TW201722960A - 經取代的氨基吡喃衍生物之晶型 - Google Patents

Abstract

本發明關於經取代的氨基吡喃化合物晶型及其藥物組合物、製備方法和用於製備治療II型糖尿病藥物的用途，特別關於式(I)所示化合物的晶型IV及其藥物組合物、製備方法和用於製備治療II型糖尿病藥物的用途。□

Description

經取代的氨基吡喃衍生物之晶型

本發明關於一種經取代的氨基吡喃衍生物，或其水合物、溶劑化物的晶型，以及其製備方法或其藥物組合物和其在製備二肽基肽酶-IV(DPP-IV)抑制劑藥物上的用途。

二肽基肽酶-IV(Dipeptidyl Peptidase,DPP-IV,EC3.4.14.5)是一種絲氨酸蛋白酶，從含有L-脯胺酸和L-丙胺酸的多肽N端倒數第二位水解N端二肽。通過增強腸促胰島素活性發揮作用，屬於非胰島素治療藥物。DPP-IV抑制劑無體重增加和水腫等不良反應。

PCT/CN2015/078923專利申請公開了新的吡喃衍生物(2R,3S,5R,6S)-2-(2,5-二氟苯基)-5-(2-(甲基磺醯基)-吡咯並[3,4]吡唑-5(2H,4H,6H)-基)-6-(三氟甲基)四氫-2H-吡喃-3-胺，結構式如式(I)，本文簡稱為化合物A。該結構顯示對DPP-IV具有良好的抑制作用，具有用於預防和/或治療II型糖尿病的潛能。

本發明提供了(2R,3S,5R,6S)-2-(2,5-二氟苯基)-5-(2-(甲基磺醯基)-吡咯並[3,4]吡唑-5(2H,4H,6H)-基)-6-(三氟甲基)四氫-2H-吡喃-3-胺，即化合物A的晶型IV，化合物A具有以下化學結構式(I)：

本發明晶型IV具有優點，諸如易於加工和結晶、處理、給藥，穩定性好、生物利用度高、壓力穩定性好，這些使它們特別適於各種藥物劑型的製造。

本發明的晶型IV表現出優於化合物A的無定形游離鹼的製藥學優勢。尤其是，晶型增強了化學和物理的穩定性，更有利於在製備包含藥理學活性成分的固體藥物劑型。

本發明的晶型以原料藥的約5重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約10重量%至約100重量%存在。在某 些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約15重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約20重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約25重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約30重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約35重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約40重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約45重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約50重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約55重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約60重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約65重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約70重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約75重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約80重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約85重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約90重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約95重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約98重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，本發明的晶型以原料藥的約99重量%至約100重量%存在。在某些實施方案中，基本上所有的原料藥都是本發明的晶型，即原料藥基本上是相純晶體。

本發明化合物A若無特殊說明，則為化合物A的無定形態(非晶形)。

在本發明的一實施方案中，無水化合物A(晶型IV)，使用Cu-Kα輻射，其X射線粉末繞射圖譜在以下2θ位置具有特徵繞射峰：9.2°±0.2°、12.8°±0.2°、16.2°±0.2°、18.4°±0.2°、20.5°±0.2°和26.5°±0.2°。

其中，該晶型IV的X射線粉末繞射圖譜還在以下2θ位置具有特徵繞射峰：11.9°±0.2°、12.3°±0.2°、15.2°±0.2°、16.6°±0.2°、18.7°±0.2°和24.9°±0.2°。

進一步，晶型IV的X射線粉末繞射圖譜還在20.1°±0.2°、20.7°±0.2°、21.4°±0.2°、22.3°±0.2°、23.2°±0.2°和24.6°±0.2°的2θ位置具有特徵繞射峰。

再進一步，晶型IV的X射線粉末繞射圖譜還在3.6°±0.2°、9.9°±0.2°、21.7°±0.2°、24.1°±0.2°、26.0°±0.2°、28.3°±0.2°、30.7°±0.2°和34.1°±0.2°的2θ位置具有特徵繞射峰。

