CN106854187A - 一种ahu-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物晶型ii的制备方法 - Google Patents

一种ahu-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物晶型ii的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种AHU-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物晶型II的制备方法，其首先获得AHU-377和缬沙坦三钠盐复合物的澄清溶液，该澄清溶液的溶剂由目标产物晶型II的反溶剂和正溶剂构成，且正溶剂的沸点低于反溶剂；其次，通过在密闭条件下减压蒸发除去体系中的正溶剂和水，使正溶剂和水的含量降低至0.1wt％以下；最后，选择性地加入晶型II的晶种并补加水和载体溶剂的混合物，进行搅拌析晶。本发明方法能够制备出晶型II，并且其工艺过程稳定可控，制备的晶型II产品化学纯度和晶型纯度高，流动性好，工艺可实现放大并满足规模化生产的需求。

Description

一种AHU-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物晶型II的制备方法
技术领域
本发明涉及AHU-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物的制备方法。
背景技术
心力衰竭(HF)是一种令人衰弱的致命性疾病，它使心脏不能泵出足够的血液供应全身，由此引发呼吸困难、疲劳等一系列症状，显著影响患者的生活质量。
LCZ696是由诺华制药研发的一种治疗心衰药物，它是一种双效血管紧张素受体脑啡肽酶抑制剂，具有独特的作用模式，被认为能够减少衰竭心脏的应变。LCZ696可增强机体对抗心衰的自然防御力，同时可增加利钠肽和其他内源性血管活性肽的水平，并抑制肾素-血管紧张素-醛固酮***(RAAS)。LCZ696结合了诺华的高血压药物代文(Diovan，通用名：缬沙坦)和实验性药物AHU-377。AHU-377可阻断威胁负责降低血压的2种多肽的作用机制，Diovan则可改善血管舒张，刺激身体***钠和水。心血管类药物的安全性门槛极高，而LCZ696甚至表现出了超越常规药物的更高安全性。
LCZ696是AHU-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物，具体为AHU-377和缬沙坦三钠盐半五水合物的结晶形式，在诺华公司所持有的中国发明专利ZL200680001733.0中详细描述了其结构、晶型和制备方法以及作用。LCZ696的简化结构如下：
LCZ696的通用名称为Valsartan/Sacubitril，别名：Entresto，LCZ-696A，HY-18204A，Valsartan/AHU-377，CAS登录号：936623-90-4[Valsartan(137862-53-4)，Sacubitril(149709-62-6)]。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种AHU-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物的制备方法，该方法可以获得AHU-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物的新的结晶形式，本发明中命名为晶型II。
为解决以上技术问题，本发明采取的第一种技术方案如下：
一种AHU-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物晶型II的制备方法，晶型II的X射线粉末衍射图(CuKα辐射)在2theta值为4.3°±0.2°、5.0°±0.2°和12.8°±0.2°处具有特征峰，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：制备含有AHU-377和缬沙坦三钠盐复合物的澄清溶液，其中所述澄清溶液的溶剂由第一溶剂和第二溶剂组成，所述第一溶剂是目标产物晶型II的反溶剂且能够与水共沸，所述第二溶剂是目标产物晶型II的正溶剂，且所述第二溶剂的沸点低于所述第一溶剂；
