用于制造具有极高分子量和低粘度的酯化纤维素醚的方法与流程

文档序号:13426277

本发明涉及一种用于制备酯化纤维素醚的改良方法。



背景技术:

纤维素醚的酯、其用途和其制备方法在所属领域中通常已知。制造纤维素醚酯的已知方法包括使纤维素醚与脂肪族单羧酸酐和二羧酸酐反应,例如美国专利第4,226,981号和第4,365,060号中所述。

多种已知纤维素醚的酯适用作用于药物剂型的肠溶聚合物,如羟丙基甲基纤维素乙酸丁二酸酯(HPMCAS)。肠溶聚合物是对在胃的酸性环境中溶解具有抵抗性的那些聚合物。包覆有这类聚合物的剂型避免药物在酸性环境中失活或降解或防止胃受到药物刺激。美国专利第4,365,060号公开据称具有极好肠溶性性能的肠溶性胶囊。

欧洲专利申请EP 0 219 426公开一种用于制造纤维素醚的肠溶性酸性二羧酸酯的方法,其中(a)具有羟基丙氧基作为醚形成基团的纤维素醚,其2重量%水溶液在20℃下的粘度是至少5厘泊,与(b)二羧酸酐或其与脂肪族单羧酸的酸酐的混合物,在(c)碱金属乙酸盐和乙酸的组合的存在下反应。EP 0 219 426显示从粘度是至少6厘泊的纤维素醚制造的酸性二羧酸酯在片剂上提供肠溶性薄膜衣材料,所述材料对模拟胃液具有耐受性。当从粘度仅为3厘泊的纤维素醚制造比较酸性二羧酸酯时,大部分片剂在模拟胃液中崩解。当制造酸性二羧酸酯应用的方法和配方参数相当时,由较高粘度的纤维素醚制造的酸性二羧酸酯的分子量比由较低粘度的纤维素醚制造的那些的分子量高。

在现有技术中还已知(例如如在国际专利申请WO 2005/115330中公布)HPMCAS适用于提高水溶性不佳的药物的生物利用率。这是极其重要的,因为几乎70%的新颖药物候选物是低水溶性化合物。一般来说,水溶性差的药物具有低生物利用率。HPMCAS旨在降低药物的结晶度,从而使药物溶解必须的活化能降到最低,以及在药物分子周围建立亲水性条件,从而改良药物本身的溶解性以提高其生物利用率,即摄取后个体对其的体内吸收。鉴于HPMCAS的极大实用性,改性HPMCAS和其制备方法已经耗费了许多研究。

国际专利申请WO 2005/115330和WO 2011/159626公开具有取代水平的特定组合的HPMCAS聚合物。

国际专利申请WO 2014/133885公开了具有特定取代模式的丁二酰基和乙酰基的HPMCAS。通过使乙酸和丁二酸在单独步骤中与羟丙基甲基纤维素反应来制造HPMCAS。

所属领域中公认HPMCAS的取代水平和取代模式对其提高水溶性差的药物的生物利用率的能力有影响。相信如HPMCAS的酯化纤维素醚的分子量对其提高水溶性差的药物的生物利用率的能力也具有重大影响。埃德加(Edgar)等人,《纤维素(Cellulose)》(2007),14:49-64提到对茶碱与组成相似,仅分子量显著不同的两种乙酸纤维素丁酸酯(cellulose acetate butyrate,CAB)的微粒形成的研究。茶碱的释放通过较高聚合物分子量显著减缓,通过较低粒径显著提速,并且通过从较高粘度溶液形成粒子显著减少。

国际专利申请WO2014/031447和WO2014/031448公开控制HPMCAS的分子量的方法。WO2014/031447公开HPMCAS的分子量随着摩尔比[脂肪族羧酸/纤维素醚的脱水葡萄糖单元]降低而增加。WO2014/031448公开HPMCAS的分子量随着摩尔比[碱金属羧酸盐/纤维素醚的脱水葡萄糖单元]提高而增加。脂肪族羧酸和碱金属羧酸酯分别用作反应稀释剂和反应催化剂。

尽管高分子量酯化纤维素醚非常适宜用于对胃液产生良好抵抗性,但已知高分子量酯化纤维素醚在其以高浓度(如7-10重量%的浓度)溶解于有机溶剂中时展现高粘度。高粘度降低其在涂布过程中的效率。在涂布过程中,需要含高浓度的酯化纤维素醚的有机溶剂来使随后必须去除的溶剂的量降到最低。另一方面,溶液的粘度应该低到可以有利于在打算包覆的剂型(如片剂)上喷洒溶液。

