化合物A的晶型α及其制备方法和含有该晶型的药物组合物与流程

文档序号:12742539阅读:346来源:国知局
本发明属于化学药物制备领域,具体涉及一种二肽基肽酶-IV抑制剂化合物A的晶型α及其制备方法,以及含有该晶型的药物组合物。
背景技术
:二肽基肽酶IV(DipeptidylpeptidaseIV,DPP-IV)是丝氨酸蛋白酶,能特异性水解多肽或蛋白质N末端的Xaa-Pro或Xaa-Ala二肽。DPP-IV是非典型丝氨酸蛋白酶,其C末端区域的Ser-Asp-His催化三联体与典型丝氨酸蛋白酶不同,为逆序排列。DPP-IV有多种生理学相关底物,如炎症趋化因子类、正常T细胞表达和分泌因子(regulatedonactivationnormalT-cellexpressedandsecreted,RANTES)、嗜酸细胞活化趋化因子和巨噬细胞衍生趋化因子、神经肽类如神经肽Y(neuropeptideY,NPY)和P5物质、血管活性肽、肠降血糖素如胰高糖素样肽(glucagon-likepeptide-l,GLP-1)和葡萄糖依赖性促胰岛素多肽(glucose-dependentinsulinotropicpolypeptide,GIP)。抑制体内DPP-IV可使内源性GLP-1(7-36)水平上升,减少其拮抗物GLP-1(9-36)的生成。因此,DPP-IV抑制剂可能对与DPP-IV活性相关的疾病有效,例如2型糖尿病,糖尿病血脂异常,糖耐量降低(ImpairedGlucoseTolerance,IGT),空腹血糖受损(ImpairedFastingPlasmaGlucose,IFG),代谢性酸中毒,酮病,食欲调节和肥胖。DPP-IV抑制剂阿格列汀(Alogliptin)在临床上对于2型糖尿病表现为良好的治疗效果,在美国获批上市。因此,DPP-IV抑制剂目前被认为是新的治疗2型糖尿病的治疗途径。PCT/CN2010/080370描述了一系列的新母核结构的DPP-IV抑制剂。其中,包括化合物A,其化学名称为:(R)-2-((3-(3-氨基哌啶-1-基)-6-甲基-5-氧代-1,2,4-三嗪-4(5H)-基)甲基)-4-氟苄腈(采用该现有技术工艺获得产物为黄色油状物),分子式:C17H19FN6O,分子量:342,化学结构式为下式(I):为了改善该化合物的药用性质,对具有有利的稳定性性质研究可以有效地用于药物组合物中通过抑制DPP-IV而治疗病态的患者。技术实现要素:本发明的目的之一在于提供一种稳定的二肽基肽酶-IV(Dipeptidylpeptidase-IV,DPP-IV)可逆的竞争性抑制剂化合物A的稳定晶型。化合物A的化学名称为:(R)-2-((3-(3-氨基哌啶-1-基)-6-甲基-5-氧代-1,2,4-三嗪-4(5H)-基)甲基)-4-氟苄腈,分子式:C17H19FN6O,分子量:342,化合物A的化学结构式为下式(I),上述二肽基肽酶-IV抑制剂化合物A的晶型α在X射线衍射图中以2θ角表示在9.41°处有特征峰,误差为±0.2°。进一步在15.66°、16.33°和22.68°处有特征峰,误差为±0.2°。该位移的特征峰为该晶型X射线最强的特征峰,可以充分代表本晶型。具体的更为详细的,化合物A在X射线衍射图中以2θ角表示在8.87°、9.41°、13.91°、15.66°、16.33°、18.37°、22.68°、23.55°、24.00°、24.41°和24.92°处有特征峰,误差为±0.2°。应注意:特定的晶型的不同样品具有同样的主要XRPD峰,但是在粉末图中的小峰可能有变化。