CN109438370A - 一种甲基吡嗪衍生物无水晶型 - Google Patents

一种甲基吡嗪衍生物无水晶型 Download PDF

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Abstract

本发明属于医药技术领域，具体提供了一种甲基吡嗪衍生物无水晶型、其制备方法和其在制备降血脂药中的用途。本发明制备的甲基吡嗪衍生物无水晶型使用Cu‑Kα辐射，以2θ表示的X射线衍射谱图在5.4±0.2°，6.2±0.2°，9.3±0.2°，27.3±0.2°处有特征峰。本发明制备的甲基吡嗪衍生物无水晶型溶解性好，是现有甲基吡嗪衍生物晶型溶解度的3倍。本发明申请制备的甲基吡嗪衍生物无水晶型稳定性好，经稳定性试验检测甲基吡嗪衍生物HPLC纯度仍高于99.85％。本发明制备工艺简单，具有较好的工业应用前景。

Description

一种甲基吡嗪衍生物无水晶型
技术领域
本发明属于晶型药物分子技术领域，特别涉及一种甲基吡嗪衍生物无水晶型。
背景技术
阿昔莫司无水晶型，化学名为5-甲基吡嗪-2-羧酸-4-氧化物无水晶型，为白色或类白色结晶性粉末，其结构式如下式a所示：
阿昔莫司为烟酸衍生物，是一种广谱长效调血脂药，用于各种原发性和继发性高脂血症，主要作用于脂肪组织，通过抑制脂肪组织释放游离脂肪酸，减少血浆低密度脂蛋白及极低密度脂蛋白的合成，从而降低血浆中血浆低密度脂蛋白及极低密度脂蛋白的水平，同时通过抑制肝脂肪酶活性而增高血浆HDL水平。阿昔莫司由意大利Farmitalia CarloErba公司研制开发，于1985年在意大利上市，而后，凭借其较高的安全性及显著的疗效，相继在德国、智利、瑞士、中国香港等多个国家和地区上市。
药物晶型的不同，会影响药物的理化性质，直接影响药物在生理pH 7.4条件下的溶出及吸收效率，进而影响药物的生物利用度，临床疗效等。通过药物结晶的方式，一方面可以明确晶型药物分子的晶体学参数，另一方面可以确定晶型中是否含有溶剂，这对于理解和掌握药物分子的空间排布以及理化性质具有非常重要的作用。
目前关于阿昔莫司的相关报道较多，但是主要是关于其制备、制剂、理化性质及药理等性质的报道，关于其晶型的报道较少，专利US2005239803A1、CN 103508963A等均报道了阿昔莫司的制备方法，但对于阿昔莫司晶型却未有提及,因此需要提供一种阿昔莫司晶型，研究其稳定性、溶解性等特性，从而为阿昔莫司晶型的应用提供更好的依据。
本发明提供一种简单且易于操作的制备高纯度阿昔莫司无水晶型的方法，提供一种具有较好化学稳定性及溶解性等特性的产品，为阿昔莫司在药物治疗方面的应用提供更好的依据，从而更高效的发挥阿昔莫司的药用价值。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本申请一方面提供一种甲基吡嗪衍生物无水晶型。
本申请中所指的甲基吡嗪衍生物无水晶型是阿昔莫司无水晶型，甲基吡嗪衍生物是阿昔莫司。
阿昔莫司作为本发明的药物成分，化学名为5-甲基吡嗪-2-羧酸-4-氧化物，为白色或类白色结晶性粉末。CAS号：51037-30-0，分子式为C6H6N2O3，其结构式如a所示。
根据本发明的第一方面，提供了甲基吡嗪衍生物无水晶型。所述的甲基吡嗪衍生物无水晶型，使用Cu-Kα辐射，以2θ表示的X射线衍射谱图在5.4±0.2°，6.2±0.2°，9.3±0.2°，27.3±0.2°处有特征峰。
