CN107849051A

CN107849051A - 取代的氨基吡喃衍生物的晶型

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Publication number: CN107849051A
Application number: CN201680044045.6A
Authority: CN
Inventors: 张晨; 王健民
Original assignee: Sichuan Haisco Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Sichuan Haisco Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2018-03-27
Anticipated expiration: 2036-12-12
Also published as: PT3395819T; CN106916157A; ES2948919T3; EP3395819B1; US20180370980A1; TW201722960A; JP2019500371A; EP3395819A1; US10221185B2; TWI695004B; WO2017107791A1; CN107849051B; EP3395819A4; JP7014719B2

Abstract

本发明涉及取代的氨基吡喃化合物晶型及其药物组合物，制备方法和用于制备治疗II型糖尿病药物的用途，具体涉及式(I)所示化合物的晶型IV及其药物组合物，制备方法和用于制备治疗II型糖尿病药物的用途。

Description

取代的氨基吡喃衍生物的晶型

技术领域

本发明涉及一种取代的氨基吡喃衍生物，或其水合物、溶剂化物的晶型，以及其制备方法或其药物组合物和其在制备二肽激酶-IV(DPP-IV)抑制剂药物上的用途。

背景技术

二肽基肽酶-IV(Dipeptidyl Peptidase,DPP-IV,EC3.4.14.5)是一个丝氨酸蛋白酶，从含有L-脯氨酸和L-丙氨酸的多肽N端倒数第二位水解N端二肽。通过增强肠促胰岛素活性发挥作用，属于非胰岛素治疗药物。DPP-IV抑制剂无体重增加和水肿等不良反应。

PCT/CN2015/078923专利申请公开了新的吡喃衍生物(2R,3S,5R,6S)-2-(2,5-二氟苯基)-5-(2-(甲基磺酰基)-吡咯并[3,4]吡唑-5(2H,4H,6H)-基)-6-(三氟甲基)四氢-2H-吡喃-3-胺，结构式如式(I)，本文简称为化合物A。该结构显示对DPP-IV具有良好的抑制作用，具有用于预防和/或治疗II型糖尿病的潜能。

发明内容

本发明提供了(2R,3S,5R,6S)-2-(2,5-二氟苯基)-5-(2-(甲基磺酰基)-吡咯并[3,4]吡唑-5(2H,4H,6H)-基)-6-(三氟甲基)四氢-2H-吡喃-3-胺，即化合物A的晶型IV，化合物A具有以下化学结构(I):

本发明晶型IV具有优点，诸如易于加工和结晶、处理、稳定性好、生物利用度高、压力稳定性和给药，这些使它们尤其适于各种药物剂型的制造。

本发明的晶型IV表现出优于化合物A的无定形游离碱的制药学优势。尤其是，晶型增强了化学和物理的稳定性，更有利于在制备包含药理学活性成分的固体药物剂型。

本发明的晶型以原料药的约5重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约10重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约15重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约20重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约25重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约30重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约35重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约40重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约45重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约50重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约55重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约60重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约65重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约70重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约75重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约80重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约85重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约90重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约95重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约98重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，本发明的晶型以原料药的约99重量％至约100重量％存在。在某些实施方案中，基本上所有的原料药都是本发明的晶型，即原料药基本上是相纯晶体。

本发明化合物A无特殊说明，则为化合物A的无定形态。

本发明的一个实施方案无水化合物A(晶型IV)，使用Cu-Kα辐射，其X-射线粉末衍射图谱在以下2θ位置具有特征衍射峰：9.2°±0.2°、12.8°±0.2°、16.2°±0.2°、18.4°±0.2°、20.5°±0.2°和26.5°±0.2°。

其中，该晶型IV的X-射线粉末衍射图谱还在以下2θ位置具有特征衍射峰：11.9°±0.2°、12.3°±0.2°、15.2°±0.2°、16.6°±0.2°、18.7°±0.2°和24.9°±0.2°。

进一步，晶型IV的X-射线粉末衍射图谱还在20.1°±0.2°、20.7°±0.2°、21.4°±0.2°、22.3°±0.2°、23.2°±0.2°和24.6°±0.2°的2θ位置具有特征衍射峰。

再进一步，晶型IV的X-射线粉末衍射图谱还在3.6°±0.2°、9.9°±0.2°、21.7°±0.2°、24.1°±0.2°、26.0°±0.2°、28.3°±0.2°、30.7°±0.2°和34.1°±0.2°的2θ位置具有特征衍射峰。