陶氏国际专利申请WO2014/137779公开如HPMCAS的酯化纤维素醚,其具有高分子量和在丙酮和其制造方法中合理地低粘度。

鉴于如HPMCAS的酯化纤维素醚的巨大效用和重要性,本发明的一个目标是改进技术并且寻找制造酯化纤维素醚的新方式。本发明的优选目标是发现制造酯化纤维素醚的新方法,所述酯化纤维素醚具有高分子量但仍高效地用于喷雾干燥和涂布工艺中。



技术实现要素:

出乎意料地,已发现通过在制造酯化纤维素醚时在不同阶段向反应混合物馈入反应稀释剂来优化如HPMCAS的酯化纤维素醚的分子量比率和在丙酮中的粘度,即,其粘度可以降低而不显著降低其分子量和/或其分子量可以增加而不显著提高其粘度。

相应地,本发明涉及一种用于制造酯化纤维素醚的方法,所述方法包含以下阶段

i)制备包含纤维素醚、脂肪族单羧酸酐、二羧酸酐和反应稀释剂的反应混合物并且在混合所述反应混合物的组分之前、期间或之后将所述反应混合物加热到60℃到110℃的温度来进行酯化反应,以及

ii)在所述酯化反应完成之前,向所述反应混合物持续地或分一个或多个部分添加额外量的反应稀释剂并且使所述酯化反应进一步进行。

具体实施方式

在本发明的方法中用作起始物质的纤维素醚的纤维素主链具有通过β-1,4糖苷键结合的D-吡喃葡萄糖重复单元,在本发明的上下文中称为脱水葡萄糖单元。纤维素醚优选地是烷基纤维素、羟烷基纤维素或羟烷基烷基纤维素。这意味着在本发明的方法中所采用的纤维素醚中,脱水葡萄糖单元的羟基的至少一部分经烷氧基或羟基烷氧基或烷氧基与羟基烷氧基的组合取代。羟基烷氧基通常是羟基甲氧基、羟基乙氧基和/或羟基丙氧基。羟基乙氧基和/或羟基丙氧基是优选的。通常,纤维素醚中存在一类或两类羟基烷氧基。优选地,存在单一种类的羟基烷氧基,更优选地羟基丙氧基。烷氧基通常是甲氧基、乙氧基和/或丙氧基。甲氧基是优选的。

说明性的以上定义的纤维素醚为烷基纤维素,如甲基纤维素、乙基纤维素和丙基纤维素;羟烷基纤维素,如羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丁基纤维素;和羟烷基烷基纤维素,如羟乙基甲基纤维素、羟甲基乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基乙基纤维素、羟丁基甲基纤维素和羟丁基乙基纤维素;以及具有两个或更多个羟基烷基的那些,如羟乙基羟丙基甲基纤维素。最优选地,纤维素醚是羟烷基甲基纤维素,如羟丙基甲基纤维素。

脱水葡萄糖单元的羟基经羟基烷氧基取代的程度由羟基烷氧基的摩尔取代度MS(羟基烷氧基)表示。MS(羟基烷氧基)为纤维素醚中每脱水葡萄糖单元的羟基烷氧基摩尔数的平均数。应理解,在羟基烷基化反应期间,键结至纤维素主链的羟基烷氧基的羟基可以进一步通过烷基化剂(例如甲基化剂)和/或羟基烷基化剂醚化。关于脱水葡萄糖单元的相同碳原子位置的多个随后羟烷基化醚化反应产生侧链,其中多个羟基烷氧基通过醚键彼此共价键结,每个侧链作为整体形成纤维素主链的羟基烷氧基取代基。

因此,在MS(羟基烷氧基)的情况下提到羟基烷氧基,术语“羟基烷氧基”必须解释为羟基烷氧基取代基的构成单元,其包含单一羟基烷氧基或如上所述的侧链,其中两个或更多个羟基烷氧基单元通过醚键结而彼此共价键结。在这一定义内,羟基烷氧基取代基的末端羟基进一步烷基化(例如甲基化)或未烷基化并不重要;对于测定MS(羟基烷氧基)包括烷基化与非烷基化羟基烷氧基取代基。在本发明的方法中采用的纤维素醚一般具有0.05到1.00、优选地0.08到0.90、更优选地0.12到0.70、最优选地0.15到0.60并且尤其0.20到0.40范围内的羟基烷氧基摩尔取代度。

