曲沙他滨的合成及其晶型的制作方法

曲沙他滨的合成及其晶型的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于药物化学领域，具体而言，本发明涉及曲沙他滨的合成方法及其晶型 等。
【背景技术】
[0002] 曲沙他滨(4-氨基-1-[(2S，4S)-2-(羟甲基)-1，3_二氧杂环戊-4-基]嘧啶-2-酮， Troxacitabine，Troxatyl?)是由美国耶鲁大学研发的抗肿瘤胞苷类似物。在美国的多年I 期/II期临床研究中，采用各种剂量方案，进行了曲沙他滨单独给药或与其它化疗剂混合给 药，治疗了逾825例患有多种实体肿瘤或血液恶性肿瘤的病人。尤其是，曲沙他滨同时具有 抑制乙肝病毒和抗肝癌细胞生长的特性。
[0003] 中国专利申请第201310275643.2号公开了一种曲沙他滨的合成方法，该方法以二 羟基乙酸L 一薄荷醇酯为原料，与羟基乙醛发生缩合反应，然后其羟基经卤代后得到卤代 物，卤代物与胞嘧啶耦合后得到耦合物，耦合物再经还原得到曲沙他滨。然而，本发明人发 现，该方法需要经过缩合、卤代、耦合和还原等四步需要在不同反应体系中进行的反应，步 骤长且繁琐，尤其是中间产物多，需要多次分离而更换反应容器，并且不适合放大，所以十 分不适合产业化生产。
[0004] 经本发明人长期研究和实验，设计出了通过两步反应即可获得曲沙他滨的合成方 法，步骤简单，尤其是适合放大，非常适合用于产业化生产;更为令人意想不到的是，该方法 合成(尤其是经过精纯化）的产物给本发明人以可能存在多种晶型的提示，为此，本发明人 深入研究，获得了曲沙他滨的多种晶型，尤其是室温室湿下稳定的晶型，更加便于推广应 用。
[0005] 发明简述
[0006] 本发明提供了曲沙他滨的合成方法、曲沙他滨的晶体、晶体的结晶方法以及晶体 的应用等。
[0007] 具体而言，在第一方面，本发明提供了式III化合物的合成方法，其合成反应式如 下所示：
[0008]
<3
[0009]在第二方面，本发明提供了式III化合物的晶体（晶型A)，其具有基本上如图1或7 所示的X射线粉末衍射图谱
[0011]在第三方面，本发明提供了晶型A的结晶方法，其包括:将式III化合物用烘箱加热 至80°C，保持该温度10分钟，自然冷却至室温。
[0012]在第四方面，本发明提供了式III化合物的一水合物的晶体（晶型C)，其具有基本 上如图4所示的X射线粉末衍射图谱
[0014]在第五方面，本发明提供了晶型C的结晶方法，其包括:将式III化合物加入水溶 解，在通风橱中敞口挥发3天，然后移入真空干燥箱中，敞口真空挥发1天。
[0015]在第六方面，本发明提供了式III化合物的晶体(晶型E)，其具有基本上如图7所示 的X射线粉末衍射图谱
[0017]在第七方面，本发明提供了晶型E的结晶方法，其包括:将式III化合物加入甲醇和 丙酮，其中甲醇:丙酮的体积比为1:9,将混悬液搅拌3天，以lOOOOrpm离心分离3分钟，沉淀 真空干燥1小时。
[0018] 在第八方面，本发明提供了固体药物制剂，其包括晶型A、晶型C和/或晶型E，以及 药学上可接受的辅料。
[0019] 在第九方面，本发明提供了晶型A、晶型C和/或晶型E在制备抗肿瘤和/或抗病毒的 药物中的应用。
[0020] 发明详述
[0021] 本发明第一方面的合成方法是新的曲沙他滨的合成方法。该方法包括两步化学反 应和相应的纯化方法，适合产业化生产。
[0022]优选的本发明第一方面的合成方法包括：