优选地，所述的甲基吡嗪衍生物无水晶型，使用Cu-Kα辐射，以2θ表示的X射线衍射谱图在5.4±0.2°，6.2±0.2°，9.3±0.2°，16.8±0.2°，19.3±0.2°，19.6±0.2°，27.3±0.2°，27.9±0.2°处有特征峰。
优选地，所述的甲基吡嗪衍生物无水晶型，使用Cu-Kα辐射，其特征峰符合如图1所示的X射线粉末衍射图谱。
优选地，所述的甲基吡嗪衍生物无水晶型，其在差示扫描量热曲线(DSC)中存在一个吸热峰，为200.97℃。
本发明的第二方面提供一种甲基吡嗪衍生物无水晶型的制备方法，具体制备步骤包括：将甲基吡嗪衍生物悬浮于溶剂A中，加热溶解，搅拌反应，降温析晶，过滤干燥得甲基吡嗪衍生物无水晶型。
所述的溶剂A选自四氢呋喃或四氢呋喃与溶剂B的混合溶液中的一种。
优选地，四氢呋喃和溶剂B的体积比优选为1～10：9～0。
优选地，溶剂B选自甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、乙二醇、乙酸乙酯、丙酮和乙腈中的一种或几种。
更加优选地，溶剂B选自甲醇、乙醇、丙酮和乙腈中的一种或几种。
所述的甲基吡嗪衍生物和溶剂A的质量体积比为1:5～50，其中质量以g计，体积以ml计。
所述的加热溶解的温度为40～70℃。
所述的冷却析晶的具体方式为程序降温，降温的速度为0.1～0.5℃/5min；析晶的温度为-5～10℃。
所述的烘干方式为真空干燥，干燥温度为40～50℃，干燥的时间为3～5 h。
以下内容进一步详述本发明晶型的制备步骤：
将甲基吡嗪衍生物悬浮于溶剂A中，40～70℃加热溶解为过饱和溶液，搅拌反应2～6小时，降温至-5～10℃，静置析晶，过滤，40～50℃真空干燥3～5 h，得甲基吡嗪衍生物无水晶型。
所述的溶剂A选自四氢呋喃或四氢呋喃与溶剂B的混合溶液中的一种。
优选地，四氢呋喃和溶剂B的体积比为1～10：9～0。
进一步优选地，溶剂A全部为四氢呋喃。
优选地，甲基吡嗪衍生物和溶剂A的质量体积比为1:8～20，其中质量以g计，体积以ml计。
甲基吡嗪衍生物无水晶型的X射线粉末衍射图(Cu-Kα)中特征峰详见附图1及表1。
表1甲基吡嗪衍生物无水晶型的PXRD峰
实施例中所制备的所有样品都具有相同的晶体学参数及X射线粉末衍射谱图。
本发明中TGA/DSC热分析测试仪及测试条件：TGA/DSC热分析仪:METTLER TOLEDOTGA/DSC3+；动态温度段：30～350℃；加热速率：10℃/min；程序段气体N2；气体流量：50mL/min；坩埚：铝坩埚40μl。
本发明所述方法制备的阿昔莫司晶体的TGA/DSC测试结果如图2所示，DSC检测结果只在200.71℃出现一个吸热熔融峰。根据TGA检测结果可以看出只存在一个失重台阶，也表明该阿昔莫司晶体不含有水或其它溶剂，结合DSC/TGA检测结果表明，本发明制备的晶型为阿昔莫司无水晶型。
本发明的第三方面提供一种药物组合物，该组合物含本发明所述的甲基吡嗪衍生物无水晶型，并包含其它药学上可接受的辅料组分。
优选地，本发明的药物组合物制备如下：使用标准和常规的技术，使本发明化合物与制剂学上可接受的固体或液体载体结合，以及使之任意地与制剂学上可接受的辅助剂和赋形剂结合制备成可用剂型。
优选的，所述的其它组分包括可联合使用的其它活性成分、赋形剂、填充剂等。
优选的，所述的药物组合物为喷雾剂、片剂、胶囊剂、粉针剂、液体注射剂等。
本发明的第四方面提供一种甲基吡嗪衍生物无水晶型作为活性成分制备治疗降血脂药中的应用。
本发明所述方法制备的甲基吡嗪衍生物无水晶型相对于目前报道的甲基吡嗪衍生物晶型具有以下优势：
(1)纯度高。本发明制备的甲基吡嗪衍生物无水晶型纯度高于99.87％、杂质5-甲基吡嗪-2-羧酸低于0.11％。