更進一步，晶型IV的X射線粉末繞射圖譜基本如圖10所示。

本發明所述的晶型IV，其差示掃描量熱分析曲線(DSC)顯示一條吸熱曲線，其中T_開始=155.82℃，T_峰=158.57℃，△H=64.44J/g。

本發明所述的晶型IV，其差示掃描量熱分析曲線(DSC)如圖11所示。

本發明所述的晶型IV，其熱重分析曲線(TGA)顯示在150℃之前失重1.0%，分解溫度為222.1℃。

本發明所述的晶型IV，熱重分析曲線如圖12所示。

可以理解的是，差示掃描量熱(DSC)領域中所熟知的，DSC曲線的熔融峰值取決於與樣品製備和儀器幾何形狀有關的許多因素，而峰位置對實驗細節相對不敏感。因此，在一些實施方案中，本發明的結晶化合物具有特 徵峰位置的DSC圖，具有與本發明圖式中提供的DSC圖實質上相同的性質，誤差容許量為±3℃。

本發明還關於一種藥物組合物，包含治療有效量的本發明中所述的晶型化合物，以及一種或多種藥學上可接受的載體或賦形劑。

本發明所述的晶型作為活性藥物成分，或其作為活性成分的藥物組合物可以用於製備預防和/或治療糖尿病、糖尿病性視網膜病、糖尿病性神經病、糖尿病性腎病的藥物，較佳用於製備II型糖尿病藥物。

本發明還公開了一種治療代謝性疾病的方法，該方法包括給藥本發明所述的一種或多種晶型化合物A，或其藥物組合物。

本發明公開了X射線粉末繞射或DSC圖、TGA圖，與其實質上相同的也屬於本發明的範圍。

本發明提供一種製備式(I)所示化合物晶型IV的方法，所述的方法為將無定形的式(I)所示化合物或者任意晶型的式(I)所示化合物採用重結晶或打漿製備得到，其中重結晶或打漿的溶劑選自酯類溶劑、醚類溶劑、烷烴類溶劑、醇類溶劑和水中的一種或兩種以上的混合溶劑，較佳為酯類溶劑和烷烴類溶劑的混合物。

根據本發明製備式(I)所示化合物晶型IV的一實施方案，重結晶或打漿的溶劑選自乙酸乙酯、異丙醚、甲基第三丁基醚、正庚烷、甲醇、乙醇和水中的一種或兩種以上的混合溶劑。

根據本發明製備式(I)所示化合物晶型IV的一實施方案，其中，重結晶或打漿溫度為10-80℃，較佳為10-50℃，進一步較佳為20-40℃。

根據本發明製備式(I)所示化合物晶型IV的一實施方案，重結晶或打漿 的溶劑為乙酸乙酯和正庚烷的混合溶劑，兩者的體積比較佳為1：1-1：3，更佳為1：2。

根據本發明製備式(I)所示化合物晶型IV的一實施方案，析晶時，可選擇性的通過加入式(I)所示化合物晶型(IV)的晶種，經例行處理(攪拌、過濾等)得到式(I)所示化合物晶型IV。

根據本發明製備式(I)所示化合物晶型IV的一實施方案，將無定形的式(I)所示化合物或者任意晶型的式(I)所示化合物在100℃條件下處理得到，溫度較佳為140℃。

除非有相反的陳述，在說明書和申請專利範圍中使用的術語具有下述含義。

「有效劑量」指引起組織、系統或受試者生理或醫學反應的化合物量，此量是所尋求的，包括在受治療者身上施用時足以預防受治療的疾患或病症的一種或幾種症狀發生或使其減輕至某種程度的化合物的量。

「IC₅₀」指半數抑制濃度，指達到最大抑制效果一半時的濃度。

本發明晶型結構可以使用本領域通常知識者已知的各種分析技術分析，包括但不限於，X射線粉末繞射(XRD)、示差掃描量熱法(DSC)和/或熱重分析(Thermogravimetric Analysis，TGA)。熱重分析(Thermogravimetric Analysis，TGA)，又叫熱重法(Thermogravimetry，TG)。

本發明使用的X射線粉末繞射儀(XRD)為Bruker D8 Advance diffractometer，銅靶波長為1.54nm的Kα radiation(40Kv,40mA)，θ-2θ測角儀，Mo單色儀，Lynxeye探測器，校準物質Al₂O₃，採集軟件為Diffrac Plus XRD Commander，分析軟體為MDI Jade 6；方法參數：無反射樣品板 規格為24.6mm diameter x1.0mm Thickness，無反射樣品板廠商為MTI corporation，變溫熱台廠商為上海微圖儀器科技發展有限公司，變溫熱台樣品板為銅板，檢測角度：3-40° 2θ，步長：0.02° 2θ。