[0023] (1)合成：混合式I化合物和二氯甲烷，在惰性气体(优选是氮气)保护下，在0±3 °C，滴入三甲基碘硅烷，然后搅拌反应2.5±0.5小时，再加入六甲基二硅胺烷和N4-乙酰胞 嘧啶，然后搅拌反应3.5 ± 0.5小时；
[0024]纯化:将上述反应体系升温并保持在22 ± 3°C，滴入硫代硫酸钠，然后加入硅藻土， 搅拌，过滤，其中，滤饼洗涤后，在27 ± 3°C，加人二氯甲烧，搅拌，过滤，然后去除溶剂，得到 的滤饼处理的固体;滤液和滤饼洗涤的洗涤液合并，分出有机相，洗涤后干燥，过滤，对滤液 去除溶剂，将得到的残留物混合丙酮和乙酸异丙酯，加热回流，搅拌，然后降温至22±3°C， 过滤，干燥，得到滤液处理的固体;将上述滤饼处理的固体和滤液处理的固体合并，加入乙 酸异丙酯和丙酮，加热至回流，搅拌，然后降温至22±3°C，过滤，洗涤，干燥，得到式II化合 物；
[0025] (2)合成：混合步骤（1)得到的式II化合物和甲醇，搅拌，再滴入甲醇钠的甲醇溶 液，在22 · 5 ± 2 · 5°C反应1 ± 0 · 5小时；
[0026] 纯化:在0 ± 3°C，将上述反应体系pH调至6.5 ± 0.5，然后上样于硅胶层析柱，洗脱 并收集含式III化合物的馏分，蒸干后加入无水乙醇，搅拌，加热回流，降温至室温下搅拌12 ±2小时，然后降温至2.5±2.5°C搅拌4.5±0.5小时，过滤，滤饼洗涤后抽滤，干燥，得到式 III化合物。
[0027] 更优选在本发明第一方面的合成方法中，在步骤(1)的合成步骤中，式I化合物:二 氯甲烷：三甲基碘硅烷：六甲基二硅胺烷:N 4-乙酰胞嘧啶的重量比为1:18.0 :1.5 : 3.64: 1.15〇
[0028] 也更优选在本发明第一方面的合成方法中，在步骤(2)的合成步骤中，式II化合 物：甲醇的重量比为1:0.045。
[0029] 也更优选在本发明第一方面的合成方法中，在步骤（2)的纯化步骤中，硅胶层析 柱，洗脱剂为二氯甲烷和甲醇。进一步优选其中，二氯甲烷：甲醇的体积比为4:1。
[0030] 进一步优选本发明第一方面的合成方法包括结晶的步骤，即在步骤(2)的纯化步 骤完成后，进一步进行结晶的步骤。优选所述结晶的步骤选自下列(a)、（b)和(c)之一：
[0031] (a)将式III化合物用烘箱加热至80°C，保持该温度10分钟，自然冷却至室温；
[0032] (b)将式III化合物加入水溶解，在通风橱中敞口挥发3天，然后移入真空干燥箱 中，敞口真空挥发1天；
[0033] (c)将式III化合物加入甲醇和丙酮，其中甲醇：丙酮的体积比为1:9,将混悬液搅 拌3天，以lOOOOrpm离心分离3分钟，沉淀真空干燥1小时。
[0034] 这些结晶步骤分别制备获得晶型A、晶型C和晶型E。
[0035] 本发明第二方面的晶体在本文中也被称为晶型A，其可以通过如下的本发明的第 三方面的结晶方法制备:将式III化合物用烘箱加热至80°C，保持该温度10分钟，自然冷却 至室温。
[0036] 本发明第四方面的晶体在本文中也被称为晶型C，是式III化合物的一水合物的晶 体。与本发明人发现的七种晶体相比，尤其与晶型A和晶型E相比，晶型C是室温室湿下最稳 定的晶型，引湿性低，而且具有良好的物理和化学稳定性。因此晶型C是本发明最优选的晶 体。晶型C可以通过如下的本发明的第五方面的结晶方法制备:将式III化合物加入水溶解， 在通风橱中敞口挥发3天，然后移入真空干燥箱中，敞口真空挥发1天。
[0037] 本发明第六方面的晶体在本文中也被称为晶型E，其可以通过如下的本发明的第 七方面的结晶方法制备:将式III化合物加入甲醇和丙酮，其中甲醇:丙酮的体积比为1:9， 将混悬液搅拌3天，以lOOOOrpm离心分离3分钟，沉淀真空干燥1小时。
