布比卡因晶型及其制备方法与流程

本发明涉及式a化合物晶型b、c、d及制备式a化合物晶型a至d的方法。

背景技术：

布比卡因(bupivacaine)，化学名1-丁基-n-(2，6二甲苯基)-2-哌啶甲酰胺，结构式如式a所示：

术后手术部位疼痛是常见的临床症状之一，用于普通术后镇痛药物包括阿片类镇痛药、非甾体类抗炎镇痛药。阿片类镇痛药通过中枢神经受体结合产生镇痛作用，该类药物通常会产生恶心、呕吐、呼吸抑制等副作用，而且可能产生成瘾性等。非甾体类抗炎镇痛药通过抑制环氧化酶的活性、前列腺素及缓激肽的释放等起镇痛作用。常见的镇痛药药效一般不超过7小时，而术后疼痛往往会持续3～4天，常见的镇痛药不能满足术后镇痛的需求。

布比卡因是一种酰胺类局部麻醉药，通过提高神经电刺激阈值，延缓神经冲动的传播，降低动作电位的增设速率，阻滞神经冲动的产生和传导。pacira公司于2011被批准在美国上市布比卡因脂质体，主要用于术后手术部位镇痛。镇痛时间最长可持续72小时左右，临床应用价值高。

最早报道该化合物的专利us5786484描述了布比卡因或其可药用盐的制备方法，但并未涉及任何布比卡因或其可药用盐的晶型报道。

近来，eugeney.cheung等人基于学术研究兴趣报道了布比卡因的晶型a，并研究布比卡因的晶型a的单晶结构，但并未详细描述制备布比卡因晶型a的方法。

鉴于固体药物晶型及其稳定性对其在体内生物利用度影响和对其在临床治疗中的重要性，药物研究人员开展了布比卡因不同晶型的研究是非常有必要。

技术实现要素：

本发明提供了一种式a化合物的晶型b，使用cu-kα辐射，得到以衍射角2θ角度表示的x-射线粉末衍射图谱，其衍射角2θ角在6.3,9.5,12.5,15.3,15.7,18.7,19.1处有特征峰，其中，每个特征峰2θ的误差范围为±0.2，

进一步地，在优选实施方案中，所述式a化合物的晶型b，使用cu-kα辐射，得到以衍射角2θ角度表示的x-射线粉末衍射图谱，其衍射角2θ角在6.3,9.5,12.5,15.3,15.7,18.7,19.1,20.0,21.8,23.3,23.7,25.0处有特征峰，其中，每个特征峰2θ的误差范围为±0.2。

本发明还提供了制备式a化合物晶型b的方法，包括：

(a)将式a化合物溶解于溶剂(i)中以形成式a化合物溶液，所述溶剂(i)沸点为100～200℃，优选自甲苯、三甲苯、乙基苯或氯苯中的至少一种；

(b)通过降温来获得式a化合物晶体。

本法所述溶剂(i)所用体积为式a化合物重量的1～50倍，更优选1～20倍，在非限制性实施方案中可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20倍。

进一步地，降温为将步骤(a)所得溶液的温度降低至-30至-10℃，在非限制性实施方案中可以为-30℃、-29℃、-28℃、-27℃、-26℃、-25℃、-24℃、-23℃、-22℃、-21℃、-20℃、-19℃、-18℃、-17℃、-16℃、-15℃、-14℃、-13℃、-12℃、-11℃、-10℃，优选为-10～20℃，优选-20至-10℃。

步骤(a)中式a化合物溶解于有机溶剂的温度可以为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃。

本发明提供了一种式a化合物的晶型c，使用cu-kα辐射，得到以衍射角2θ角度表示的x-射线粉末衍射图谱，其衍射角2θ角在8.0,10.0,16.1,17.9,20.2,21.6,23.5,24.0处有特征峰，其中，每个特征峰2θ的误差范围为±0.2，