(2)溶解度高。本发明制备的甲基吡嗪衍生物无水晶型在介质中的溶解度是现有晶型的3倍左右。
(3)稳定性好。本发明制备的甲基吡嗪衍生物无水晶型固体经光照试验，高温高湿试验后，HPLC纯度仍高于99.7％，远高于现有晶型经稳定性试验后的纯度。
附图说明
图1：甲基吡嗪衍生物无水晶型的X射线粉末衍射图谱。
图2：甲基吡嗪衍生物无水晶型的差示扫描量热曲线(DSC)图。
图3：对比例3晶型的X射线粉末衍射图谱。
图4：对比例3晶型的PXRD峰。
具体实施方式
现通过以下实施例来进一步描述本发明的有益效果，实施例仅用于例证的目的，不限制本发明的范围，同时本领域普通技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内，杂质I为5-甲基吡嗪-2-羧酸，甲基吡嗪衍生物为阿昔莫司。
实施例1：
将2.0g甲基吡嗪衍生物样品悬浮于20ml四氢呋喃中，加热到60℃搅拌溶解，获得过饱和溶液，搅拌反应3小时后，搅拌冷却(控制降温速度为1℃/5min)降温至5～10℃，静置析晶48小时，过滤，40℃下真空干燥3h得甲基吡嗪衍生物无水晶型晶体，收率97.55％，纯度99.96％，杂质I：0.03％。
实施例2：
将2.0g甲基吡嗪衍生物样品悬浮于16ml混合溶液(四氢呋喃：甲醇＝9:1)中，加热到50℃搅拌溶解，获得过饱和溶液，搅拌反应4小时后，搅拌冷却(控制降温速度为2℃/5min)降温至0～5℃，静置析晶42小时，过滤，45℃下真空干燥4h得甲基吡嗪衍生物无水晶型晶体，收率96.21％，纯度99.94％，杂质I：0.05％。
实施例3：
将2.0g甲基吡嗪衍生物样品悬浮于40ml混合溶剂(四氢呋喃：丙酮＝2:8)中，加热到40℃搅拌溶解，获得过饱和溶液，搅拌反应5小时后，搅拌冷却(控制降温速度为3℃/5min)降温至-5～0℃，静置析晶54小时，过滤，50℃下真空干燥3h得甲基吡嗪衍生物无水晶型晶体，收率95.42％，纯度99.93％，杂质I：0.06％。
实施例4：
将2.0g甲基吡嗪衍生物样品悬浮于10ml混合溶剂(四氢呋喃：乙醇＝7:3)中，加热到70℃搅拌溶解，获得过饱和溶液，搅拌反应3小时后，搅拌冷却(控制降温速度为4℃/5min)降温至5～10℃，静置析晶42小时，过滤，50℃下真空干燥3h得甲基吡嗪衍生物无水晶型晶体，收率94.18％，纯度99.91％，杂质I：0.08％。
实施例5：
将2.0g甲基吡嗪衍生物样品悬浮于100ml混合溶剂(四氢呋喃：乙腈＝1:9)中，加热到60℃搅拌溶解，获得过饱和溶液，搅拌反应4小时后，搅拌冷却(控制降温速度为5℃/5min)降温至-5～0℃，静置析晶48小时，过滤，40℃下真空干燥3h得甲基吡嗪衍生物无水晶型晶体，收率93.02％，纯度99.90％，杂质I：0.09％。
实施例6：
将2.0g甲基吡嗪衍生物样品悬浮于110ml混合溶剂(四氢呋喃：乙二醇＝1:9)中，加热到80℃搅拌溶解，获得过饱和溶液，搅拌反应2小时后，搅拌冷却(控制降温速度为5℃/5min)降温至-5～0℃，静置析晶48小时，过滤，40℃下真空干燥3h得甲基吡嗪衍生物无水晶型晶体，收率91.58％，纯度99.89％，杂质I：0.10％。
实施例7：
将2.0g甲基吡嗪衍生物样品悬浮于8ml混合溶剂(四氢呋喃：异丙醇＝5:5)中，加热到35℃搅拌溶解，获得过饱和溶液，搅拌反应6小时后，搅拌冷却(控制降温速度为3℃/5min)降温至-10～-5℃，静置析晶48小时，过滤，40℃下真空干燥3h得甲基吡嗪衍生物无水晶型晶体，收率90.15％，纯度99.87％，杂质I：0.11％。