每脱水葡萄糖单元经烷氧基(如甲氧基)取代的羟基的平均数表示为烷氧基的取代度,DS(烷氧基)。在上文给出的DS定义中,术语“经烷氧基取代的羟基”在本发明中解释为不仅包括直接键结到纤维素主链的碳原子的烷基化羟基,而且包括键结到纤维素主链的羟基烷氧基取代基的烷基化羟基。本发明的方法中采用的纤维素醚一般具有1.0到2.5,优选地1.1到2.4,更优选地1.2到2.2,最优选地1.6到2.05以及尤其1.7到2.05范围中的DS(烷氧基)。

烷氧基的取代度和羟基烷氧基的摩尔取代度可以通过用碘化氢对纤维素醚进行蔡塞尔裂解(Zeisel cleavage)和后续定量气相色谱分析来测定(G.巴特姆斯(G.Bartelmus)和R.凯特勒(R.Ketterer),《分析化学(Z.Anal.Chem.)》,286(1977)161-190)。.最优选地,用于本发明的方法中的纤维素醚是DS(甲氧基)在上文针对DS(烷氧基)指示的范围内并且MS(羟基丙氧基)在上文针对MS(羟基烷氧基)指示的范围内的羟丙基甲基纤维素。

根据ASTM D2363-79(2006年再次审核)在20℃下以2重量%水溶液测量,在本发明的方法中用作起始物质的纤维素醚一般具有至多200mPa·s、优选地至多100mPa·s、更优选地至多50mPa·s并且最优选地至多5mPa·s的粘度。一般来说,在20℃下以2重量%水溶液测量,其粘度是至少1.2mPa.s、通常至少1.8mPa.s、甚至更通常至少2.4mPa.s、并且最通常至少2.8mPa.s。这类粘度的纤维素醚可以通过使较高粘度的纤维素醚进行部分解聚合方法获得。部分解聚合过程在所属领域中众所周知并且描述于例如欧洲专利申请EP 1 141 029;EP 0 210 917;EP 1423 433;以及美国专利第4,316,982号中。或者,在制造纤维素醚期间例如通过氧或氧化剂的存在可实现部分解聚合。

本发明方法中所用的纤维素醚的脱水葡萄糖单元的摩尔数可以从用作起始物质的纤维素醚的重量,通过由DS(烷氧基)和MS(羟基烷氧基)计算经取代的脱水葡萄糖单元的平均分子量来测定。

在本发明的方法的阶段i)中,制备包含纤维素醚、脂肪族单羧酸酐、二羧酸酐和反应稀释剂的反应混合物。在本发明的一个实施例中,制备另外包含反应催化剂,如碱金属羧酸盐的反应混合物。在混合反应混合物的组分之前、期间或之后,将反应混合物加热到60℃到110℃的温度来进行酯化反应。

在本发明的阶段i)的一个实施例中,将本发明的方法中所用的全部量的纤维素醚、脂肪族单羧酸酐、二羧酸酐和反应催化剂(如碱金属羧酸盐)与所述方法中所用的一部分反应稀释剂组合提供反应混合物。在这一实施例中,混合物优选地在混合反应混合物的组分期间,或更优选地在混合反应混合物的组分之后进行加热。

在本发明的另一实施例中,本发明的阶段i)分成几个步骤。优选地,所述方法的阶段i)包含步骤iA)将纤维素醚和第一量的反应催化剂,如碱金属羧酸盐溶解或分散于反应稀释剂中,iB)在向步骤iA)中获得的混合物添加脂肪族单羧酸酐和二羧酸酐之前、期间或之后将获得的混合物加热到60℃到110℃的温度,以及iC)添加第二量的反应催化剂,如碱金属羧酸盐。优选的碱金属羧酸盐是乙酸钠或乙酸钾。在步骤iA)中,首先将纤维素醚或首先将如碱金属羧酸盐的反应催化剂或将它们两个同时溶解或分散于反应稀释剂中。在所述方法的阶段i)中添加到反应混合物的反应催化剂(如碱金属羧酸盐)的总量的仅一部分在步骤iA)中进行添加。优选地,在步骤iA)中添加反应催化剂的总量的仅15%到35%,更优选地仅20%到30%。

优选地,在向反应混合物添加第二量的反应催化剂,如碱金属羧酸盐之前,使步骤iB)的反应混合物中进行酯化反应。通常,在添加第二量的反应催化剂之后,使步骤iC)的反应混合物中进一步进行酯化反应。然而,在步骤iC)之后,酯化反应应该仍未完成。

