻干18小时。没有获得无定形材料。
熔态淬火法
将AAT-730HCl盐(至多20mg)加入到HPLC小瓶中,并用N2吹洗(flushed)。将其加热至200℃,并迅速浸入冰/水浴中。形成了深棕色固体,其已经降解。将AAT-730HCl盐(至多20mg)加入到HPLC小瓶中,并用N2吹洗。将其加热至180℃,并迅速浸入冰/水浴中。形成了棕色固体,其已经降解。
蒸发
将AAT-730HCl盐(至多20mg)加入到HPLC小瓶中,并加入水(1mL)以形成溶液。在氮气流下蒸发,得到无定形材料。
实施例5-3,温度循环
对样品进行方法5-1中所述的温度循环程序,结果如表5-1所示。从筛选实验中分离出图谱1或图谱2材料,并将在实施例5-12和实施例5-13中进一步讨论。
温度循环实验的筛选结果
[表5-1]
实施例5-4,缓慢蒸发
如方法5-2所述进行AAT-730HCl盐溶液的缓慢蒸发,结果示于表5-2中。从EtOH/水中蒸发分离出图谱4,没有对这种材料进行进一步表征,但它包括在实施例5-16中详述的互变(interconversion)和水活度实验中。从水中蒸发分离出无定形材料,然后用这种方法制备用于施加蒸气应力的无定形材料。
从小瓶中蒸发的筛选结果
[表5-2]
样品编号(TW-0012E-) 溶剂 结果 XRPD
008-01 固体 无定形的
008-02 DMSO/水(80/20,Aw至多0.27) 固体 图谱3+2
008-03 EtOH/水(50/50) 固体 图谱4
实施例5-5,碰撞沉淀
按照方法5-3中的详细说明进行碰撞沉淀实验,结果如表5-3所示。大多数分离出的固体含有无定形材料。分离出图谱3和图谱4,并将在实施例5-14和实施例5-15中对这些图谱进行讨论。
碰撞沉淀实验的筛选结果
[表5-3]
实施例5-6,缓慢冷却
过饱和度的缓慢增加使得以更稳定的形式成核。低于环境温度的最终温度也能探测到在工厂规模的冷却结晶过程中通常达到的温度下稳定的溶剂化物。表5-4显示了来自缓慢冷却实验的筛选结果,并且从所有实验中分离出图谱1材料。
缓慢冷却实验的筛选结果
[表5-4]
实施例5-7,浆液实验
将图谱1的AAT-730HCl盐在各种溶剂中的悬浮液在5℃、20℃和50℃下保持5-7天(表5-5),之后由XRPD进行分离和分析。从各个实验中分离出图谱1或2的材料。从5℃的大多数实验中分离出图谱1。除了在水性溶剂中分离出图谱1或2的情况以外,从20℃和50℃的浆液实验中分离出图谱2固体。
浆液实验的筛选结果
[表5-5]
实施例5-8,糊状物的超声处理
如方法5-6中详述的进行超声实验,结果示于表5-6中。从大多数筛选实验中分离出图谱2固体,这些固体将在实施例5-13中讨论。从在水性溶剂和MeOH中的超声实验中分离出图谱1材料。
超声实验的筛选结果
[表5-6]
实施例5-9,蒸气和湿度应力
将在水中蒸发产生的X射线无定形材料暴露于溶剂蒸气饱和的空气中,之后通过XRPD进行分析。由于无定形材料已经失去了长程有序,它处于高能态。暴露在蒸气中使固体塑化,允许有限的分子流动性,因此是产生亚稳态溶剂化物和水合物的极好方法。在所有实验中,无定形材料结晶成图谱1材料。无定形材料中存在的残留水有助于这一现象。使用图谱1材料进行额外的蒸气和湿度应力实验,结果示于表5-7中。在几乎所有情况下,图谱1材料在蒸气压力下转变为图谱2。图谱1固体在小于或等于75% RH的应力下转变为图谱2,但在98% RH下保持为图谱1。
蒸气应力和湿度实验的结果
[表5-7]
实施例5-10,行星研磨
按照方法5-10中的详述进行行星研磨实验,结果示于表5-8中。从大多数实验中分离出图谱1。
行星研磨实验的筛选结果
[表5-8]
从同质异晶体筛选中得出的结论
1)使用基于溶剂和非溶剂的技术进行了约100次实验。2)在本研究中观察到四种结晶XRPD图谱(表5-9)。无定形材料也是由AAT-730HCl盐水溶液的蒸发产生的。
本研究中观察到的物理形态总结