对比实施例1：
在10L玻璃反应釜中加入2730ml质量浓度为98％的浓硫酸，搅拌条件下加入910.0g的5-甲基吡嗪-2,3-二羧酸，加热至60℃，加热反应1h,然后缓慢加入5.5kg水、164.9g钨酸钠(Na2WO4·2H2O)，623.0g质量浓度为30％的双氧水，继续加热搅拌8h,冰浴条件下冷却析晶4h，抽滤固体，100℃下干燥12h，制备出产品阿昔莫司595g。该反应中产品收率77.3％；HPLC纯度96.2％，杂质I：2.8％。
对比实施例2：
向100g阿昔莫司粗品中加入200ml水，加热至100℃，搅拌溶解后加入3.0g活性炭继续保温搅拌20分钟，抽滤；将滤液以10℃/h降温至60℃，然后向其中滴加220g丙酮，滴毕，以10℃/h降温至5℃析晶7h，抽滤，用丙酮洗涤滤饼，烘干(0.01MPa，80℃)即得类白色的阿昔莫司，收率为88.6％。HPLC纯度：98.3％，5-甲基吡嗪-2-羧酸(杂质I)：0.5％。对比实施例3：
将330mg(1mmol)的Na2WO4·2H2O置于50ml烧瓶中，以16ml水溶解并配以机械搅拌、回流冷却器及温度计。将3.75ml 40％重量/体积(400g/L)(44mmol)的过氧化氢加入于溶液中，用稀H2SO4调至pH值为1.5，然后加入5.52g(40mmol)的2-羧基-5-甲基吡嗪。
反应产生的水的悬浮物在搅拌下加热至70℃并维持在这温度2.5小时。因而得到逐渐增溶的悬浮物。最后发现有部分产物沉淀。将混合物在室温下静置过夜，而产生晶体形状的反应产物的沉淀。这产物经过滤及用冰水洗涤，再置于素烧板上干燥便可获得部分是水合式(2.83％)的2-羧基-5-甲基吡嗪-4-氧化物4.62g，相当于4.48g的无水产物。产率为72.0％。HPLC纯度：95.1％，杂质I：2.3％。
对比实施例4：
将250mg(0.75mg)的Na2WO4·2H2O置于50ml烧瓶中，以13ml水溶解并配以机械搅拌、回流冷却器及温度计。将3.23ml 40％重量/体积(400g/L)(38mmol)的过氧化氢加入于溶液中，用稀H2SO4调至pH值为2.0，然后加入3.76g 98％(30mmol)的2-羧基-5-甲基吡嗪。
反应产生的水的悬浮物在搅拌下加热至80℃并维持在这温度2小时。而45min后即可获得完全增溶的悬浮物。最后，溶液在室温下静置过夜而产生晶体形状的反应产物的沉淀。这产物经过滤及用冰水洗涤，再置于素烧板上干燥获得3.00g 2-羧基-5-甲基吡嗪-4-氧化物的一水合物(实验值H2O-11.35％；一水合物产物的计算值H2O-11.3％)，产率为62.6％。HPLC纯度：94.2％，杂质I：3.4％。
对比实施例5：
将2-羧基-5-甲基吡嗪4-氧化物(2.5g)加入到甲醇(60ml)和乙醇胺(1.1ml)的混合溶液中。混合物加热回流20分钟，然后冷却并过滤，从甲醇结晶后得到2-羧基-5-甲基吡嗪4-氧化物乙醇胺盐(2.1g),mp.177°-180℃，收率：60.17％，HPLC纯度：96.8％，杂质I：2.1％。
对比实施例6：
氮气保护下，在配有机械搅拌器、水冷凝器(带有气体入口)和热电偶的500mL.x.4颈瓶中进行反应。向反应器中加入三甲基硅醇钠(3.71g)和THF(90g)，然后加入5-甲基吡嗪羧酸-4-氧化物乙酯(6.00g)，将混合物在室温下搅拌4小时，过滤收集固体并用THF(3x45g)冲洗。真空干燥(25英寸汞柱，65℃)，得到5.38g(收率：92.5％)钠盐，为灰白色固体，HPLC纯度：96.8％，杂质I：2.4％。
稳定性试验