进一步地，在优选实施方案中，所述式a化合物的晶型c，使用cu-kα辐射，得到以衍射角2θ角度表示的x-射线粉末衍射图谱，其衍射角2θ角在8.0,9.1,10.0,12.8,16.1,16.8,17.9,19.8,20.2,21.6,23.5,24.0,25.6处有特征峰，其中，每个特征峰2θ的误差范围为±0.2。

本发明还提供了制备式a化合物晶型c的方法，包括：

(a)将式a化合物溶解于溶剂(ii)中以形成式a化合物溶液，所述溶剂(ii)选自丁醇、异丁醇、1,4-二氧六环、丙醇、甲醇中的至少一种；

(b)通过添加溶剂(iii)或水，和/或降温来获得式a化合物晶体，所述溶剂(iii)选自甲苯、正庚烷、正己烷。

进一步地，所述降温为将步骤(a)所得溶液的温度降低至10～50℃，优选10～30℃；所述溶剂(ii)使用体积与式a化合物重量的比为0.3:1～30:1，优选为1:2～5:1，在非限制性实施方案中可以为1:2、1.5:2、1:1、1.5:1、2:1、3:1、4:1、5:1；所述溶剂(ii)与溶剂(iii)或水的所用体积比为10:1～1:30，在非限制性实施方案中可以为10:1、5:1、10:3、5:2、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:12、1:14、1:16、1:18、1:20、1:22、1:24、1:26、1:28、1:30。

步骤(a)中式a化合物溶解于有机溶剂的温度可以为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃。

本发明提供了一种式a化合物的晶型d，使用cu-kα辐射，得到以衍射角2θ角度表示的x-射线粉末衍射图谱，其衍射角2θ角在8.0,9.8,16.0,20.2,21.2,22.9,23.6处有特征峰，其中，每个特征峰2θ的误差范围为±0.2，

进一步地，在优选实施方案中，所述式a化合物的晶型d，使用cu-kα辐射，得到以衍射角2θ角度表示的x-射线粉末衍射图谱，其衍射角2θ角在8.0,9.8,11.5,13.6,16.0,17.4,20.2,21.2,22.9,23.6,24.2,25.1处有特征峰，其中，每个特征峰2θ的误差范围为±0.2。

本发明还提供了制备式a化合物晶型d的方法，包括：

(a)将式a化合物溶解于溶剂(iv)中以形成式a化合物溶液，所述溶剂(iv)选自乙酸乙酯、二氯甲烷、四氢呋喃、丙酮、乙醇、甲醇、乙腈中的至少一种；

(b)通过浓缩获得式a化合物固体，添加低极性溶剂(v)，所述溶剂(v)选自正庚烷、正己烷、正辛烷中的至少一种；

(c)通过降温来获得式a化合物晶体。

进一步地，所述降温为将步骤(b)所得混悬物的温度降低至10～50℃，优选10～30℃；所述溶剂(v)使用体积与式a化合物重量的比为1:0.5～40:1。

步骤(a)中式a化合物溶解于有机溶剂的温度可以为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃。

本发明还提供一种药物组合物，其包含有效量的式a化合物晶型b、c或d的晶体，以及含有具有晶型b、c和d的式a化合物用于局麻或术后疼痛的用途。

本发明还提供制备式a化合物的晶型a的方法，包括：

方法1：

(a)将式a化合物溶解于溶剂(vi)中以形成式a化合物溶液，所述溶剂(vi)选自四氢呋喃、丙酮、异丙醇、二甲亚砜、乙腈中的至少一种，所述溶剂(vi)所用体积与式a化合物重量的比为0.5:1～20:1，在非限制性实施方案中可以为0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、141、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1；

(b)通过添加溶剂(vii)或水，和/或降温来获得式a化合物晶体，所述溶剂(vii)选自正庚烷、正己烷、环己烷、异辛烷、石油醚。

其中，优选所述溶剂(vi)与溶剂(vii)或水的所用体积比为0.5:1～10:1，在非限制性实施方案中可以为0.5:1、1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:0、3.5:1、4.0:1、4.5:1、5:1、5.5:1、6:1、6.5:1、7:1、7.5:1、8:1、8.5:1、9:1、9.5:1、10:1。