在反应的阶段i)中的酯化反应完成之前,阶段i)任选地分成步骤iA)、iB)和iC),在所述方法的阶段ii)中,额外量的反应稀释剂持续地或分一个或多个部分添加到反应混合物并且使酯化反应进一步进行。

下文描述优选的起始物质、其在反应的阶段i)(其中阶段i)任选地分成步骤iA)、iB)和iC))和反应的阶段ii)中利用的量和反应条件。

反应稀释剂优选地是脂肪族羧酸,如乙酸、丙酸或丁酸。反应稀释剂可以包含少量的其它溶剂或稀释剂,它们在室温下是液体并且不与纤维素醚反应,如卤化C1-C3衍生物,如二氯甲烷或二氯甲基醚,但脂肪族羧酸的量按反应稀释剂的总重量计一般超过50%,优选地至少75%,并且更优选至少90%。最优选地,反应稀释剂基本上由脂肪族羧酸组成。阶段i)中的反应混合物一般每100重量份纤维素醚包含100到2,000重量份,优选地100到1,000重量份,并且更优选地100到250重量份反应稀释剂。当使用脂肪族羧酸作为反应稀释剂时,阶段i)中的摩尔比[脂肪族羧酸/纤维素醚的脱水葡萄糖单元]一般是[4.0/1.0]到[11.5/1.0],优选地[5.0/1.0]到[11.0/1.0],更优选地[6.0/1.0]到[9.0/1.0],并且最优选地[6.2/1.0]到[7.7/1.0]。

优选的脂肪族单羧酸酐是乙酸酐、丁酸酐或丙酸酐。脂肪族单羧酸的酸酐和纤维素醚的脱水葡萄糖单元之间的摩尔比一般是0.1/1或更高,优选地0.3/1或更高,并且更优选地0.5/1或更高,最优选地1.0/1或更高,并且尤其2.0/1或更高。脂肪族单羧酸酐与纤维素醚的脱水葡萄糖单元之间的摩尔比一般是10/1或更小,优选地8/1或更小,更优选地6/1或更小,最优选地4/1或更小,并且尤其3.5/1或更小。

优选的二羧酸酐是丁二酸酐、顺丁烯二酸酐或邻苯二甲酸酐。丁二酸酐或邻苯二甲酸酐更优选。丁二酸酐是最优选的二羧酸酐。二羧酸的酸酐与纤维素醚的脱水葡萄糖单元之间的摩尔比一般是至少0.01/1,优选地至少0.04/1,更优选地至少0.2/1,并且最优选地至少0.6/1。二羧酸的酸酐与纤维素醚的脱水葡萄糖单元之间的摩尔比一般至多2.5/1,优选地至多1.5/1,并且更优选至多1/1。在反应过程的阶段i)中,(a)脂肪族羧酸比(b)二羧酸酐的摩尔比(a)/(b)一般高大12/1,通常7.0/1到12.0/1。

更优选地,纤维素醚用丁二酸酐或邻苯二甲酸酐与选自由乙酸酐、丁酸酐和丙酸酐组成的组的脂肪族单羧酸酐的组合酯化。最优选地,羟丙基甲基纤维素与丁二酸酐和乙酸酐反应产生羟丙基甲基纤维素乙酸丁二酸酯。

在反应的阶段i)中,其中阶段i)任选地分成步骤iA)、iB)和iC),在混合反应混合物的组分之前、期间或之后将反应混合物加热到60℃到110℃,优选地70℃到100℃的温度。在一个优选实施例中,纤维素醚、阶段i)中所用的量的反应稀释剂和全部量或一部分上文所述的酯化催化剂首先在搅拌下加热到并且保持于上述温度范围5到90分钟,优选地10到30分钟,随后添加二羧酸的酸酐和脂肪族单羧酸的酸酐。

当阶段i)分成步骤iA)、iB)和iC)时,在步骤iC)中,向反应混合物添加第二量的反应催化剂,如碱金属羧酸盐。在步骤iC)中添加优选地65%到85%,更优选地70%到80%总量的添加的反应催化剂。在最后一次添加酸酐之后,优选地以10到90分钟的时间段,更优选地15到60分钟的时间段添加第二量的反应催化剂。