此外,当由本领域普通技术人员,采用相应方法得到的同晶型样品采用相同的仪器和检测方法进行检测时,各2θ角误差通常在±0.2°以内(各2θ角误差通常在±0.2°以内的含义指的是大部分特征峰,如超过80%以上的特征峰误差在此范围内,而偶然有个别少数的特征峰的误差超出该范围,均应认为属于相同晶型的XRPD谱图);而且,所述各位移的特征峰为中等强度吸收峰,而其他弱吸收峰可能由于实验操作误差发生明显变化,对于本领域技术人员来说其他吸收峰均是表征本晶型时不必要的吸收峰。具体地,所述化合物A的晶型α的X射线衍射图如表1或表2所示,误差为±0.2°。更为具体地,所述化合物A的晶型α的X射线衍射图如附图1或附图2所示。X射线衍射检测条件:X射线衍射采用锐影(Empyrean)X射线衍射仪,在Cu靶Kα射线,电压:40.0kV,电流:40.0mA,发散狭缝1/32°,防散射狭缝1/16°,防散射狭缝7.5mm,步长0.02°,每步停留时间40s条件下测定2θ范围:3°-50°。所述化合物A的晶型α的稳定性高,相对于PCT/CN2010/080370所获得黄色油状物具有更好的稳定性,更利于化合物A的临床应用,充分保证用药的安全性和有效性。本发明的另一目的在于提供一种上述化合物A的晶型α的制备方法,该方法工艺简单,常温条件下即可实现。其中,化合物A可根据PCT/CN2010/080370公开的方法制备,具体合成路线及主要的反应条件如下:化合物A的晶型α的制备方法包括以下步骤:(1)、以甲醇或者甲醇和水的混合溶液作为溶剂,分别溶解苯甲酸和上述工艺获得化合物A,往化合物A的溶液中在特定温度下滴加等摩尔的苯甲酸溶液,滴加完毕后,在15~25℃搅拌10小时以上,然后再在0~10℃放置数小时,过滤,得固体产物;(2)取步骤(1)产物加入二氯甲烷,搅拌溶解,加入冰水,用碳酸钠/水溶液调pH9.0~10.0,搅拌,分相,收集下层二氯甲烷层,水层用二氯甲烷提取,合并二氯甲烷层,用水洗涤,分相,收集二氯甲烷层,减压浓缩至干,得油状物。进一步包括优化结晶步骤(3),取步骤(2)油状物,加入甲醇,搅拌溶解,搅拌下,滴加水,搅拌至大量固体析出,继续滴加水,搅拌,过滤,用水洗涤,常温真空干燥。具体地,优选结晶步骤(3)取步骤(2)油状物5g,加入甲醇2.5ml,搅拌溶解,搅拌下,滴加水5ml,搅拌至大量固体析出。继续滴加水10—15ml,搅拌3小时,过滤,用水洗涤3次,转常温真空干燥,得约4.1~4.3g。现有技术PCT/CN2010/080370的黄色油状物产物,虽具有较好纯度,但始终难以通过多种结晶方法获得化合物A的晶型,由于其物理形态,不易于进一步制剂使用。本发明通过大量的实验,通过优化工艺先将合成获得黄色油状物转苯甲酸盐,弱碱下转新的碱油状物,再次优化结晶工艺才首次获得化合物A的新颖晶型,其具有优异的纯度和质量稳定性。本发明的再一目的在于提供一种含有上述的化合物A晶型α的药物组合物或者使用所述化合物A的晶型α转为其药用盐,和一种以上药学上可接受的载体。所述载体包括各种药用辅料,包材,传递工具等,根据制剂需要进行选择,例如辅料包括填充剂、崩解剂、粘合剂、润滑剂等,可以适用于口服、吸入、非肠胃给药或表面使用;剂型包括但不限于注射剂、溶液制剂、片剂、胶囊剂、颗粒剂等。所述药物组合物可以用于制备DPP-IV引起相关疾病、特别是2型糖尿病的药物的应用。本发明与现有技术相比具有如下突出的优点及有益效果:1、本发明的化合物A的晶型α的纯度高,为质量稳定的固体形态,更易于药物组合物的配置和使用。2、本发明的化合物A的晶型α相对于PCT/CN2010/080370所获得黄色油状物明显具有更好的稳定性,更利于保证化合物A的临床疗效和安全用药。3、本发明制备化合物A的晶型α的方法简单、快捷、在常温条件下即可制备,更易于产业化生产。附图说明图1是本发明实施例2所得化合物A的晶型α的X射线衍射图谱图2是本发明实施例3所得化合物A的晶型α的X射线衍射图谱具体实施方式下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述,但发明的实施方式不限于此。