本發明使用的差熱分析掃描儀(DSC)為TA Instruments Q200 DSC，氮氣保護，氣體流速為40mL/分鐘。

本發明使用的熱重分析儀(TGA)為TA Instruments Q500 TGA，氮氣保護，氣體流速為40mL/分鐘。

可以理解的是，本發明描述的和保護的數值為近似值。數值內的變化可能歸因於設備的校正、設備誤差、晶體的純度、晶體大小、樣本大小以及其他因素。

可以理解的是，本發明的晶型不限於與本發明公開的圖式中描述的特徵圖譜完全相同的特徵圖譜，比如XRD、DSC、TGA，具有與圖式中描述的那些圖譜基本上相同或本質上相同之特徵圖譜的任何晶型，均落入本發明的範圍內。

本發明公開的晶型可以經如下的常見的製備晶型的方法製備：

1.揮發實驗是將樣品澄清溶液在不同溫度下暴露揮發至溶劑乾燥。

2.晶漿實驗是將樣品的過飽和溶液(有不溶固體存在)在不同溶劑體系中某個溫度下進行攪拌。

3.抗溶劑實驗是取樣品溶解在良溶劑中，加入抗溶劑，析出固體短暫攪拌後立即過濾處理。

4.冷卻結晶實驗是在高溫下將一定量的樣品溶解到相應溶劑中，然後直接在室溫或低溫攪拌析晶。

5.高分子模板實驗是在樣品澄清溶液中加入不同種類的高分子材料，置於室溫下暴露揮發至溶劑乾燥。

6.熱方法實驗是將樣品按一定熱方法結晶條件處理並冷卻至室溫。

7.水汽擴散實驗是將樣品在室溫下一定濕度環境中放置。

在不背離本發明的範圍和主旨下，通過考慮本發明的說明書和實施例操作內容後，對本發明進行各種不同的改進和改變對本領域通常知識者將是顯而易見的。

圖1是化合物A晶型I使用Cu-Kα輻射的X射線粉末繞射圖譜。

圖2是化合物A晶型I的差示掃描量熱法(DSC)曲線。

圖3是化合物A晶型I的熱重分析(TGA)曲線。

圖4是化合物A晶型II使用Cu-Kα輻射的X射線粉末繞射圖譜。

圖5是化合物A晶型II的差示掃描量熱法(DSC)曲線。

圖6是化合物A晶型II的熱重分析(TGA)曲線。

圖7是化合物A晶型III使用Cu-Kα輻射的X射線粉末繞射圖譜。

圖8是化合物A晶型III的差示掃描量熱法(DSC)曲線。

圖9是化合物A晶型III的熱重分析(TGA)曲線。

圖10是化合物A晶型IV使用Cu-Kα輻射的X射線粉末繞射圖譜。

圖11是化合物A晶型IV的差示掃描量熱法(DSC)曲線。

圖12是化合物A晶型IV的熱重分析(TGA)曲線。

圖13是化合物A晶型IV犬血漿DPP-IV酶學實驗結果圖。

以下結合圖式及實施例詳細說明本發明的技術方案，但本發明的保護範圍包括但是不限於此。

若實施例中無特殊說明，溶液是指水溶液。

除非特殊說明，結晶的實驗條件一般為室溫(20-30℃，30-70%RH)，溶劑比例是指體積比。

實施例1 化合物A的製備：

第一步至第三步參考專利WO2015/192701製備。

第四步：(2R,3S,5R,6S)-2-(2,5-二氟苯基)-5-(2-(甲基磺醯基)-吡咯並[3,4-c]吡唑-5(2H,4H,6H)-基)-6-(三氟甲基)四氫-2H-吡喃-3-胺(化合物A)

(2R,3S,5R,6S)-2-(2,5-difluorophenyl)-5-(2-(methylsulfonyl)pyrrolo[3,4-c]pyrazol-5(2H,4H,6H)-yl)-6-(trifluoromethyl)tetrahydro-2H-pyran-3-amine

0℃下氮氣氛圍，將1c(57.5g,101.6mmol)溶於二氯甲烷(345mL)和三氟乙酸(86mL)中，加畢，室溫下攪拌4小時。反應結束，在低於20℃下，將反應液減壓濃縮至黏稠，加入水(600mL)和二氯甲烷(80mL)，攪拌靜置，分層，水相中加入二氯甲烷(300mL)，攪拌狀態下用氨水調節pH值至9-10，分層，用二氯甲烷(300mL×2)萃取水相。合併有機相，有機相用水(300mL)洗滌，無水硫酸鈉乾燥，濃縮。矽膠柱層析分離純化(乙酸乙酯/甲醇(v/v)=50：1)，乾燥，旋乾，得到白色粉末固體化合物A(37.8g，產率80%)。使用XRD、DSC和TGA分析，為化合物A晶型I，見圖1-3。