步骤2：将步骤1所得澄清溶液在密闭条件下减压蒸发，至体系中第二溶剂和水的含量均低于0.1wt％时停止；
步骤3：向经过步骤2的体系中加入所述晶型II的晶种，并搅拌使晶种分散形成晶种床；
步骤4：将水与第三溶剂混合后，加入步骤3制成的晶种床中，搅拌析晶，过滤，洗涤，干燥即得目标产物晶型II，所述第三溶剂能够与第一溶剂互溶、且能与水混溶，且是目标产物晶型II的反溶剂。
所述第三溶剂与水混溶，可以是完全混溶，优选水在第三溶剂中的质量含量为>0.5％。
本发明采取的第二种技术方案如下：一种AHU-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物晶型II的制备方法，其中，晶型II的X射线粉末衍射图(CuKα辐射)在2theta值为4.3°±0.2°、5.0°±0.2°和12.8°±0.2°处具有特征峰，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：制备含有AHU-377和缬沙坦三钠盐复合物的澄清溶液，其中所述澄清溶液的溶剂由第一溶剂和第二溶剂组成，所述第一溶剂是目标产物晶型II的反溶剂且能够与水共沸，所述第二溶剂是目标产物晶型II的正溶剂，且所述第二溶剂的沸点低于所述第一溶剂；
步骤2：将步骤1所得澄清溶液在密闭条件下减压蒸发，至体系中第二溶剂和水的含量均低于0.1wt％时停止；
步骤3：向经过步骤2的体系中加入水、第三溶剂，搅拌析晶，过滤，洗涤，干燥即得目标产物晶型II，所述第三溶剂能够与第一溶剂互溶、且能与水混溶，且是目标产物晶型II的反溶剂
根据本发明，所述第一溶剂可以且优选为甲苯。所述第二溶剂可以且优选为甲醇或乙醇或二者的组合，更优选为甲醇。所述第三溶剂可以且优选为选自乙酸乙酯、丙酮、2-丁酮、乙酸异丙酯以及甲基异丁基酮中的一种或多种的组合，其中最优选乙酸乙酯。
根据本发明的一个方面，步骤1中，可以先将AHU-377和缬沙坦用所述第一溶剂分散均匀得到分散液，将氢氧化钠加入到第二溶剂中获得氢氧化钠溶液，然后将分散液与氢氧化钠溶液混合，获得澄清溶液，其中AHU-377、缬沙坦以及氢氧化钠三者的投料摩尔比为1:1.00～1.05:2.95～3.05。一般地，控制氢氧化钠溶液的质量浓度为5wt％～30wt％，优选10wt％～20wt％。
根据本发明的又一方面，步骤1中，可以将AHU-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物溶解于第一溶剂和第二溶剂组成的混合溶剂中，即得所述澄清溶液。其中，对于AHU-377和缬沙坦三钠盐复合物没有特别要求，只要是AHU-377和缬沙坦三钠盐通过氢键构成的复合物即可，可以是结晶的(不限晶型)。
根据本发明，步骤2中，以控制所述减压蒸发的温度不超过50℃为优选。
根据本发明，步骤2中在减压蒸发后，第一溶剂的体积比初始体积减少，为此，优选在减压蒸发后再补加第一溶剂至减压蒸发前的初始体积。
本发明如上所述的两种技术方案均可以获得晶型II。其中，以第一种添加晶种的方案更为优选。在第一种方案中，晶种的投加起诱导作用，与不添加晶种的方案相比获得的晶体的粒度更大，不容易粘结团聚，粉体流动性好。且经我们研究发现，当控制合适的晶种投加量时，可以获得颗粒形态更完整、粒度更均一，从而流动性更好、更易过滤的目标产物。所述合适的晶种投加量为目标晶型II理论产量的5％～15％，优选为6％～15％，更优选为8％～12％，进一步优选9％～11％，最优选10％。所述的晶种可以是通过其他方法(在以下实施例中将会介绍)获得的晶型II的晶种，也可以是本发明工艺所得产品的循环套用。
根据本发明的一个优选方面，步骤3中，先将晶种在所述第一溶剂中超声分散后，再加入经过步骤2的体系中。