或者，方法2：

(a)将式a化合物溶解于溶剂(viii)中以形成式a化合物溶液，所述溶剂(viii)选自乙酸乙酯、乙酸异丙酯、二氯甲烷、四氢呋喃、丙酮、甲醇、乙腈、异丙醇中的至少一种；

(b)通过浓缩获得有少量固体析出的式a化合物溶液；

(c)，添加低极性溶剂(ix)或水，和/或降温来获得式a化合物晶体，所述溶剂(ix)选自正庚烷、正己烷、环己烷、异辛烷、石油醚中的至少一种，所述溶剂(ix)或水所用体积与式a化合物重量的比为2:1～50:1，在非限制性实施方案中可以为2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、30:1、35:1、40:1、45:1、50:1。

或者，方法3：

(a)将式a化合物溶解于溶剂(x)中以形成式a化合物溶液，所述溶剂(x)由溶剂(a)和溶剂(b)组成，所述溶剂(a)选自乙酸乙酯、乙酸异丙酯、二氯甲烷、丙酮、四氢呋喃、异丙醇、乙腈中的至少一种，所述溶剂(b)选自正庚烷、正己烷、环己烷、异辛烷、石油醚中的至少一种，优选所述溶剂(a)与溶剂(b)的体积比为1:1～1:60，在非限制性实施方案中可以为2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、30:1、35:1、40:1、45:1、50:1、55:1、60:1；优选所述溶剂(x)所用体积与式a化合物重量的比为1:0.3～30:1，更优选为2:1～5:1，在非限制性实施方案中可以为1:2、1.5:2、1:1、1.5:1、2:1、3:1、4:1、5:1。

(b)通过降温来获得式a化合物晶体。

进一步地，方法1中所述降温为将步骤(b)所得混悬物的温度降低至10～60℃，优选10～50℃；方法2中所述降温为将步骤(b)所得混悬物的温度降低至10～60℃，优选10～50℃；方法3中所述降温为将步骤(b)所得混悬物的温度降低至-10～40℃，优选0～30℃。

本发明所述的“x-射线粉末衍射图谱或xrpd”是指根据布拉格公式2dsinθ＝nλ(式中，λ为x射线的波长，衍射的级数n为任何正整数，一般取一级衍射峰，n＝1)，当x射线以掠角θ(入射角的余角，又称为布拉格角)入射到晶体或部分晶体样品的某一具有d点阵平面间距的原子面上时，就能满足布拉格方程，从而测得了这组x射线粉末衍射图。

本发明所述的“差示扫描量热分析或dsc”是指在样品升温或恒温过程中，测量样品与参考物之间的温度差、热流差，以表征所有与热效应有关的物理变化和化学变化，得到样品的相变信息。

本发明所述的“2θ或2θ角度”是指衍射角，θ为布拉格角，单位为°或度。

本发明所述干燥温度一般为30℃～100℃，优选40℃～70℃，可以常压干燥，也可以减压干燥。优选的，干燥在减压下干燥。

本发明所述“浓缩”指常压蒸馏浓缩或减压蒸馏浓缩；常压蒸馏：温度为30～100℃，在非限制性实施方案可以为30、40、45、50、60、70、75、80、90、100℃；减压浓缩：真空度为<-0.2mpa～20pa，温度为20～60℃，在非限制性实施方案中可以为20、25、30、35、40、45、50、60℃。

本发明所述“研磨”指将所得布比卡因置于搪瓷或玻璃研钵中，在室温下研磨5分钟。

本发明所述“紫外光照”指将布比卡因晶型在320～400nm波长下照射。

本发明所用布比卡因可以外购或按照us5786484所述方法制备获得。所用布比卡因的有关物质为97.39％。

本发明所述的“晶面间距或晶面间距(d值)”是指空间点阵选择3个不相平行的连结相邻两个点阵点的单位矢量a，b，c，它们将点阵划分成并置的平行六面体单位，称为晶面间距。空间点阵按照确定的平行六面体单位连线划分，获得一套直线网格，称为空间格子或晶格。点阵和晶格是分别用几何的点和线反映晶体结构的周期性，不同的晶面，其面间距(即相邻的两个平行晶面之间的距离)各不相同；单位为或埃。