實施例2 化合物A晶型II的製備

方法一：50℃下，將化合物A晶型I(50mg)溶於水(5.0mL)和丙酮(2.8mL)中，熱過濾，濾液在3℃下攪拌2天，過濾，濾餅在室溫下真空乾燥得化合物A晶型II。通過XRD、DSC和TGA表徵化合物A晶型II，見圖4-6。

實施例3 化合物A晶型III的製備

方法一：室溫下，將化合物A晶型I(50mg)溶於四氫呋喃(0.5mL)中，過濾，攪拌條件下滴加甲基環己烷(5.0mL)，析出大量白色固體，繼續攪拌10分鐘後過濾，將濾餅在室溫下真空乾燥得化合物A晶型III。通過XRD、DSC和TGA表徵化合物A晶型III，見圖7-9。

實施例4 化合物A晶型IV的製備

方法一： 不高於50℃下，將60g化合物A晶型I溶解於乙酸乙酯(480mL)中，攪拌下滴加正庚烷(960mL)，滴加結束，降至室溫，繼續攪拌2小時。過濾，得到白色固體。通過XRD、DSC和TGA表徵，白色固體為化合物A晶型IV，各圖譜見圖式10-12。

方法二：將化合物A晶型I(50mg)置於鼓風烘箱中，升溫至140℃，恆溫5分鐘得到化合物A晶型IV，各圖譜與圖式10-12相同。

方法三：將化合物A晶型I(10mg)加入乙醇(0.5mL)、甲基第三丁基醚(0.5mL)、正庚烷(0.5mL)、水/乙醇(1mL/1mL)或水/正庚烷(0.3mL/0.3mL)，得到懸濁液，在室溫下晶漿3天。取晶漿後的懸濁液離心，得到化合物A晶型IV，各圖譜與圖式10-12相同。

方法四：將化合物A晶型I(10mg)加入水/乙醇(1.0mL/0.5mL)或乙醇/正庚烷(0.5mL/0.1mL)，得到懸浮液，在40℃下晶漿3天。取晶漿後的懸浮液離心，得到化合物A晶型IV，各圖譜與圖式10-12相同。

方法五：室溫下將化合物A晶型I(10mg)溶於甲醇(0.4mL)中，滴加水(2.0mL)攪拌至析出固體，離心得到化合物A晶型IV，各圖譜與圖式10-12相同。甲醇-異丙醚(0.4mL/5.0mL)組成的良溶-抗溶溶劑體系參照此方法也可以得到化合物A晶型IV，各圖譜與圖式10-12相同。在70℃下，乙醇-正庚烷(0.4mL/4.0mL)組成的良溶-抗溶溶劑體系參照此方法也可以得到化合物A晶型IV，各圖譜與圖式10-12相同。

方法六：將化合物A晶型I(10mg)放置於小瓶中，70℃下加入水/乙醇(1.0mL/0.6mL)得到溶清液，直接放在室溫攪拌，析出固體，得到化合物A晶型IV，各圖譜與圖式10-12相同。

實施例5 晶型穩定性

1.化合物A晶型穩定性見表1。

化合物A晶型II、III、IV穩定性較好。

2.化合物A晶型I和晶型II、III、IV室温競爭實驗，檢驗室温下晶型在水、乙醇和水：乙醇(1：1)溶劑中的晶型穩定性，詳細內容如表2。

由上述化合物A晶型競爭晶漿實驗可知，晶型IV為室温下最穩定晶型。

實施例6 化合物A晶型IV犬血漿DPP-IV酶學篩選實驗

選取體重和年齡接近的雄性比格犬(米格魯beagle)，每組3隻；實驗前一天禁食8小时，不禁水。實驗當天秤量動物體重，按照體重灌制10mg/kg化合物A晶型IV膠囊(直接將化合物A晶型IV灌装於膠囊殼內)；分别於給藥前0h，和給藥後0.5、1、2、4、8、12、24、32、48、56、72、80、96、104、120、128、144、152、168、192、216和240h取血，各取血1mL加入EDTA抗凝管，2500rpm低温離心15min，取出血漿並分裝到2個1.5mL EP管中，於-80℃保存。給藥1小時後給予动物飼料。每個受 试樣取40μl血漿，加入10μl H-Ala-Pro-AFC受質(0.2mM)，以未加受質孔為空白，反應5min後用酶標儀測值(Excitation=405nM；Emission=535nM)。酶活抑制率計算公式為：抑制率%=[1-(化合物響應值-空白孔響應值)/(藥前孔響應值-空白孔響應值)]*100%。並用Origin7.5軟體做圖。計算化合物A晶型IV對血浆DPP-IV酶活抑制率為80%所持續的時間，結果見表3和圖13。