从添加步骤i)中的反应混合物的最后一种组分开始计算,阶段i)中的酯化反应的反应时间通常是30分钟到6小时,更通常45分钟到4小时,并且最通常1到3小时。阶段i)中的反应时间一般是本发明的方法的阶段i)和ii)的总反应时间的至少20%,优选地至少25%,并且更优选地至少30%。阶段i)的反应时间一般是阶段i)和ii)中的总反应时间的至多80%,优选地至多75%,并且更优选地至多70%。

在酯化反应完成之前,在阶段ii)中向反应混合物持续地或分一个或多个部分添加额外量的反应稀释剂并且使酯化反应进一步进行。更优选地,额外量的反应稀释剂以1个或2个部分,最优选地以1个部分添加。优选地,阶段ii)中的反应稀释剂的添加量是每100重量份已经在阶段i)添加到反应混合物的纤维素醚20到200重量份,并且更优选地40到100重量份反应稀释剂。当脂肪族羧酸用作反应稀释剂时,阶段ii)中添加的摩尔比[脂肪族羧酸/纤维素醚的脱水葡萄糖单元]一般是[0.5/1.0]到[7.0/1.0],优选地[0.7/1.0]到[6.0/1.0],更优选地[5.0/1.0]到[9.0/1.0],并且最优选地[4.0/1.0]到[7.7/1.0]。按所述方法的反应稀释剂的总重量计,优选地50%到90%,并且更优选地60%到85%反应稀释剂在方法的阶段i)中添加,并且优选地10到50%,并且更优选地15%到40%反应稀释剂在本发明方法的阶段ii)中添加。

优选地,在已经过了超过20%,更优选地超过30%本发明方法的全部反应时间时,向反应混合物添加额外量的反应稀释剂。优选地,在已经过了低于80%,更优选地低于70%所述方法的全部反应时间时,向反应混合物添加额外量的反应稀释剂。在步骤ii)中添加最后量的反应稀释剂之后,反应混合物一般在60℃到110℃,优选地70℃到100℃的温度范围内保持10分钟到6小时,更通常20分钟到5小时,并且最通常30分钟到4小时。

在完成酯化反应之后,反应产物可以已知方式,例如如美国专利第4,226,981号、国际专利申请WO 2005/115330或欧洲专利申请EP 0 219 426中所述通过使反应混合物与大量水接触,从反应混合物沉淀出来,。在本发明的一个优选实施例中,反应产物如国际专利申请PCT/US13/030394(作为WO2013/148154公布)中所述从反应混合物沉淀出来,产生粉末形式的酯化纤维素醚。

通过本发明的方法优选地制造酯化纤维素醚,其包含式-C(O)-R-COOH的基团,其中R是二价脂肪族或芳香族烃基,如-C(O)-CH2-CH2-COOH、-C(O)-CH=CH-COOH或-C(O)-C6H4-COOH,以及单价酰基,如乙酰基、丙酰基或丁酰基,如正丁酰基或异丁酰基。酯化纤维素醚的特定实例是羟丙基甲基纤维素乙酸邻苯二甲酸酯(HPMCAP)、羟丙基甲基纤维素乙酸顺丁烯二酸酯(HPMCAM)或羟丙基甲基纤维素乙酸丁二酸酯(HPMCAS);羟丙基纤维素乙酸丁二酸酯(HPCAS)、羟丁基甲基纤维素丙酸丁二酸酯(HBMCPrS)、羟乙基羟丙基纤维素丙酸丁二酸酯(HEHPCPrS);或甲基纤维素乙酸丁二酸酯(MCAS)。羟丙基甲基纤维素乙酸丁二酸酯(HPMCAS)是最优选的酯化纤维素醚。

根据本发明的方法制造的酯化纤维素醚一般具有至少0.05、优选地至少0.10并且更优选地至少0.25的脂肪族单价酰基(如乙酰基、丙酰基或丁酰基)的取代度。酯化纤维素醚一般具有至多1.5、优选地至多1.0并且更优选地至多0.6的脂肪族单价酰基的取代度。酯化纤维素醚一般具有至少0.01,优选地至少0.05并且最优选至少0.10的式-C(O)-R-COOH基团(如丁二酰基)的取代度。酯化纤维素醚一般具有至多1.3、优选地至多0.8并且更优选地至多0.5的式-C(O)-R-COOH的基团的取代度。

总的酯取代度一般是至少0.2、优选地至少0.5、更优选地至少0.7并且最优选地至少0.85。总的酯取代度一般不超过1.5、优选地不超过1.4、更优选地不超过1.3并且最优选地不超过1.2。