本发明实验所用仪器的测试条件：

1、差示扫描量热仪(differentialscanningcalorimeter,dsc)

仪器型号：mettlertoledodsc3⁺star^esystem

吹扫气：氮气

升温速率：10.0℃/min

温度范围：20-250

2、x-射线粉末衍射谱(x-raypowderdiffraction,xrpd)

(1)仪器型号：brukerd8discovera25x-射线粉末衍射仪

射线：单色cu-kα射线(λ＝1.5406)

扫描方式：θ/2θ，扫描范围：10-48°

电压：40kv，电流：40ma

3、热重分析仪(thermogravimetricanalysis,tga)

仪器型号：mettlertoledodsc1/tg209f3

吹扫气：氮气

升温速率：20.00k/min

温度范围：40-700℃

本发明所述“含量”或有关物质检测采用高效液相法(hplc)，检测条件：

仪器型号：waterse2695

检测器：waters2489uv、visibledetector

色谱柱：xbridgec185μm，4.6*250mm

色谱条件：以0.05mol/l磷酸盐缓冲液-乙腈为流动相，检测波长为240nm。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)本发明式a化合物晶型b和c不含有或仅含有较低含量的残留溶剂，满足国家药典规定的有关医药产品残留溶剂的限量要求，该晶型可以较好地作为医药活性成分使用。

(2)经研究表明，本发明式a化合物晶型b和c纯度较高，在光照、高温、高湿的条件下晶型均未发生改变、晶型稳定性良好；hplc纯度变化小、化学稳定性高。

附图说明

图1：布比卡因晶型b的xrpd图谱。

图2：布比卡因晶型b的dsc谱图。

图3：布比卡因晶型b的tga谱图。

图4：布比卡因晶型c的xrpd图谱。

图5：布比卡因晶型c的dsc谱图。

图6：布比卡因晶型c的tga谱图。

图7：布比卡因晶型d的xrpd图谱。

图8：布比卡因晶型d的dsc谱图。

图9：布比卡因晶型d的tga谱图。

图10：布比卡因晶型b在40℃、相对湿度rh75％条件下放置10天后的xrpd图。

图11：布比卡因晶型c在40℃、相对湿度rh75％条件下放置10天后的xrpd图。

图12：布比卡因晶型d在40℃、相对湿度rh75％条件下放置10天后的xrpd图。

图13：布比卡因晶型b在紫外光照射条件下放置10天后的xrpd图。

图14：布比卡因晶型c在紫外光照射条件下放置10天后的xrpd图。

图15：布比卡因晶型d在紫外光照射条件下放置10天后的xrpd图。

图16：布比卡因晶型b在研磨的xrpd图。

图17：布比卡因晶型c在研磨的xrpd图。

图18：布比卡因晶型d在研磨的xrpd图。

图19：布比卡因晶型a的xrpd图。

图20：布比卡因晶型a的dsc谱图。

具体实施方式

以下将结合实施例或实验例更详细地解释本发明，本发明的实施例或实验例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明的实质和范围。

实施例1：晶型a的制备

将17.6kg1-丁基-n-(2，6二甲苯基)-2-哌啶甲酰胺加入到反应瓶中，加入二氯甲烷40kg，搅拌溶清后开启真空<-0.2mpa，设置温度20～30℃减压浓缩至固体即将析出，加入正庚烷53.61kg，继续浓缩至无液体滴下，然后加入正庚烷106kg，搅拌析晶3～5小时，过滤真空干燥，得到白色固体16.72kg，收率：95％。该结晶样品的xrpd图谱见图19，其dsc图谱见图20，熔点在108.70℃附近，起始熔化温度为104.98℃，xrpd图谱与eugeney.cheung等人所报道的一致，其特征峰位置如下表1所示：