H-Ala-Pro-AFC受質配製：秤取適量的受質，溶解於DMSO中，配製成濃度為10mM的溶液。

實施例7 化合物A晶型IV的化學穩定性檢驗

實驗條件

取樣品，按下表4的檢驗條件及取樣時間點進行影響因素檢驗，檢驗結果見下表5。

實驗結果

結論：在高溫、高濕度或光照條件下，放置10天或60天的化合物A純度基本沒有變化，化學穩定性良好。

雖然本發明以實施例說明如上，惟此些實施例並非用以限制本發明。本領域之通常知識者在不脫離本發明技藝精神的範疇內，當可對此些實施例進行等效實施或變更，故本發明的保護範圍應以其後所附之申請專利範圍為準。

Claims (14)

1. 一種式(I)所示化合物的晶型IV： 其特徵在於，該晶型IV使用Cu-Kα輻射，其X射線粉末繞射圖譜在以下2θ位置具有特徵繞射峰：9.2°±0.2°、12.8°±0.2°、16.2°±0.2°、18.4°±0.2°、20.5°±0.2°和26.5°±0.2°。
2. 如申請專利範圍第1項所述的晶型IV，其特徵在於，晶型IV使用Cu-Kα輻射，其X射線粉末繞射圖譜還在以下2θ位置具有特徵繞射峰：11.9°±0.2°、12.3°±0.2°、15.2°±0.2°、16.6°±0.2°、18.7°±0.2°和24.9°±0.2°。
3. 如申請專利範圍第2項所述的晶型IV，其特徵在於，晶型IV使用Cu-Kα輻射，其X射線粉末繞射圖譜還在以下2θ位置具有特徵繞射峰：20.1°±0.2°、20.7°±0.2°、21.4°±0.2°、22.3°±0.2°、23.2°±0.2°和24.6°±0.2°。
4. 如申請專利範圍第3項所述的晶型IV，其特徵在於，晶型IV的X射線粉末繞射圖譜基本如圖10所示。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述的晶型IV，其特徵在於，其差示掃描量熱分析曲線如圖11所示或熱重分析曲線如圖12所示。
6. 一種藥物組合物，包含治療有效量的申請專利範圍第1至5項中任一項所述的晶型IV，以及藥學上可接受的載體或賦形劑。
7. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述晶型IV，或申請專利範圍第6項所述的藥物組合物在製備用於預防和/或治療糖尿病、糖尿病性視網膜病、糖尿病性神經病、糖尿病性腎病的藥物中的用途用，較佳為製備預防和/或治療II型糖尿病的藥物。
8. 一種治療代謝性疾病的方法，所述方法包括給藥申請專利範圍第1至5項中任意一項所述的晶型IV，或申請專利範圍第6項所述的藥物組合物；所述治療代謝性疾病較佳為糖尿病、糖尿病性視網膜病、糖尿病性神經病或糖尿病性腎病；較佳為II型糖尿病。
9. 一種製備式(I)所示化合物晶型IV的方法： 所述的方法為將無定形的式(I)所示化合物或者任意晶型的式(I)所示化合物採用重結晶或打漿製備得到，其中重結晶或打漿的溶劑選自酯類溶劑、醚類溶劑、烷烴類溶劑和水中的一種或兩種以上的混合溶劑。
10. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中，重結晶或打漿的溶劑選自乙酸乙酯、異丙醚、甲基第三丁基醚、正庚烷、甲醇、乙醇和水中的一種或兩種以上的混合溶劑。
11. 如申請專利範圍第9或10項所述的方法，其中，重結晶或打漿温度為10-80℃，較佳為10-50℃。
12. 如申請專利範圍第9或10項所述的方法，重結晶或打漿的溶劑為乙酸乙酯和正庚烷的混合溶劑，兩者的體積比為1：1-1：3，較佳為1：2。
13. 一種製備式(I)所示化合物晶型IV的方法： 所述的方法為將無定形的式(I)所示化合物或者任意晶型的式(I)所示化合物在100℃條件下處理得到。
14. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中温度為140℃。