乙酸酯基和丁二酸酯基的含量根据“羟丙甲纤维素乙酸丁二酸酯,《美国药典和国家处方集(United States Pharmacopia and National Formulary)》,NF 29,第1548-1550页”测定。报告值关于挥发物进行了校正(如在上述HPMCAS专论中的章节“干燥失重”中所述确定)。所述方法可以类似方式用于测定丙酰基、丁酰基、苯二甲酰基以及其它酯基的含量。酯化纤维素醚中醚基的含量以如针对“羟丙甲纤维素”,《美国药典和国家处方集》,USP 35,第3467-3469页(“Hypromellose”,United States Pharmacopeia and National Formulary,USP 35,pp 3467-3469)所述相同的方式测定。根据下式,将通过上述分析获得的醚和酯基的含量转化为个别取代基的DS和MS值。所述化学式可以类似方式用于测定其它纤维素醚酯的取代基的DS和MS。

M(MeO)=M(OCH3)=31.03Da M(HPO)=M(OCH2CH(OH)CH3)=75.09Da

M(乙酰基)=M(COCH3)=43.04Da M(丁二酰基)=M(COC2H4COOH)=101.08Da

M(AGU)=162.14Da M(OH)=17.008Da M(H)=1.008Da

按照惯例,重量百分比是按纤维素重复单元(包括所有取代基)的总重量计的平均重量百分比。甲氧基的含量根据甲氧基(即-OCH3)的质量报告。羟基烷氧基的含量根据羟基烷氧基(即-O-亚烷基-OH)的质量报告;例如羟基丙氧基(即-O-CH2CH(CH3)-OH)。脂肪族单价酰基的含量基于-C(O)-R1的质量报导,其中R1是单价脂肪族基团,如乙酰基(-C(O)-CH3)。式-C(O)-R-COOH的基团的含量根据这一基团的质量(如丁二酰基(即-C(O)-CH2-CH2-COOH)的质量)报告。

通过本发明的方法制造的酯化纤维素醚在丙酮中的出乎意料地低粘度下具有出乎意料地高重量平均分子量Mw。通过本发明的方法制造通常高达500,000道尔顿,更通常高达480,000道尔顿并且最通常高达460,000道尔顿的酯化纤维素醚。一般来说,它们的重量平均分子量Mw是至少100,000道尔顿,更通常至少200,000道尔顿,甚至更通常至少300,000道尔顿。Mw和Mn根据《药物和生物医学分析杂志》56(2011)743(Pharmaceutical and Biomedical Analysis 56(2011)743)使用40体积份的乙腈与60体积份的含有50mM NaH2PO4和0.1M NaNO3的水性缓冲液的混合物作为流动相来测量。将流动相调整到pH8.0。Mw和MnMz的测量更详细地描述于实例中。

本发明方法制造的酯化纤维素醚可溶于丙酮中并且具有合理低粘度。以在20℃下酯化纤维素醚在丙酮中的10重量%溶液形式测量,酯化纤维素醚一般具有至多200mPa·s、优选地至多100mPa·s、更优选地至多90mPa·s并且最优选地至多80mPa·s的粘度。以在20℃下酯化纤维素醚于丙酮中的10重量%溶液形式测量,酯化纤维素醚的粘度通常为10MPa·s或更高,更通常为20MPa·s或更高,更通常30MPa·s或更高并且最通常40MPa·s或更高。

现在将在以下实例中详细地描述本发明的一些实施例。

实例

除非另外提到,否则所有份数和百分比都以重量计。在实例中,使用以下测试程序。

羟丙基甲基纤维素乙酸丁二酸酯(HPMCAS)的粘度

HPMCAS在丙酮中的10重量%溶液通过在室温下在剧烈搅拌下混合10.0gHPMCAS(以其干重计)和90.0g丙酮来制备。混合物在辊式混合器上辊压约24小时。使用可购自德国贺利氏控股(Heraeus Holding GmbH)的Megafuge 1.0离心机使溶液在2000rpm下离心3分钟。根据DIN 51562-1∶1999-01(1999年1月)进行厄布洛德粘度(Ubbelohde viscosity)测量。在20℃下进行测量。

(HPMCAS)的醚基和酯基的含量

酯化纤维素醚中醚基的含量以如针对“羟丙甲纤维素”,《美国药典和国家处方集》,USP 35,第3467-3469页(“Hypromellose”,United States Pharmacopeia and National Formulary,USP 35,pp 3467-3469)所述相同的方式测定。