1、温湿度及光照试验
具体的稳定性试验方法参照中国药典2015版第四部有关稳定性考察的指导方法进行，纯度检测用HPLC法进行检测，具体的试验结果见表2。
表2甲基吡嗪衍生物晶型在光照、高温及高湿条件下的稳定性试验结果
经试验，本发明方案制备的所有甲基吡嗪衍生物无水晶型均可达到相近的稳定性效果。由表2可见，本发明制备得到的甲基吡嗪衍生物无水晶型在光照、高温及高湿的条件下其纯度、外观均未发生比较明显的变化，而对比例1至对比例6晶型在相同的实验条件下其纯度大幅降低，其杂质含量都有较明显的升高，即出现了变质的情况，可见本发明制备的甲基吡嗪衍生物无水晶型相比于现有的晶型具有较好的化学稳定性。
溶解度实验
具体的溶解度试验参考中国药典2015。分别精密称取实施例1-7和对比实施例1-6制备的甲基吡嗪衍生物过量，置于小西林瓶中，分别加入水、0.1mol/L盐酸、pH7.4的磷酸盐缓冲溶液，配置成甲基吡嗪衍生物饱和溶液，摇匀溶解，过滤，照紫外-可见分光光度法(通则0401)，在270nm的波长处测定吸光度来计算其溶解度，结果见表3。
表3甲基吡嗪衍生物晶型在不同介质中的溶解度
经试验，本发明方案制备的所有甲基吡嗪衍生物无水晶型均可达到相近的溶解性效果。由表3可见，本发明方案制备的甲基吡嗪衍生物无水晶型在不同pH溶液中的溶解度均高于对比例1至对比例6的晶型，本发明制备的甲基吡嗪衍生物晶型相对于现有晶型，具有较高的溶解性。

Claims (10)

1.一种甲基吡嗪衍生物无水晶型，其特征在于，所述化合物结晶使用Cu-Kα辐射，以2θ表示的X射线衍射谱图在5.4±0.2°，6.2±0.2°，9.3±0.2°，27.3±0.2°处有特征峰。
2.如权利要求1所述的甲基吡嗪衍生物无水晶型，其特征在于，所述化合物结晶使用Cu-Kα辐射，以2θ表示的X射线衍射谱图在5.4±0.2°，6.2±0.2°，9.3±0.2°，16.8±0.2°，19.3±0.2°，19.6±0.2°，27.3±0.2°，27.9±0.2°处有特征峰。
3.如权利要求1所述的甲基吡嗪衍生物无水晶型，其特征在于，所述化合物结晶使用Cu-Kα辐射，其特征峰符合如图1所示的X射线粉末衍射图谱。
4.如权利要求1所述的甲基吡嗪衍生物无水晶型，其特征在于，其在差示扫描量热曲线(DSC)中存在一个吸热峰，为200.71℃。
5.一种甲基吡嗪衍生物无水晶型的制备方法，其特征在于，具体制备步骤包括：将甲基吡嗪衍生物悬浮于溶剂A中，加热溶解，搅拌反应，降温析晶，过滤干燥得甲基吡嗪衍生物无水晶型。
6.如权利要求5所述的甲基吡嗪衍生物无水晶型的制备方法，其特征在于，溶剂A选自四氢呋喃或四氢呋喃与溶剂B的混合溶液中的一种，四氢呋喃和溶剂B的体积比为1～10：9～0。
7.如权利要求6所述的甲基吡嗪衍生物无水晶型的制备方法，其特征在于，溶剂B选自甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、乙二醇、乙酸乙酯、丙酮和乙腈中的一种或几种，优选为甲醇、乙醇、丙酮和乙腈中的一种或几种。
8.如权利要求5所述的甲基吡嗪衍生物无水晶型的制备方法，其特征在于，甲基吡嗪衍生物和溶剂A的质量体积比为1:5～50，其中质量以g计，体积以ml计。
9.一种药物组合物，其包含权利要求1-4中任一项所述的甲基吡嗪衍生物无水晶型，并包含其他药学上可接受的辅料组分。
10.权利要求1-4中任一项所述的甲基吡嗪衍生物无水晶型在制备用于降血脂药中的应用。
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