实施例1化合物A的制备按照PCT/CN2010/080370说明书实施例2和3的方法,采用以下技术合成路线制备化合物A:所得化合物A,1H-NMR(400MHz,DMSO,ppm):δ7.96(m,1H),7.36(br,1H),7.29(d,1H),5.23(s,2H),3.15(m,3H),2.72(m,2H),2.23(s,3H),1.78(d,1H),1.64(d,1H),1.47(m,1H),1.12(m,1H).MS:m/z,343(100%,M+1)。具体制备步骤如下:步骤A.1-溴-4-氟-2-(异硫氰酸甲基)苯(2)向1-溴-2-(溴甲基)-4-氟苯(1,5.36g,20.0mmol)的DMF溶液(20mL)中,加入碘化钠(1.20g,8.00mmol)和硫氰酸钾(3.88g,40.0mmol)。该混合物在氮气氛围下加热到80℃反应12h后,冷却到室温,向其中加入100mL水,并用乙酸乙酯萃取(50mL×2),合并有机层用饱和食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,抽滤浓缩得粗品,残余物用硅胶柱色谱纯化(洗脱剂:石油醚)得1-溴-4-氟-2-(异硫氰酸甲基)苯(2)。步骤B.N-(2-溴-5-氟苯甲基)肼基硫代甲酰胺(3)将水合肼(80%,2.22g,35.5mmol)的1,4-二氧六环溶液(20mL)冷却到0℃,向其中加入1-溴-4-氟-2-(异硫氰酸甲基)苯(2,3.16g,12.8mmol)的1,4-二氧六环溶液(5mL)。该混合物在室温搅拌2h,向其中加入100mL冰水,有固体析出,抽滤,水洗,五氧化二磷干燥过夜,得N-(2-溴-5-氟苯甲基)肼基硫代甲酰胺(3)。MS:m/z,278(100%,M+1),280(100%),300(10%,M+23),302(10%)。步骤C.甲基2-(2-(2-溴-5-氟苯甲氨基硫代甲酰胺)肼基)丙酸酯(4)向丙酮酸(352mg,4.00mmol)的甲醇溶液(15mL)中先后加入N-(2-溴-5-氟苯甲基)肼基硫代甲酰胺(3,1.112g,4.00mmol),以及浓硫酸5滴,将该混合物加热到回流7h,蒸除大部分溶剂,残余物用乙酸乙酯萃取(150mL),有机层先后分别用水,饱和碳酸氢钠溶液,饱和食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,抽滤浓缩得甲基2-(2-(2-溴-5-氟苯甲氨基硫代甲酰胺)肼基)丙酸酯(4)。MS:m/z,362(100%,M+1),364(100%),384(60%,M+23),386(60%)。步骤D.4-(2-溴-5-氟苯甲基)-6-甲基-3-硫代-3,4-二氢-1,2,4-三嗪-5(2H)-酮(5)将由钠(273mg,11.88mmol)和干燥甲醇(30mL)新鲜制备的甲醇钠(0.4M)溶于甲醇30mL,向其中加入甲基2-(2-(2-溴-5-氟苯甲氨基硫代甲酰胺)肼基)丙酸酯(4,1.434g,3.96mmol),将该混合物加热回流22h,蒸除大部分溶剂,残余物用水100mL稀释,用2N浓盐酸调节pH为1~2,乙酸乙酯萃取(50mL×2),合并萃取层用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,抽滤浓缩得粗品,经硅胶柱色谱纯化(洗脱剂:乙酸乙酯/石油醚=20%~30%),得4-(2-溴-5-氟苯甲基)-6-甲基-3-硫代-3,4-二氢-1,2,4-三嗪-5(2H)-酮(5),MS:m/z,330(65%,M+1),332(60%,M+23)。