根据羟丙甲纤维素乙酸酯丁二酸酯,《美国药典和国家处方集》,NF 29,第1548页-第1550页确定用乙酰基(-CO-CH3)进行的酯取代和用丁二酰基(-CO-CH2-CH2-COOH)进行的酯取代。将酯取代的报告值针对挥发物进行校正(如在上述HPMCAS专论中的章节“干燥失重”中所述确定)。

测定HPMCAS的Mw和Mn

除非另外说明,否则Mw和Mn是根据《药物和生物医学分析杂志》,56(2011)743测量。流动相是40体积份乙腈和60体积份含有50mM NaH2PO4和0.1M NaNO3的水性缓冲液的混合物。将流动相调整到pH 8.0。将纤维素醚酯的溶液经0.45μm孔径的针筒过滤器过滤到HPLC小瓶中。

更具体来说,所用化学品和溶剂是:

聚环氧乙烷标准材料(简称为PEOX 20K和PEOX 30K)购自加利福尼亚州帕洛阿尔托的安捷伦技术公司(Agilent Technologies,Inc.Palo Alto,CA),目录号PL2083-1005和PL2083-2005。

乙腈(HPLC级≥99.9%,曲马索普拉斯(CHROMASOL plus)),目录号34998;氢氧化钠(半导体级,99.99%,以痕量金属计),目录号306576;水(HPLC级,曲马索乌普拉斯(CHROMASOLV Plus))目录号34877;以及硝酸钠(99,995%,以痕量金属计)目录号229938购自瑞士西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich,Switzerland)。

磷酸二氢钠(≥99.999%,TraceSelect)目录号71492购自瑞士的福鲁卡(FLUKA,Switzerland)。

5mg/mL的PEOX20K标准化溶液、2mg/mL的PEOX30K标准溶液和2mg/mL的HPMCAS样品溶液通过向小瓶中添加称量量的聚合物并且将其用测量体积的流动相溶解来制备。在室温下在使用涂布有PTFE的磁力搅拌棒搅拌下使所有溶液在加盖小瓶中溶解24小时。

经0.02μm孔径和25mm直径的针筒过滤器(沃特曼阿拉特25(Whatman Anatop 25),目录号6809-2002)沃特曼(Whatman)将标准化溶液(PEOX 20k,单制剂,N)和标准溶液(PEOX30K,双制剂,S1和S2)过滤到HPLC小瓶中。

通过0.45μm孔径的针筒过滤器(尼龙(Nylon),例如Acrodisc 13mm VWR目录号514-4010)将测试样品溶液(HPMCAS,一式两份制备,T1、T2)和实验室标准物(HPMCAS,单制剂,LS)过滤到HPLC小瓶中。

色谱条件和操作顺序如陈,R.(Chen,R.)等人;《药物和生物医学分析杂志》,56(2011)743-748)所描述进行。SEC-MALLS仪器装备包括HP1l00 HPLC系统(来自加利福尼亚州帕洛阿尔托市安捷伦技术公司(Agilent Technologies,Inc.Palo Alto,CA));道恩公司(DAWN)海莱士(Heleos)II 18角度激光散射检测器和光学实验室(OPTILAB)雷克斯(rex)折射率检测器,两者都来自加利福尼亚州圣巴巴拉市怀亚特技术公司(Wyatt Technologies,Inc.Santa Barbara,CA)。分析型尺寸排阻柱( GMPWXL,300×7.8mm)购自东曹生物科技(Tosoh Bioscience)。奥普提拉(OPTILAB)和道恩(DAWN)都在35℃下操作。分析型SEC柱在室温(24±5℃)下操作。流动相是如下制备的40体积份乙腈和60体积份含有50mM NaH2PO4和0.1M NaNO3的水性缓冲液的混合物:

水性缓冲液:在洁净的2L玻璃瓶中,在搅拌下将7.20g磷酸二氢钠和10.2g硝酸钠添加到1.2L纯化水中直到溶解为止。

流动相:将800mL乙腈添加到1.2L如上制备的水性缓冲液中,并搅拌直到获得良好混合物并且温度平衡到环境温度为止。

用10M NaOH将流动相的pH值调整到8.0,并且通过0.2m尼龙膜过滤器过滤。流动速率是0.5mL/min,并且进行在线脱气。注射体积是100μL并且分析时间是35分钟。

