骨化二醇与胆固醇的共晶、其制备方法及应用与流程

本发明涉及药物化学与结晶工艺技术领域，具体地，涉及骨化二醇与胆固醇的共晶及制备方法和应用。

背景技术：

药物共晶是指药物活性成分(activepharmaceuticalingredient，api)与其他生理上可接受的配体(co-crystalformer,ccf)，如酸、碱、盐、非离子化合物分子等以氢键、π-π堆积作用、范德华力和其他非共价键相连而结合在同一晶格中。其中api和ccf在室温下均为固体，且各组分间存在固定的化学计量比。共晶的形成并不需要在api与ccf间生成新的共价键，或对分子进行破坏，只是二元或多元组分重新排列后的自我组装。共晶的优势在于主分子api不仅可以是酸性或碱性分子，也可以是非离子化分子；且ccf的选择也很多，包括食品添加剂、防腐剂、药用辅料、矿物质、维生素、氨基酸，甚至可以是其他的api。药物形成共晶后药理作用不受影响，但理化性质得到改善。通过形成共晶，一方面可以大大丰富其结晶形式，另一方面可以改善其物化性质及临床疗效。

骨化二醇(calcifediol)化学名为：(5z,7e)-9,10-开环胆甾-5,7,10(19)-三烯-3β,25-二醇，分子式为c27h44o2，几乎不溶于水(2.2μg/ml)，易溶于有机溶剂。其一水合物为白色结晶性粉末，结构式如下：

胆固醇(cholesterol)化学名为：(3β)-胆甾-5-烯-3-醇，分子式为c27h46o。

结构如下：

维生素d是一种人体不可缺少的脂溶性维生素，维生素d进入体内后，首先经过维生素结合蛋白结合，转运至肝脏，经cyp2r1酶的作用下，转化为骨化二醇。骨化二醇是维生素d在体内的主要存储形式，并且可以在血浆中检测到，所以血浆中骨化二醇水平用来评价体内是否缺乏维生素d。骨化二醇在肾脏中进一步代谢，生成具有最大生物活性的骨化三醇，并与维生素d受体相结合，转运至各个靶器官。骨化三醇和甲状旁腺激素，降钙素一起，调节血浆的钙磷平衡，预防佝偻病和骨质软化症。维生素d活性成分还可以增加骨密度，降低心脑血管风险等作用。

目前临床使用的骨化二醇可以有效提高血浆中骨化二醇的水平，达到提高体内维生素d水平以治疗骨质疏松的目的。但在储存过程中骨化二醇对光、热都十分敏感，稳定性差。本申请发明人针对储存过程骨化二醇稳定性差的问题，通过与胆固醇共晶的技术手段合成了摩尔比为1:1的复合物，达到提高化学稳定性的目的。该共晶显著提高了骨化二醇储存中的化学稳定性，可以有效降低生产、储存和运输成本。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供了一种骨化二醇与胆固醇的共晶。

本发明的目的之二在于提供一种骨化二醇与胆固醇的共晶的制备方法。

本发明的目的之三在于提供一种药物组合物，所述药物组合物包含上述骨化二醇与胆固醇的共晶以及药学上可接受的载体。

本发明的目的之四在于提供一种骨化二醇与胆固醇的共晶在制备用于治疗各种慢性骨紊乱，成人3-4期慢性肾脏病(ckd)继发性的甲状旁腺功能亢进(shpt)以及维生素d缺乏症的药物中应用。

根据本发明的第一方面，提供了一种骨化二醇与胆固醇的共晶，其中所述骨化二醇与胆固醇的共晶中，骨化二醇与胆固醇的摩尔比为1:1。

所述骨化二醇与胆固醇的共晶的x-射线粉末衍射图谱中在2θ角度约为4.65±0.2，5.47±0.2，6.67±0.2,7.54±0.2，8.04±0.2，11.67±0.2，14.06±0.2，15.41±0.2，17.28±0.2，20.55±0.2°处具有特征峰。

优选地，所述的骨化二醇与胆固醇的共晶的x-射线粉末衍射图谱中在2θ角度约为4.65±0.2，5.47±0.2，6.67±0.2，7.54±0.2，8.04±0.2，11.67±0.2，13.32±0.2，14.06±0.2，15.41±0.2，17.28±0.2，17.53±0.2，18.19±0.2，18.80±0.2，19.18±0.2，20.55±0.2，20.72±0.2，21.72±0.2，23.49±0.2，30.17±0.2°处具有特征峰。