步骤E.4-(2-溴-5-氟苯甲基)-6-甲基-3-(甲硫基)-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮(6)将4-(2-溴-5-氟苯甲基)-6-甲基-3-硫代-3,4-二氢-1,2,4-三嗪-5(2H)-酮(5,914mg,2.77mmol)悬浮于乙醇15mL中,先后加入氢氧化钠(111mg,2.77mmol)和碘甲烷(787mg,5.54mmol)。将该混合物于室温搅拌10分钟得澄清黄色溶液,反应用水100mL稀释,乙酸乙酯萃取(30mL×2),合并萃取层用饱和食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,抽滤浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化(洗脱剂:乙酸乙酯/石油醚=20~25%)得4-(2-溴-5-氟苯甲基)-6-甲基-3-(甲硫基)-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮(6).1HNMR(400MHz,DMSO,ppm):δ7.73(m,1H),7.16(br,1H),7.05(d,1H),5.09(s,2H),2.56(s,3H),2.32(s,3H).MS:m/z,344(100%,M+1),346(100%)。步骤F.(R)-叔丁基1-(4-(2-溴-5-氟苯甲基)-6-甲基-5-氧代-4,5-二氢-1,2,4-三嗪-3-基)哌啶-3-氨基甲酸酯(8)将4-(2-溴-5-氟苯甲基)-6-甲基-3-(甲硫基)-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮(6,180mg,0.523mmol)与(R)-叔丁基哌啶-3-氨基甲酸酯(7,208mg,1.04mmol)研磨5分钟,在氮气氛围下加热到135℃反应13h,反应混合物用硅胶柱色谱纯化(洗脱剂:乙酸乙酯/石油醚=10~50%)得(R)-叔丁基1-(4-(2-溴-5-氟苯甲基)-6-甲基-5-氧代-4,5-二氢-1,2,4-三嗪-3-基)哌啶-3-氨基甲酸酯(8).MS:m/z,496(100%,M+1),498(100%)。步骤G.(R)-叔丁基1-(4-(2-氰基-5-氟苄基)-6-甲基-5-氧代-4,5-二氢-1,2,4-三嗪-3-基)哌啶-3-氨基甲酸酯(9)向碳酸钠(53mg,0.50mmol)、醋酸钯(3mg,0.013mmol)和N-甲基吡咯烷酮0.5mL的混合物中加入异丙醇3滴和水2滴,该混合物室温搅拌5分钟,向其中加入(R)-叔丁基1-(4-(2-溴-5-氟苯甲基)-6-甲基-5-氧代-4,5-二氢-1,2,4-三嗪-3-基)哌啶-3-氨基甲酸酯(8,246mg,0.496mmol)的NMP溶液(1.0mL),并加热到140℃,再加入K4[Fe(CN)6].3H2O(209mg,0.496mmol),在140℃加热12h,冷却到室温,加入水10mL,乙酸乙酯萃取(20mL×2),合并有机层用饱和食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,抽滤浓缩得粗品,经硅胶柱色谱纯化(洗脱剂:乙酸乙酯/石油醚=20~35%)得(R)-叔丁基1-(4-(2-氰基-5-氟苄基)-6-甲基-5-氧代-4,5-二氢-1,2,4-三嗪-3-基)哌啶-3-氨基甲酸酯(9).MS:m/z,418(20%),443(100%,M+1),465(95%,M+23)。步骤H.