收集MALLS数据,并且使用对于HPMCAS来说0.120mL/g的dn/dc值(折射率增量)用怀亚特公司阿斯特拉软件(Wyatt ASTRA software)(版本5.3.4.20)处理。在分子量计算中不使用第1-4、17和18号检测器)的光散射信号。下文给出代表性色谱操作顺序:B、N、LS、S1(5×)、S2、T1(2×)、T2(2×)、T3(2×)、T4(2×)、S2、T5(2×)等,S2、LS、W,其中B表示流动相的空白注射,N1表示标准化溶液;LS表示实验室标准HPMCAS;S1和S2分别表示标准溶液1和2;T1、T2、T3、T4和T5表示测试样品溶液并且W表示水注射。(2×)和(5×)表示相同溶液的注射次数。

奥普提拉(OPTILAB)和道恩(DAWN)根据制造商的推荐程序和频率定期校准。对于每个操作顺序,注射100μL 5mg/mL聚氧化乙烯标准品(PEOX20K)来相对于90。检测器标准化所有角度光散射检测器。

使用这种单分散聚合物标准品也使得可以确定奥普提拉(OPTILAB)与道恩(DAWN)之间的体积延迟,从而使得可以将光散射信号与折射率信号进行正确对准。这对于计算每个数据片的重量平均分子量(Mw)是必需的。

比较例A

将下表1中所列的量的羟丙基甲基纤维素(HPMC)、冰乙酸和第一部分的乙酸钠引入到反应容器。HPMC的量按干燥物质计算。HPMC具有如下表2中所列的甲氧基取代度(DSM)和羟基丙氧基取代度(MSHP)和约3mPa·s的粘度,根据ASTM D2363-79(2006年再次审核)在20℃下以2重量%水溶液形式测量。HPMC可以Methocel E3 LV Premium纤维素醚形式购自陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)。将乙酸钠、HPMC和乙酸的混合物加热到85℃并且在搅拌下在这一温度下保持15分钟。随后,以下表1中所列的量向反应容器添加丁二酸酐,并且三分钟后添加乙酸酐。所得反应混合物在85℃下保持30分钟。随后,在搅拌下向反应容器引入表1中所列的量的第二部分的乙酸钠。添加第二部分乙酸钠之后,使反应混合物反应4小时。这一时间段在下表1中列为总反应时间。

从反应器去除产物,在3L水中沉淀并且通过使用在5200rpm下操作的Ultra-Turrax搅拌器S50-G45施加高剪切混合用温度是21℃的水洗涤。洗涤分几个部分进行,中间有过滤步骤,获得高纯度的HPMCAS。最终过滤步骤后,在55℃下干燥产物隔夜。

实例1

重复比较例A的程序,但添加第二部分乙酸钠之后2.5小时,以下表1中所列的量向反应混合物添加额外量的乙酸。添加第二量的乙酸之后,使反应混合物再反应1.5小时。

实例2和3

重复比较例A的程序,但添加第二部分的乙酸钠之后2小时,以下表1中所列的量向反应混合物添加额外量的乙酸。添加第二量的乙酸之后,使反应混合物再反应2小时。

实例4

重复比较例A的程序,但添加第二部分乙酸钠之后1.5小时,以下表1中所列的量向反应混合物添加额外量的乙酸。添加第二量的乙酸之后,使反应混合物再反应2.5小时。

根据比较例A和实例1-4的方法制造的HPMCAS的特性列于下表2中。在表2中,缩写具有以下含义:

DSM=DS(甲氧基):甲氧基取代度;

MSHP=MS(羟基丙氧基):羟基丙氧基的摩尔取代度;

DSAc:乙酰基的取代度;

DSs:丁二酰基的取代度;

表1

*从第2次添加乙酸钠开始统计时间

表2

上表2中的结果说明本发明的方法制造的酯化纤维素醚在丙酮出乎意料地低粘度下具有出乎意料地高重量平均分子量Mw

根据实例1制造的HPMCAS的重量平均分子量Mw比比较例A低8%,但实例1的HPMCAS的粘度甚至比比较例A低16%。

根据实例2制造的HPMCAS的重量平均分子量Mw与比较例A的大致相同,但实例2的HPMCAS的粘度甚至比比较例A的低21%。

根据实例3制造的HPMCAS的重量平均分子量Mw比比较例A低11%,但实例3的HPMCAS的粘度甚至比比较例A低34%。

根据实例4制造的HPMCAS的重量平均分子量Mw比比较例A低13%,但实例1的HPMCAS的粘度甚至比比较例A低37%。

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