根据本发明的又一优选方面，步骤4中，将水与第三溶剂按体积比1：100～200混合后，匀速加入到晶种床，加毕，维持搅拌熟化2～4h。
进一步地，步骤4中，优选采用第三溶剂例如乙酸乙酯进行洗涤。干燥优选在不高于40℃的温度下进行真空干燥。
进一步地，根据本发明的方法所获得的所述晶型II的X射线粉末衍射图(CuKα辐射)在2theta值为4.3°±0.2°、5.0°±0.2°和12.8°±0.2°处具有特征峰，还在选自5.8°±0.2°、5.5°±0.2°、18.9°±0.2°、14.6°±0.2°、18.5°±0.2°及20.1°±0.2°中的一处或多处具有特征峰。在一个具体的实施例中，晶型II的XRPD图如图1所示。
其他关于本发明晶型II的特点是：
1.对多个批次所得晶型II产品进行分析(TGA)，结果表明，晶型II为水合物，且水的质量含量在5.0％～10.0％之间，集中在5.5～9.5％范围内，更集中在5.5～8.5％范围内，最集中在6.0～7.0％之间。
2.晶型II(经两层低密度聚乙烯袋和一层铝箔复合膜袋包装)在40℃、75％RH条件下放置一个月稳定不变；包含晶型II的片剂(放置在高密度聚乙烯瓶中)在25℃、60％RH条件下放置三个月晶型稳定不变、在40℃、75％RH条件下放置一个月晶型稳定不变。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明所述晶型II，其不同于现有晶型且与现有的晶型相比具有粉体流动性更好的优势，但其很难通过常规的结晶思路和方法(如降温、反溶剂添加、成盐反应结晶等)获得，本发明方法能够制备出晶型II，并且其工艺过程稳定可控，制备的晶型II产品化学纯度和晶型纯度高，流动性好，工艺可实现放大并满足规模化生产的需求。
附图说明
图1为实施例1所得晶型II的XRPD图；
图2为实施例1所得晶型II的TGA图；
图3为实施例3所得晶型II的光学显微镜图；
图4为实施例4所得晶型II的光学显微镜图；
图5为实施例5所得晶型II的XRPD图；
图6为实施例5所得晶型II的光学显微镜图。
具体实施方式
传统的结晶思路通常包括降温、蒸发、反溶剂添加、反应结晶等，然而采用传统的降温、蒸发和反溶剂添加等结晶方法都很难制备晶型II。特定条件下的自然挥发或可能得到晶型II，但是，这种自然挥发法只能在在实验室小规模制备得到，而且敞口挥发法受限于空气湿度的影响，不能保证在不同的环境湿度下稳定制备得到，而使用的多数溶剂例如甲苯和甲醇等都是有相当毒性的物质，在敞口条件下自然挥发会严重污染空气环境。这些问题决定了即便敞口挥发法可以得到晶型II，该方法也难以实现工艺放大和满足规模化生产的要求。
本发明创新采用“补水反应结晶”方案，这是一条新思路，巧妙利用了“结晶水是AHU-377/缬沙坦三钠盐共晶(无论是对于其何种晶型)形成的必要条件”这一特点，在无正溶剂存在的环境下进行结晶，以确保目标晶型II在整个工艺过程中能够保持稳定。
本发明的制备方法中：第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂的选择非常关键，其中：
第一溶剂需要具备以下三个关键性的特点：1)沸点比第二溶剂高，从而可用于实现对体系中第二溶剂的蒸除；2)与水共沸，可以实现对体系中水分的蒸除；3)目标产物晶型II在其中动力学稳定，不易发生晶型转变。最典型的第一溶剂即甲苯。
第二溶剂需要具备以下二个关键性的特点：1)对目标产物晶型II要有好的溶解度；2)沸点低于第一溶剂，容易在二者的混合体系中被减压蒸发除去。考虑到第一溶剂是甲苯的情况下，适合的第二溶剂可以选择甲醇或乙醇或二者的混合物。
第三溶剂需要具备以下三个关键性的特点：1)对晶型II为反溶剂，使得晶型II在其中动力学稳定，不易发生转晶；2)能与水混溶；3)可与甲苯互溶。由于水和第一溶剂有不互溶的可能，例如当第一溶剂为甲苯时，因此工艺中不宜以纯水滴加的形式来补水，此处第三溶剂的作用即是作为补水的载体溶剂。在第一溶剂为甲苯的情况下，适合的第三溶剂可以选择乙酸乙酯、丙酮、2-丁酮、乙酸异丙酯以及甲基异丁基酮中的一种或多种的组合。