[0038] 本发明第八方面的固体药物制剂包括晶型A、晶型C和/或晶型E，优选包括晶型C。 本文中使用的药学上可接受的辅料指无毒的填充剂、稳定剂、崩解剂、增溶剂或其他制剂辅 料，它们通常是固体的。本领域的技术人员可以根据治疗目的、给药途径(如注射或口服)的 需要将药物组合物制成各种剂型，优选该组合物为单位剂量形式，如粉针剂、片剂或胶囊 等，更优选该药物组合物为注射用粉针剂。
[0039]该固体药物制剂可以用于治疗或预防肿瘤和/或病毒感染，例如，用于治疗或预防 肝癌，和/或，用于治疗或预防乙肝病毒感染。
[0040] 本发明第九方面的应用也可以转换成治疗或预防肿瘤和/或病毒感染的方法，其 包括向有需要的个体施用治疗或预防有效量的晶型A、晶型C和/或晶型E;或者转换成晶型 A、晶型C和/或晶型E，其用于治疗或预防肿瘤和/或病毒感染。
[0041] 优选本发明第九方面的应用是晶型C的应用。
[0042] 也优选在本发明第九方面的应用中，肿瘤是肝癌;和/或，病毒是乙肝病毒。
[0043]进一步地，优选在本发明第九方面的应用中，药物是固体药物。
[0044] 本发明的曲沙他滨的合成方法产物纯度高，尤其可以等比例放大，适合产业化生 产;本发明的晶体(尤其是晶型C)稳定，引湿性低，特别适用于作为固体药物而储存和运输。
[0045] 为了便于理解，本发明引用了公开文献，这些文献是为了更清楚地描述本发明，其 全文内容均纳入本文进行参考。
[0046] 以下将通过具体的实施例和附图对本发明进行详细地描述。需要特别指出的是， 这些描述仅仅是示例性的描述，并不构成对本发明范围的限制。依据本说明书的论述，本发 明的许多变化、改变对所属领域技术人员来说都是显而易见了。
【附图说明】
[0047]图1-3显示了晶型A的表征图谱，其中图1显示了晶型A的XRH)图谱；图2显示了晶型 A的TGA/DSC重叠图谱；图3显示了晶型A的1H NMR谱图。
[0048]图4-6显示了晶型C的表征图谱，其中图4显示了晶型C的XRPD图谱(平行试验重复 两次的重叠图谱）；图5显示了晶型C的TGA/DSC重叠图谱；图6显示了晶型C加热前后和晶型A 的XRro重叠谱图。
[0049] 图7-9显示了晶型E的表征图谱，其中图7显示了晶型E的XRPD图谱(平行试验重复 两次的重叠图谱）；图8显示了晶型E加热、放置前后及晶型A、C的XRH)重叠谱图；图9显示了 晶型E加热、放置前后的DSC重叠图谱。
【具体实施方式】
[0050] 下面将通过实施例的方式进行说明。
[0051 ]实施例1曲沙他滨的合成
[0052]合成路线如下反应式所示：
[0054] 第一步:式II的制备
[0055] 反应釜中依次加入二氯甲烷18.0g、式I lg搅拌均匀;氮气保护下，降温至釜内温0 ± 3°C后，缓慢滴入三甲基碘硅烷1.5g;保持釜内温0 ± 3°C，氮气保护下搅拌2.5 ± 0.5小时， 直至反应完全(取样TLC检测：展开剂:石油醚：乙酸乙酯=4:1卜八），沿=0.5处点消失）。随 后继续保持釜内温度为〇±3°C依次缓慢滴入六甲基二硅胺烷3.64g和N 4-乙酰胞嘧啶 1.15g。加料完成后控制釜内温度0 ± 3°C，氮气保护下搅拌反应3.5 ± 0.5小时，直至反应完 全(取样TLC检测:展开剂:石油醚:乙酸乙酯=4:1 (v/v)，Rf = 0.2处点消失）。
[0056] 然后升温，保持釜内温度在22 ± 3°C下，缓慢滴入10% % (w/w)硫代硫酸钠水溶液， 滴加5g硫代硫酸钠水溶液后，加入硅藻土 0.5g，搅拌1小时。过滤，滤饼用二氯甲烷打浆洗涤 3次，滤饼收集待用。滤液和洗涤液