更优选地，所述的骨化二醇与胆固醇的共晶的x-射线粉末图谱，具有基本上如附图1所示的xrpd图谱。

由于测量条件的不同，xrpd衍射图上各峰2θ角和相对强度会有所变动，一般2θ角变化在±0.2°以内，但也能稍溢出该范围，本领域技术人员应理解，衍射的相对强度可取决于，例如，样品制剂或所用设备。

所述的骨化二醇与胆固醇的共晶为正交晶系，空间群p212121，晶胞参数为α＝β＝γ＝90°，晶胞体积为

所述的骨化二醇与胆固醇的共晶的查实扫描量热分析谱图在约135±2℃(onset温度)有特征熔融峰。所述的骨化二醇与胆固醇的共晶具有基本如图4所示的差示扫描量热分析(dsc)图谱。

所述的骨化二醇与胆固醇的共晶的红外谱图在约3386、2928、2867、1648、1468、1435、1376、1355、1331、1256、1207、1161、1053、1008、938、861、837、799cm^-1处具有特征峰。

根据本发明的第二方面，提供了一种骨化二醇与胆固醇的共晶的制备方法，所述方法为以下方法之一：

方法一：

方法一包括以下步骤：

(a)分别称取骨化二醇和胆固醇的粉末；

(b)将步骤(a)中的粉末溶于有机溶剂，形成骨化二醇和胆固醇的不饱和溶液；

(c)将步骤(b)得到的不饱和溶液从室温降温至5～-20摄氏度；

(d)分离步骤(c)中形成的骨化二醇与胆固醇的共晶，得到骨化二醇与胆固醇的共晶；

方法二：

方法二包括以下步骤：

(e)分别称取骨化二醇和胆固醇的粉末；

(f)将步骤(e)中的粉末溶于有机溶剂，形成骨化二醇和胆固醇的不饱和溶液；

(g)将步骤(f)得到的不饱和溶液进行挥发浓缩；

(h)分离步骤(g)中形成的骨化二醇与胆固醇的共晶，得到骨化二醇与胆固醇的共晶。

在上述制备方法中，方法一和方法二所述的有机溶剂均选自甲醇，乙醇，异丙醇，正丙醇，异戊醇，乙腈，甲乙酮，乙酸乙酯，甲基异丁基酮中的一种或几种，优选地，所述溶剂为乙腈；

在步骤(a)和步骤(e)中，

所述的骨化二醇与胆固醇的共晶粉末摩尔比在一定的范围内波动对共晶的质量无影响，该范围为1.2:1～1:1.2，优选为1.1:1～1:1.1，更优选为1.05:1～1:1.05，最优选为1:1。

在步骤(d)和步骤(h)中，所述分离包括：

(d1)通过过滤，从而得到骨化二醇与胆固醇的共晶；或

(d2)通过离心和过滤，从而得到骨化二醇与胆固醇的共晶；或

(d3)在采用(d1)或者(d2)步骤分离了骨化二醇与胆固醇的共晶后，进一步蒸发去除(d1)或者(d2)步骤中分离得到的液体溶液，从而得到骨化二醇与胆固醇的共晶。

方法一中，步骤(c)所述室温为25±5℃。

方法二中，步骤(g)中的挥发的温度范围是0℃～室温。

本发明的第三方面涉及一种药物组合物，所述药物组合物包含骨化二醇与胆固醇的共晶以及药学上可接受的载体。

本发明的第四方面涉及一种骨化二醇与胆固醇的共晶和/或如上述所述的药物组合物在制备用于治疗各种慢性骨紊乱，成人3-4期慢性肾脏病(ckd)继发性的甲状旁腺功能亢进(shpt)以及维生素d缺乏症的药物中应用。