此外，作为实现本发明的关键要素之一，还必须严格控制减压蒸发后第二溶剂和水被有效除去，这是保证后续补水结晶过程中晶型II不会发生转晶的关键。
本发明中，晶种添加量的选择也是较为重要的，虽然不会对晶型II的形成构成影响，但是添加量的多少会影响晶型II的颗粒形态和粒度，从而影响其流动性和过滤性能。经发明人研究发现，晶种添加量的优选范围是8％～12％。在该范围内，产品颗粒形态非常完整，粒度均一，流动性好，极易过滤。与此对比，晶种添加量的比例为5％时，产品的颗粒会大大增多，过滤时易堵塞滤孔，影响效率，产品的流动性也变差。
以下将通过具体实施例进一步阐述本发明，但并不用于限制本发明的保护范围。下述实施例中，所述的试验方法通常按照常规条件或制造厂商建议的条件实施。在温度数值前面的术语“约”表示接近该温度值，一般正负2℃。例如，“约50℃”包括48～52℃的范围。表面含量的“％”在没有特别说明时指的是质量百分含量。
未注明的实验条件为常规条件。
本发明中所用到的名词解释如下：
XRPD：X射线粉末衍射
DSC：差示扫描量热分析
TGA：热重分析。
本发明所述的X射线粉末衍射图在Panalytical Empyrean X射线粉末衍射仪上采集。本发明所述的X射线粉末衍射的方法参数如下：
X射线反射参数：Cu,Kα
1.540598；1.544426
Kα2/Kα1强度比例：0.50
电压：45千伏特(kV)
电流：40毫安培(mA)
扫描范围：自3.0至40.0度
本发明所述的差示扫描量热分析(DSC)图在TA Q2000上采集。本发明所述的差示扫描量热分析(DSC)的方法参数如下：
扫描速率：5℃/min
保护气体：氮气
本发明所述的热重分析(TGA)图在TA Q500上采集。本发明所述的热重分析(TGA)的方法参数如下：
扫描速率：10℃/min
保护气体：氮气。
以下实施例中，晶型II的晶种可通过如下步骤获得：
将1g的AHU-377和缬沙坦三钠盐复合物溶于1mL甲醇和10mL甲苯的混合溶剂，过滤去除不溶杂质后得澄清溶液。将该溶液在室温环境下敞口搅拌自然挥发直至析出大量白色固体(注：环境温度21.1℃；环境相对湿度35.2％)，过滤该沉淀物并将其在40℃下真空干燥至干。
实施例1
一种AHU-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物晶型II的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：称取21.25g AHU-377和23.20g缬沙坦，加入1L的甲苯后搅拌均匀分散，得分散液；称取45.56g质量浓度为13.5％的氢氧化钠甲醇溶液，将其滴加到分散液中，时间约为1h，滴加完毕后体系溶清(投料摩尔比AHU-377:缬沙坦:氢氧化钠＝1:1.02:3)，过滤除去潜在的不溶杂质，得到澄清溶液。(说明：步骤1也可以通过直接将AHU-377和缬沙坦三钠盐复合物(晶型不限)50g直接溶解于50mL甲醇和1L甲苯的混合溶剂中得到)。
步骤2：将步骤1所得澄清溶液在密闭条件下、温50℃下减压蒸发，当蒸出300mL左右溶剂后停止蒸发，补加等体积的甲苯至蒸发前的初始体积(此时溶液中甲醇和水含量均控制在0.1％以下)；
步骤3：称取5.0g的晶型II的晶种(添加量是目标晶型理论产量的10％)，在50mL的甲苯中超声分散后，加入到步骤2的溶液中，搅拌使晶种分散形成晶种床；
步骤4：将3.33mL水与500mL乙酸乙酯混合均匀后，匀速加入上述晶种床中，时间为1h，滴加完毕后，体系维持搅拌熟化2h，过滤并用乙酸乙酯洗涤滤饼，最后在40℃的温度下进行真空干燥，得到目标产品晶型II。
晶型II的X射线粉末衍射数据如表1所示。其XRPD图如图1所示。
晶型II的TGA图如图2所示，在加热至150℃时，具有约6.68％的重量损失梯度，热重分析图显示该晶型II为水合物。
按照实施例1步骤和条件，多批次制备晶型II，对其中7个批次所得晶型II进行了XRPD和TGA测试，结果表明，均获得的是晶型II，且失重从小到大依次排序如下：5.60％；6.18％；6.68％；6.68％；8.06％；9.48％；9.68％。