(R)-2-((3-(3-氨基哌啶-1-基)-6-甲基-5-氧代-1,2,4-三嗪-4(5H)-基)甲基)-4-氟苄腈(10,化合物A)向(R)-叔丁基1-(4-(2-氰基-5-氟苄基)-6-甲基-5-氧代-4,5-二氢-1,2,4-三嗪-3-基)哌啶-3-氨基甲酸酯(9,37mg)的二氯甲烷溶液1mL,加入三氟醋酸0.5mL,室温搅拌1h,用饱和碳酸氢钠溶液中和,二氯甲烷萃取(10mL×3),合并有机层用无水硫酸钠干燥,抽滤浓缩得粗品,经硅胶柱色谱纯化(洗脱剂:二氯甲烷/甲醇/氨水=92:6:2)得(R)-2-((3-(3-氨基哌啶-1-基)-6-甲基-5-氧代-1,2,4-三嗪-4(5H)-基)甲基)-4-氟苄腈(10,黄色油状物)。1HNMR(400MHz,DMSO,ppm):δ7.96(m,1H),7.36(br,1H),7.29(d,1H),5.23(s,2H),3.15(m,3H),2.72(m,2H),2.23(s,3H),1.78(d,1H),1.64(d,1H),1.47(m,1H),1.12(m,1H).MS:m/z,343(100%,M+1)。实施例2化合物A的晶型α的制备(1)配置95%甲醇溶液:200mL烧杯中加入91.2mL甲醇,加入4.8mL水,搅拌均匀,备用。取2.14g苯甲酸,室温下加入10mL95%甲醇搅拌溶解,备用(苯甲酸的甲醇溶液);向50mL反应瓶中加入前述方法获得的化合物A60g,用95%甲醇32mL搅拌溶解;使内温保持在15~25℃下滴加苯甲酸的甲醇溶液,0.5~1h滴完;滴加完毕后,15~25℃左右搅拌16h,再在0~10℃左右放置6h,过滤,得固体产物。(2)取步骤(1)产物30g,加入二氯甲烷150ml,搅拌溶解,加入冰水100ml,用碳酸钠/水溶液150ml,调pH9.0~10.0,搅拌5分钟,分相。收集下层二氯甲烷层,水层用50ml二氯甲烷提取,合并二氯甲烷层,用水100ml,洗涤,分相,收集二氯甲烷层。于30℃以下,减压浓缩至干,得油状物约22g。(3)取油状物5g,加入甲醇2.5ml,搅拌溶解,搅拌下,滴加水5ml,搅拌至大量固体析出。继续滴加水10ml,搅拌3小时,过滤,用水洗涤3次,转常温真空干燥,得约4.1~4.3g化合物A晶型α。所得化合物A的晶型α的X射线衍射图谱如图1所示。具体的特征吸收峰如下表1,误差为±0.2°。表1化合物A的晶型α的X射线衍射吸收峰数据其中,No.=序号,Rel.Int.=RelativeIntensity,Pos.[°2Th.]=Position[°2Theta],误差为±0.2°。Rel.Int.=RelativeIntensity只是表示特征峰强度的大致强度情况,不应作为具体晶型的限定。X射线衍射检测条件:X射线衍射采用锐影(Empyrean)X射线衍射仪,在Cu靶Kα射线,电压:40.0kV,电流:40.0mA,发散狭缝1/32°,防散射狭缝1/16°,防散射狭缝7.5mm,步长0.02°,每步停留时间40s条件下测定2θ范围:3°-50°。实施例3化合物A的晶型α的制备(1)配置95%甲醇溶液:200mL烧杯中加入91.2mL甲醇,加入4.8mL水,搅拌均匀,备用。取2.14g苯甲酸,室温下加入10mL95%甲醇搅拌溶解,备用(苯甲酸的甲醇溶液);向50mL反应瓶中加入前述方法获得的化合物A60g,用95%甲醇32mL搅拌溶解;使内温保持在15~25℃下滴加苯甲酸的甲醇溶液,0.5~1h滴完;滴加完毕后,15~25℃左右搅拌16h,再在0~10℃左右放置6h,过滤,得固体产物。(2)取步骤(1)产物30g,加入二氯甲烷150ml,搅拌溶解,加入冰水100ml,用碳酸钠/水溶液150ml,调pH9.0~10.0,搅拌5分钟,分相。收集下层二氯甲烷层,水层用50ml二氯甲烷提取,合并二氯甲烷层,用水100ml,洗涤,分相,收集二氯甲烷层。于30℃以下,减压浓缩至干,得油状物约22g。