[表5-9]
图谱 注释
1 从在THF中制备的AAT-730HCl盐中分离
2 新的同质异晶体,XRPD类似于图谱1
3 新的同质异晶体,可能为溶剂化物或水合物
4 从水或水混合物中分离的新的同质异晶体,可能为水合物
无定形的 从在水中蒸发的AAT-730HCl盐中分离
实施例5-11,AAT-730(化合物A)HCl盐无定形形式的制备和表征
在稳定的N2流下,从AAT-730HCl盐水溶液的蒸发中产生X射线无定形AAT-730HCl盐。XRPD分析显示了X射线无定形材料的晕化图谱(halo pattern)(图6-1)。
通过暴露于选定的有机蒸气中来评价无定形材料的物理稳定性,该材料在有机蒸气应力下结晶为图谱1材料。
实施例5-12,图谱1的AAT-730(化合物A)HCl盐的制备和表征
图谱1的AAT-730HCl盐被从成盐反应中分离出来,并且其在整个同质异晶体筛选中频繁被分离出来(表5-10)。XRPD分析表明该材料是结晶的(图6-2)。对从盐筛选中分离的样品进行的质子NMR分析符合化合物的分子结构,未检测到残留溶剂(图6-3)。TG/DTA数据显示在达200℃时开始出现熔融吸热(图6-4)。在大约30℃和190℃之间观察到至多0.25%重量/重量的重量损失,这表明为具有少量残留溶剂/水的无水材料,互变和水活度实验与此不一致,并表明图谱1是水合物(实施例5-16)。在达212℃时开始放热可能是由于结晶成另一种形式或分解造成的。
产生图谱1的物质的筛选实验
[表5-10]
实施例5-13,图谱2的AAT-730(化合物A)HCl盐的制备和表征图谱2的AAT-730HCl盐是从大量筛选实验中分离出来的(表5-11)。XRPD分析表明该材料是结晶的(图6-5)。质子NMR分析(图6-6)符合化合物的分子结构,并且没有检测到残留溶剂。对图谱2的AAT-730HCl盐进行的TG/DTA分析(图6-7)显示,在达192℃时开始出现熔融吸热。在约30℃和180℃之间观察到重量损失最多为0.85%重量/重量,这表明为含有少量残留溶剂/水的无水材料。图谱1和图谱2的AAT-730HCl盐的XRPD比较示于图6-8中。
产生图谱2材料的筛选实验
[表5-11]
实施例5-14,图谱3的AAT-730(化合物A)HCl盐的制备和表征
从表5-12所示的实验中分离出图谱3的AAT-730HCl盐材料。XRPD分析(图6-9)表明这种材料为结晶的。从水/IPA碰撞沉淀实验中分离出的样品的质子NMR分析(图6-10)符合化合物的分子结构,并且检测到IPA(至多7.6%重量/重量)。对图谱3的AAT-730HCl盐的相同样品进行的TG/DTA显示,在约30℃和145℃之间,至多损失2.7%重量/重量,在约145℃和180℃之间,进一步的重量损失3.6%(图6-11)。重量损失可能是由于IPA和/或水的损失,表明该化合物可能是溶剂化物/水合物。其他图谱3的固体可以是水合物或同构的溶剂化物。
产生图谱3固体的实验
[表5-12]
实施例5-15,图谱4的AAT-730(化合物A)HCl盐的制备和表征
从表5-13所示的筛选实验中分离出图谱4的AAT-730HCl盐。XRPD衍射图示于图6-12中,与结晶材料一致。没有对图谱4固体进行进一步分析,因为材料的量非常少,但它可能是水合物。然而,它包括在互变实验中(实施例5-16)。
产生图谱4材料的筛选实验
[表5-13]
实施例5-16,最稳定形式的测定
确定给定温度下热力学最稳定形式的最可靠方法包括将所有观察到的形式悬浮在饱和溶液中,因为系统会自然地倾向于最低自由能形式。在溶剂介导的转化中,所有形式的晶种都存在,相互转化不存在活化能垒(activation energy barrier)。这种技术用于确定“真正的”转变温度和各种形式之间的热力学关系。
AAT-730(化合物A)HCl盐的互变浆液(Interconversion slurries)