有益效果

本发明提供一种针对骨化二醇化学稳定性差的问题，将骨化二醇和胆固醇通过共晶的技术手段合成了摩尔比为1:1的复合物，达到提高稳定性的目的。骨化二醇与胆固醇的共晶，其制备方法简单，重复性好，可得到较高的结晶度。相比于骨化二醇来说，在相同的高温高湿(40℃/75％相对湿度)条件下，可以提高共晶中骨化二醇的稳定性。骨化二醇对于调节体内的钙磷平衡，预防和治疗骨质疏松症具有很大疗效。但是温度和湿度等外界环境因素会对骨化二醇的稳定性产生很大的影响，骨化二醇会迅速发生化学反应，变质生成其他非活性的成分，这些成分不但达不到治疗骨质疏松的效果，反而会引起一些副反应，对机体产生一定程度的损伤。因此，本发明提供的这种骨化二醇与胆固醇的共晶，显著地提高骨化二醇化学稳定性，有益于降低骨化二醇产品的生产，运输和储存成本，同时延长产品的有效期。

附图说明

图1是本发明实施例1的骨化二醇与胆固醇的共晶的x-射线粉末衍射(xrpd)图；

图2是本发明实施例1的骨化二醇与胆固醇的共晶的单晶结构(sc-xrd)图；

图3是本发明实施例1的骨化二醇与胆固醇的共晶的热重分析(tg)图；

图4是本发明实施例1的骨化二醇与胆固醇的共晶的差示扫描量热分析(dsc)图；

图5是本发明实施例1的骨化二醇与胆固醇的共晶的红外谱图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但不限制本发明。

检测仪器及方法：

x-射线粉末衍射(xrpd)所使用的仪器为brukerd8advancediffractometer，采用cu用kα射线(线用)，电压为40千伏，电流为40毫安。仪器在使用前用仪器自带的标准样品校正峰位。采集软件是diffracplusxrdcommander，分析软件是mdijade6.0。样品在室温条件下测试，把需要检测的样品放在有机玻片上。详细检测条件如下：2θ角度范围：3～40°；步长：0.02°；速度：0.1秒/步。除非特别说明，样品在检测前未经研磨。

热重分析(tga)数据采自于德国耐驰科学仪器有限公司tg20f3型，仪器控制软件是netzsch-proteus-6，分析软件是proteusanalysis。以10℃/min的升温速度在50ml/min干燥氮气的保护下将样品从室温升至400℃，同时软件记录样品在升温过程中的重量变化。

差示扫描量热分析(dsc)数据采自于美国ta仪器公司dscq2000差示扫描量热仪，仪器控制软件是thermaladvantage，分析软件是universalanalysis。以10℃/min的升温速度在50ml/min干燥氮气的保护下将样品从室温升至200℃，同时ta软件记录样品在升温过程中的热量变化。

红外分析(ir)采用美国尼高力公司的nicolet-magnaft-ir750红外光谱分析仪于室温检测，检测范围为：4000-350cm^-1波数。

甲醇等试剂均为分析纯，由国药集团化学试剂有限公司提供，所用试剂和溶剂除特别说明外，均为经过特别处理。骨化二醇、胆固醇的原料药购买自阿达玛斯试剂公司，纯度大于99％。所有温度以℃(摄氏度)表示，室温是指20～25℃。

实施例1

骨化二醇与胆固醇的共晶

在室温条件下，分别称取骨化二醇(20.0g)和胆固醇(19.3g)粉末，完全溶解于2.5l乙腈溶液中，形成骨化二醇和胆固醇的不饱和溶液。将此不饱和溶液在室温条件下静置挥发48h，骨化二醇与胆固醇的共晶粉末析出。对该混悬液进行离心和过滤，得到骨化二醇与胆固醇的共晶(32.5g)。

对制得的骨化二醇与胆固醇的共晶采用x-射线粉末衍射(xrpd)、x-射线单晶衍射(sc-xrd)、热重分析(tg)、差示扫描量热分析(dsc)以及红外(ir)光谱进行了表征。

x-射线粉末衍射图谱分析结果见附图1，x-射线单晶衍射分析结果见附图2，热重分析结果见图3，差示扫描量热分析结果见附图4，红外分析结果见附图5。

实施例2

在室温条件下，分别称取骨化二醇(20.3g)和胆固醇(19.3g)粉末，完全溶解于1.8l乙醇溶液中，形成骨化二醇和胆固醇的不饱和溶液。将此不饱和溶液在室温静置挥发48h，有骨化二醇与胆固醇的共晶粉末析出。对该混悬液进行离心和过滤，得到骨化二醇与胆固醇的共晶(31.7g)。