实施例2
一种AHU-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物晶型II的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：称取4.25g AHU-377和4.64g缬沙坦，加入200mL的甲苯后搅拌均匀分散，得分散液；称取8.97g质量浓度为13.7％的氢氧化钠甲醇溶液，将其滴加到分散液中，得到澄清溶液。
步骤2：将步骤1所得澄清溶液在密闭条件下、通过常温下氮气吹扫的方式蒸发溶剂，当蒸出75mL左右溶剂后停止蒸发，补加等体积的甲苯至蒸发前的初始体积(此时溶液中甲醇和水含量均控制在0.1％以下)；
步骤3：称取1.0g的晶型II的晶种(添加量是目标晶型理论产量的10％)，在10mL的甲苯中超声分散后，加入到步骤2的溶液中，搅拌使晶种分散形成晶种床；
步骤4：将665μL水与100mL乙酸乙酯混合均匀后，匀速加入上述晶种床中，时间为1h，滴加完毕后，体系维持搅拌熟化3h，氮气保护下过滤，并在40℃下真空干燥，得到目标产品晶型II。
实施例3
一种AHU-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物晶型II的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：称取0.217g AHU-377和0.233g缬沙坦，加入1mL的甲苯后搅拌均匀分散，得分散液；称取0.459g质量浓度为13.68％的氢氧化钠甲醇溶液，将其滴加到分散液中，滴加完毕后体系溶清。
步骤2：将步骤1所得澄清溶液在密闭条件下、通过常温下氮气吹扫的方式蒸发溶剂，当蒸出4mL左右溶剂后停止蒸发，补加等体积的甲苯至蒸发前的初始体积(此时溶液中甲醇和水含量均控制在0.1％以下)；
步骤3：称取50.6mg的晶型II的晶种(添加量是目标晶型理论产量的10％)，在500μL的甲苯中超声分散后，加入到步骤2的溶液中，搅拌使晶种分散形成晶种床；
步骤4：将33μL水与5mL乙酸乙酯混合均匀后，匀速加入上述晶种床中，时间为1h，滴加完毕后，体系维持搅拌熟化4h，过滤并在40℃下真空干燥，得到目标产品晶型II。
实施例4
本例基本同实施例3，不同的是，晶种的添加量为5％。
对实施例3和实施例4所得晶型II的颗粒进行显微镜观察，结果分别如图3和图4所示。比较图3和图4可见，使用10％的晶种量，可以使最终的产品颗粒形态完整，粒度均一，流动性好，极易过滤。与此对比，使用5％晶种的条件下，产品中的细颗粒会大大增多，过滤时较易堵塞滤孔，影响效率，产品的流动性也相对变差。
实施例5
本例基本同实施例3，不同的是，过程中不添加任何晶种。
本例得到的产品具有与实施例3产品相同的晶型II，其XRPD图如图5所示，其偏光显微镜图如图6所示。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种AHU-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物晶型II的制备方法，其特征在于，所述晶型II的X射线粉末衍射图(CuKα辐射)在2theta值为4.3°±0.2°、5.0°±0.2°、12.8°±0.2°处具有特征峰，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：制备含有AHU-377和缬沙坦三钠盐复合物的澄清溶液，其中所述澄清溶液的溶剂由第一溶剂和第二溶剂组成，所述第一溶剂是目标产物晶型II的反溶剂且能够与水共沸，所述第二溶剂是目标产物晶型II的正溶剂，且所述第二溶剂的沸点低于所述第一溶剂；
步骤2：将步骤1所得澄清溶液在密闭条件下减压蒸发，至体系中第二溶剂和水的含量均低于0.1wt％时停止
步骤3：向经过步骤2的体系中加入所述晶型II的晶种，并搅拌使晶种分散形成晶种床；