在THF中制备图谱2的AAT-730HCl盐的饱和浆液,并搅拌过夜。用图谱1、2、3和4的AAT-730HCl盐对浆液进行接种,并搅拌10天,然后进行分离和XRPD分析(图6-13)。结果示于表5-14中,表明图谱2材料在5℃至50℃的温度范围内的无水溶剂中是最稳定的形式。
互变浆液实验的结果
[表5-14]
AAT-730(化合物A)HCl盐的水活度实验
进行水活度实验以确定溶剂的水活度是否影响分离出的形态(form)。结果示于表5-15和图6-14中。在Aw至多为0.2时,图谱2是最稳定的形态。混合物在Aw至多为0.4时被分离,这可能接近临界水活度。在Aw大于或等于0.6时,图谱1是更稳定的形态。这些结果表明,图谱1可能是一种水合物,因为它的形成受到水活度的影响。
水活度实验的结果
[表5-15]
实施例5-17,图谱2的AAT-730(化合物A)HCl盐的进一步表征
通过DSC和湿度应力进一步表征图谱2的AAT-730HCl盐。水溶性也通过等分加入法来确定。
图6-15中示出了以10℃/分钟获得的图谱2的AAT-730HCl盐的DSC热图,其示出了在190.84℃开始的熔融吸热,这与TG/DTA数据一致。
如表5-16所示,将图谱2的AAT-730HCl盐在一系列相对湿度条件下放置7天。将盐添加到HPLC小瓶中,并无盖地放置在表5-16所示的相对湿度条件下。在测试条件下,材料保持为图谱2(图6-16)。受应力后样品的1H NMR分析(图6-17、图6-18和图6-19)显示没有变化。
RH筛选实验的结果
[表5-16]
按照方法4-1中的详述,通过等分加入法来测定水溶性。在pH 6-7时,图谱2的AAT-730HCl盐在水中的溶解度为197-263mg/mL。
结论
1)从筛选实验中分离出四种新的固体。XRPD衍射图都非常相似,表明这些固体都具有非常相似的晶体结构。
2)在5、25和50℃的干燥溶剂中的互变浆液产生了图谱2材料,表明这是在5℃和50℃之间的干燥溶剂中的稳定形式。
3)在大于或等于0.6的Aw下,水活度实验产生图谱1的AAT-730。图谱2在Aw至多为0.2时是稳定的,在Aw至多为0.4时,分离出一种混合物,这表明临界水活度至多为0.4。
4)图谱2的AAT-730HCl盐是无水结晶,其熔化起始温度为190.84℃。
5)在25℃/60% RH、40℃/75% RH和70℃/75% RH下,向图谱2的AAT-730HCl盐施加应力7天。通过XRPD和1H NMR分析对受应力后的样品进行分析。在所有样品中没有观察到物理形态的变化,1H NMR表明它是化学稳定的。
6)图谱2的AAT-730HCl盐的溶解度为197-263mg/mL(pH 6-7)。
实施例6,图谱2的AAT-730(化合物A)HCl盐的分离
将AAT-730(2g)和THF(10mL)加入到圆底烧瓶中并搅拌。10分钟后溶解不完全,再加入一部分(1mL)THF。将混合物搅拌至溶解,滴加HCl的二氧六环溶液(4M,1.5mL)。在顶部形成了一层硬壳,用移液管将其打碎。注意到口香糖球状物的形成,并加入另一份(3mL)THF,搅拌混合物以破碎固体。过滤分离固体,用THF(3mL)洗涤,在布氏漏斗中风干。将固体转移到小瓶中,并在N2流下干燥至恒重,得到白色固体形式的盐(2.128g,产率高达98%)。XRPD分析证实了图谱1的AAT-730HCl盐的形成。
将图谱1的AAT-730HCl盐加入到THF(10-20体积)中,并在20℃下搅拌5天(5℃-50℃的温度也是合适的)。样品被分离并风干,之后进行XRPD分析(图7)。分离出图谱2的AAT-730HCl盐。图谱2材料可以通过接种浆液更快地产生。

Claims (11)

1.2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇与一种酸的盐,其中所述酸选自盐酸(HCl)、马来酸和甲磺酸。
2.根据权利要求1所述的盐,其中所述酸是盐酸(HCl)。