表1

实施例2：晶型a的制备

向反应釜中加入丙酮30l，布比卡因4.04kg，搅拌溶清后，缓慢加入水30l，搅拌析晶3～5小时，过滤，干燥得产品3.48kg，收率86％。

实施例3：晶型a的制备

向反应釜中加入异丙醚16l，布比卡因2kg，升温至50℃，搅拌至固体溶解，降温至-15℃至析晶完全，过滤，干燥得白色固体1.6kg，收率：80％。

实施例4：晶型b的制备法

将1-丁基-n-(2，6二甲苯基)-2-哌啶甲酰胺(2.00g)加入反应瓶中，加入甲苯(16ml)升温至35℃搅拌至固体溶解，缓慢降温至-15℃搅拌析晶15小时，过滤，烘干，得到白色针状固体的b晶型，收率75％，纯度100％。该结晶样品的xrpd图谱见图1，dsc图谱见图2，tga图谱见图3，熔点在99.1℃附近，起始熔化温度为92.2℃，其特征峰位置如下表2所示：

表2

实施例5：晶型c的制备法

取(1-丁基-n-(2，6二甲苯基)-2-哌啶甲酰胺(4.02g)加入反应瓶中，加入甲醇(10ml)搅拌溶解，然后室温下向反应瓶中滴加水(30ml)，搅拌析晶，逐渐析出白色固体，继续恒温搅拌3h，过滤，滤饼50℃左右鼓风干燥，得到固体3.46g，收率86.0％，hplc纯度：100.0％。

该结晶样品的xrpd图谱见图4，dsc图谱见图5，tga图谱见图6，熔点在110.29℃附近，起始熔化温度为106.12℃，其特征峰位置如下表3所示：

表3

实施例6：晶型d的制备法

取1-丁基-n-(2，6二甲苯基)-2-哌啶甲酰胺(30g)溶于乙酸乙酯(100ml)溶清，加入正庚烷(500ml)混合减压(<-0.07mpa)浓缩至干，收集得到固体30g，收率：100％。

该结晶样品的xrpd图谱见图7，dsc图谱见图8，tga图谱见图9，熔点在85.3℃附近，起始熔化温度为80.1℃，其特征峰位置如下表4所示：

表4

实施例7：晶型稳定性研究

实验例1：晶型加速稳定性

将晶型b，晶型c及晶型d敞口平摊放置，考察在40℃、相对湿度rh75％条件下样品的稳定性，考察取样时间为10天。

实验结果：

说明书附图1为b晶型0天的xrpd图；

说明书附图10为b晶型在40℃，相对湿度75％条件下放置10天后的xrpd图；

说明书附图4为c晶型0天的xrpd图；

说明书附图11为c晶型在40℃，相对湿度75％条件下放置10天后的xrpd图；

说明书附图7为d晶型0天的xrpd图；

说明书附图12为d晶型在40℃，相对湿度75％条件下放置10天后的xrpd图；

实验结论：

由说明书附图10、11、12的稳定性考察结果表明式a化合物的晶型b在40℃、相对湿度rh75％放置的条件下，xrpd峰型发生了改变，出现少些新的峰型；晶型c在40℃、相对湿度rh75％放置的条件下，xrpd峰型基本未发生变化，晶型稳定；晶型d在40℃、相对湿度rh75％放置的条件下，xrpd峰型发生了改变，出现新的峰型；由此可见，在40℃，rh75％放置的条件下晶型c的物理稳定性优于晶型b、d，晶型b的物理稳定性优于晶型d。

实验例2：晶型研磨研究

将晶型b，晶型c及晶型d置于陶瓷研钵下，室温条件下，研磨5分钟

实验结果：

说明书附图16为晶型b在室温研磨的的xrpd图；

说明书附图17为晶型c在室温研磨的的xrpd图；

说明书附图18为晶型d在室温研磨的的xrpd图。

实验例3：晶型在紫外光照(320～400nm)研究

将晶型b，晶型c及晶型d置于紫外光照(320～400nm)条件下10天。

实验结果：

说明书附图13为晶型b在紫外光照(320～400nm)的xrpd图；

说明书附图14为晶型c在紫外光照(320～400nm)的xrpd图；

说明书附图15为晶型d在紫外光照(320～400nm)的xrpd图。