实施例3

在室温条件下，分别分别称取骨化二醇(20.0g)和胆固醇(19.6g)粉末，完全溶解于2.5l乙腈溶液中，形成骨化二醇和胆固醇的不饱和溶液。将此不饱和溶液放置于4℃条件下不断挥发浓缩，析出晶体，从而得到骨化二醇与胆固醇的共晶。离心过滤，得到骨化二醇与胆固醇的共晶(30.3g)。

实施例4

在室温条件下，分别称取骨化二醇(20.0g)和胆固醇(19.3g)粉末，完全溶解于3.0l甲乙酮溶液中，形成骨化二醇和胆固醇的不饱和溶液。将此不饱和溶液在室温静置挥发48h，骨化二醇与胆固醇的共晶粉末析出。对该混悬液进行离心和过滤，得到骨化二醇与胆固醇的共晶(28.9g)。

实施例5

在室温条件下，分别称取骨化二醇(20.2g)和胆固醇(19.9g)粉末，完全溶解于2.7l乙酸乙酯溶液中，形成骨化二醇和胆固醇的不饱和溶液。将此不饱和溶液放置于0℃条件下不断挥发浓缩48h，析出晶体，从而得到骨化二醇与胆固醇的共晶。对该混悬液进行离心和过滤，得到骨化二醇与胆固醇的共晶(30.12g)。

实施例6

在室温条件下，分别称取骨化二醇(31.1g)和胆固醇(29.5g)粉末，完全溶解于3l乙酸乙酯溶液中，形成骨化二醇和胆固醇的不饱和溶液。将此不饱和溶液从室温冷却至-10摄氏度，然后静置24小时之后，就有骨化二醇与胆固醇的共晶粉末析出。对该混悬液进行离心和过滤，得到骨化二醇与胆固醇的共晶(35.2g)。

实施例7

在室温条件下，分别称取骨化二醇(29.5g)和胆固醇(35.4g)粉末，完全溶解于3l乙醇溶液中，形成骨化二醇和胆固醇的不饱和溶液。将此不饱和溶液从室温冷却至5摄氏度，静置24小时之后，就有骨化二醇与胆固醇的共晶粉末析出。对该混悬液进行离心和过滤，得到骨化二醇与胆固醇的共晶(33.2g)。

实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6和实施例7中制备得到的骨化二醇与胆固醇的共晶，通过x-射线粉末衍射(xrpd)、热重分析(tg)、差示扫描量热分析(dsc)以及红外(ir)光谱等固体化学方法表征后，其结果同实施例1制备的骨化二醇与胆固醇的共晶基本一致。

测试例

骨化二醇与胆固醇的共晶在光照条件下的稳定性比较

受试样品来源：实施例1中制备得到的骨化二醇与胆固醇的共晶和购买于阿达玛斯试剂公司的骨化二醇原料。

实验方法如下：

将骨化二醇与胆固醇的共晶、骨化二醇粉末研磨后，分别称取约20毫克样品，双层pe塑料包装。放入加速稳定性试验箱中，40℃、75％相对湿度，储存一段时间后对样品进行取样。用高效液相色谱方法检测各个取样点的剩余样品含量。

试验条件：

仪器：药品稳定性试验箱

温度：40摄氏度

相对湿度：75％

取样时间：2个月

高效液相色谱测定条件：

仪器：安捷伦1260

色谱紫外检测仪型号：安捷伦g1315d

色谱双相泵型号：安捷伦g1331c

色谱柱:agilentzorbaxeclipseplusc18柱(4.6×150mm,5μm)

流动相：水和甲醇比例为(v:v，20:80)，洗脱时间：15分钟

柱温：30摄氏度

流速：1.5ml/min

进样量：20μl

检测波长：265nm

实验结果：

如表1所示，本发明制备得到的骨化二醇与胆固醇的共晶和骨化二醇原料药相比，以0天起始样品含量换算为100％作为参照，在40℃/75％相对湿度条件下稳定性方面有显著提高。

表1稳定性实验结果(剩余百分含量)

以上所述仅为本发明的最佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。