步骤4：将水与第三溶剂混合后，加入步骤3制成的晶种床中，搅拌析晶，过滤，洗涤，干燥即得目标产物晶型II，所述第三溶剂能够与第一溶剂互溶、且能与水混溶，且是目标产物晶型II的反溶剂。
2.一种AHU-377和缬沙坦三钠盐共晶水合物晶型II的制备方法，其特征在于，所述晶型II的X射线粉末衍射图(CuKα辐射)在2theta值为4.3°±0.2°、5.0°±0.2°、12.8°±0.2°处具有特征峰，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：制备含有AHU-377和缬沙坦三钠盐复合物的澄清溶液，其中所述澄清溶液的溶剂由第一溶剂和第二溶剂组成，所述第一溶剂是目标产物晶型II的反溶剂且能够与水共沸，所述第二溶剂是目标产物晶型II的正溶剂，且所述第二溶剂的沸点低于所述第一溶剂；
步骤2：将步骤1所得澄清溶液在密闭条件下减压蒸发，至体系中第二溶剂和水的含量均低于0.1wt％时停止；
步骤3：向经过步骤2的体系中加入水、第三溶剂，搅拌析晶，过滤，洗涤，干燥即得目标产物晶型II，所述第三溶剂能够与第一溶剂互溶、且能与水混溶，且是目标产物晶型II的反溶剂。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述第一溶剂为甲苯。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述第二溶剂为甲醇或乙醇或二者的组合。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述第三溶剂为选自乙酸乙酯、丙酮、2-丁酮、乙酸异丙酯以及甲基异丁基酮中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤1中，先将AHU-377和缬沙坦用所述第一溶剂分散均匀得到分散液，将氢氧化钠加入到所述第二溶剂中获得氢氧化钠溶液，然后将所述分散液与氢氧化钠溶液混合，获得所述澄清溶液，其中AHU-377、缬沙坦以及氢氧化钠三者的投料摩尔比为1:1.00～1.05:2.95～3.05；或者，将AHU-377和缬沙坦三钠盐复合物溶解于所述第一溶剂和第二溶剂组成的混合溶剂中，即得所述澄清溶液。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤2中，控制所述减压蒸发的温度不超过50℃。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：在步骤2之后、步骤3之前，向体系内补加第一溶剂至减压蒸发前的初始体积。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3中，晶种的投加量为目标晶型II理论产量的5％～15％。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：步骤3中，晶种的投加量为目标晶型II理论产量的9％～11％。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3中，先将晶种在所述第一溶剂中超声分散后，再加入经过步骤2的体系中。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤4中，将水与第三溶剂按体积比1：100～200混合后，匀速加入到所述晶种床，加毕，维持搅拌熟化2～4h。
13.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述晶型II的X射线粉末衍射图(CuKα辐射)在2theta值4.3°±0.2°、5.0°±0.2°和12.8°±0.2°处具有特征峰，其2theta值还在5.8°±0.2°、5.5°±0.2°、18.9°±0.2°、14.6°±0.2°、18.5°±0.2°及20.1°±0.2°中的一处或多处具有特征峰。
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