(3)取油状物5g,加入甲醇2.5ml,搅拌溶解,搅拌下,滴加水5ml,搅拌至大量固体析出。继续滴加水15ml,搅拌3小时,过滤,用水洗涤3次,转常温真空干燥,得约4.1~4.3g化合物A晶型α。所得化合物A的晶型α的X射线衍射图谱如图2所示。具体的特征吸收峰如下表2,误差为±0.2°。表2化合物A的晶型α的X射线衍射吸收峰数据其中,No.=序号,Rel.Int.=RelativeIntensity,Pos.[°2Th.]=Position[°2Theta],误差为±0.2°。Rel.Int.=RelativeIntensity只是表示特征峰强度的大致强度情况,不应作为具体晶型的限定。X射线衍射检测条件:X射线衍射采用锐影(Empyrean)X射线衍射仪,在Cu靶Kα射线,电压:40.0kV,电流:40.0mA,发散狭缝1/32°,防散射狭缝1/16°,防散射狭缝7.5mm,步长0.02°,每步停留时间40s条件下测定2θ范围:3°-50°。总结:根据图1和2的XRD谱图和特征峰数据,以2θ角表示在9.41°±0.2°处有最强的特征吸收峰,误差为±0.2°,可以明显代表本晶型。进一步所述晶型还在15.66°、16.33°和22.68°处有特征峰,误差为±0.2°,相对吸收强度大于20%,可以充分代表本晶型。具体的更为详细的,化合物A在X射线衍射图中以2θ角表示在8.87°、9.41°、13.91°、15.66°、16.33°、18.37°、22.68°、23.55°、24.00°、24.41°和24.92°有特征峰,误差为±0.2°,相对吸收强度大于10%,可以更为详细的区分其他物质代表本晶型。而其他弱吸收峰可能由于实验操作误差发生明显变化,对于本领域技术人员来说其他吸收峰均是表征本晶型时可以认为不必要的吸收峰。实施例4稳定性对比实验根据《中国药典》2010版第二部附录XIXC《原料药于药物制剂的稳定性试验指导原则》的指导,以实施例2和3得到的化合物A的晶型α和PCT/CN2010/080370公开方法制备得到的黄色油状物在同等条件下进行影响因素高湿实验,保存数日后,实验方法和结果如下:高湿实验依据《中国药典》2010版第二部附录XIXC《原料药于药物制剂的稳定性试验指导原则》,精密称取实施例1的化合物A(黄色油状物)、实施例2和3得到的化合物A的晶型α各5份,每份100mg,置于容器中,裸露在相对湿度为92.5%,温度为25±2℃的环境中。分别于0、1、2、13天后取样测定,结果见表3。表3高湿实验结果(25℃±2℃,RH92.5%)样品相对含量(%)0天1天2天13天化合物A(黄色油状物)100.00%96.776%96.712%96.707%实施例2化合物A(晶型α)100.00%98.554%98.308%98.160%实施例3化合物A(晶型α)100.00%98.552%98.306%98.159%通过上述结果可以看出:实施例2和3所得化合物A的晶型α在25℃±2℃,RH92.5%条件下放置1、2和13天后其相对含量相对于现有技术获得化合物A黄色油状物具有明显更好的稳定性。纯度检测方法参照《中国药典》2010版第二部附录VD的高效液相色谱法,仪器:Agilent高效液相色谱仪,C18色谱柱,5μm,流速:1mL/min,检测波长:229nm,流动相:0.1%的磷酸-乙腈:水=3:7。实施例5药物组合物的制备化合物A(晶型α)6.78g糊精84.00g按常规方法,将上述物质混合均匀后,分1000等份分别装入普通明胶胶囊,得到1000颗胶囊。上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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