3.根据权利要求1所述的盐,其中所述盐是马来酸盐,所述马来酸盐在热重/差热分析(TG/DTA)中在153℃开始具有熔融吸热。
4.根据权利要求1所述的盐,其中所述盐是甲磺酸盐,所述甲磺酸盐在热重/差热分析(TG/DTA)中在155℃开始具有熔融吸热。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的盐的晶型。
6.一种药物组合物,其包含根据权利要求1-4中任一项所述的盐。
7.一种药物组合物,其包含根据权利要求5所述的晶型。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的盐或根据权利要求5所述的晶型用于制备药物的用途,所述药物用于预防或治疗选自下列项的疾病或病症:疼痛、炎性疼痛、伤害性疼痛、神经性疼痛、纤维肌痛、慢性疼痛、内脏疼痛、偏头痛、丛集性头痛、癌症相关疼痛、复杂区域疼痛综合症、神经痛(如三叉神经痛)、多发性硬化症、阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化、癫痫、糖尿病神经病变、人类免疫缺陷病毒(HIV)多发性神经病变、精神科疾病、精神病、自闭症谱系障碍、肠易激综合征(IBS)、炎性肠病(IBD)、溃疡性结肠炎、克罗恩病、胃食管反流病(GERD)、便秘、腹泻、功能性胃肠道疾病、关节炎、类风湿性关节炎、骨关节炎、动脉粥样硬化、银屑病关节炎疾病、脊柱炎、哮喘、过敏、银屑病、皮炎、花粉症、系统性红斑狼疮(SLE)、急性同种异体移植排斥反应、龈炎、脑炎、皮肤T细胞淋巴瘤、胰腺癌、系统性纤维化、系统性硬化病(SSc)、血管炎、肝纤维化、肺纤维化、肾纤维化、瘢痕疙瘩、增生性疤痕、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、可逆性气道阻塞、成人呼吸疾病综合征、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、隐原性致纤维性肺泡炎、支气管炎、青光眼、老年性黄斑变性(AMD)、地图状萎缩、糖尿病视网膜病变、葡萄膜炎、视网膜静脉阻塞、早产儿视网膜病变、眼部缺血综合征、肾小球肾炎、肾缺血、肾炎、糖尿病肾病、慢性异体移植肾病、肝炎、急性肝衰竭、肝硬化、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、心肌梗死、脑缺血、缺血再灌注损伤、心力衰竭、中风、心肌缺血、心肌病、短暂性脑缺血发作、糖尿病、骨质疏松症、骨量调节、非酒精性脂肪肝(NAFL)、注意力缺陷多动症(ADHD)、焦虑、自闭症谱系障碍、抑郁症、失眠/睡眠障碍、强迫症(OCD)、创伤后应激障碍(PTSD)、抽动秽语综合征、疟疾和热病。
9.根据权利要求8所述的用途,其中所述疾病选自疼痛、炎症、肠易激综合征(IBS)、炎性肠病(IBD)和结肠炎。
10.一种制备2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇的药学上可接受的HCl盐、马来酸盐和甲磺酸盐的工艺,其包括将2-[3-({1-[2-(二甲基氨基)乙基]-2-(2,2-二甲基丙基)-1H-1,3-苯并二氮唑-5-基}磺酰基)氮杂环丁烷-1-基]乙-1-醇溶解在合适的溶剂中。
11.根据权利要求10所述的工艺,其中所述溶剂选自丙酮、乙腈、1-丁醇、环己烷、二氯甲烷、二异丙基醚、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二氧六环、乙醇、乙酸乙酯、庚烷、乙酸异丙酯、甲基叔丁基醚、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲醇、2-丙醇、甲苯、四氢呋喃、水、以及这些溶剂的混合物。
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