更进一步，晶型IV的X-射线粉末衍射图谱基本如附图10所示。

本发明所述的晶型IV，其差示扫描量热分析曲线(DSC)显示一条吸热曲线，其中T_开始＝155.82℃，T_峰＝158.57℃，△H＝64.44J/g。

本发明所述的晶型IV，其差示扫描量热分析曲线(DSC)如附图11所示。

本发明所述的晶型IV，其热重分析曲线(TGA)显示在150℃之前失重1.0％，分解温度为222.1℃。

本发明所述的晶型IV，热重分析曲线如图12所示。

可以理解的是，差示扫描量热(DSC)领域中所熟知的，DSC曲线的熔融峰高取决于与样品制备和仪器几何形状有关的许多因素，而峰位置对实验细节相对不敏感。因此，在一些实施方案中，本发明的结晶化合物具有特征峰位置的DSC图，具有与本发明附图中提供的DSC图实质上相同的性质，误差容限为±3℃。

本发明还涉及一种药物组合物，包含治疗有效量的本发明中所述的晶型化合物，以及一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂。

本发明所述的晶型作为活性药物成分，或其作为活性成分的药物组合物可以用于制备预防和/或治疗糖尿病、糖尿病性视网膜病、糖尿病性神经病、糖尿病性肾病的药物，优选用于制备II型糖尿病药物。

本发明还公开了一种治疗代谢性疾病的方法，该方法包括给药本发明所述的一种或多种晶型化合物A，或其药物组合物。

本发明公开的X-射线粉末衍射或DSC图、TGA图，与其实质上相同的也属于本发明的范围。

本发明提供一种制备式(I)所示化合物晶型IV的方法，所述的方法为将无定形的式(I)所示化合物或者任意晶型的式(I)所示化合物采用重结晶或打浆制备得到，其中重结晶或打浆的溶剂选自酯类溶剂、醚类溶剂、烷烃类溶剂、醇类溶剂和水中的一种或两种以上的混合溶剂，优选酯类溶剂和烷烃类溶剂的混合物。

本发明制备式(I)所示化合物晶型IV的一个实施方案，重结晶或打浆的溶剂选自乙酸乙酯、异丙醚、甲基叔丁基醚、正庚烷、甲醇、乙醇和水中的一种或两种以上的混合溶剂。

本发明制备式(I)所示化合物晶型IV的一个实施方案，其中，重结晶或打浆温度为10～80℃，优选10～50℃，进一步优选20～40℃。

本发明制备式(I)所示化合物晶型IV的一个实施方案，重结晶或打浆的溶剂为乙酸乙酯和正庚烷的混合溶剂，两者的体积比优选为1:1～1:3，更优选为1:2。

本发明制备式(I)所示化合物晶型IV的一个实施方案，析晶时，可选择性的通过加入式(I)所示化合物晶型(IV)的晶种，经常规后处理(搅拌、过滤等)得到式(I)所示化合物晶型IV。

本发明制备式(I)所示化合物晶型IV的一个实施方案，将无定形的式(I)所示化合物或者任意晶型的式(I)所示化合物在≥100℃条件下处理得到，温度优选140℃。

除非有相反的陈述，在说明书和权利要求书中使用的术语具有下述含义。

“有效剂量”指引起组织、系统或受试者生理或医学翻译的化合物的量，此量是所寻求的，包括在受治疗者身上施用时足以预防受治疗的疾患或病症的一种或几种症状发生或使其减轻至某种程度的化合物的量。

“IC₅₀”指半数抑制浓度，指达到最大抑制效果一半时的浓度。

本发明晶型结构可以使用本领域普通技术人员已知的各种分析技术分析，包括但不限于，X-射线粉末衍射(XRD)、示差扫描热法(DSC)和/或热重分析(Thermogravimetric Analysis，TGA)。热重分析(Thermogravimetric Analysis，TGA)，又叫热重法(Thermogravimetry，TG)。

本发明使用的X-射线粉末衍射仪(XRD)为Bruker D8Advance diffractometer，铜靶波长为1.54nm的Kα radiation(40Kv,40mA)，θ-2θ测角仪，Mo单色仪，Lynxeye探测器，校准物质Al₂O₃，采集软件为Diffrac Plus XRD Commander，分析软件为MDI Jade 6；方法参数：无反射样品板规格为24.6mm diameter x1.0 mm Thickness，无反射样品板厂家为MTI corporation，变温热台厂家为上海微图仪器科技发展有限公司，变温热台样品板为铜板，检测角度：3-40°2θ，步长：0.02°2θ。

本发明使用的差热分析扫描仪(DSC)为TA Instruments Q200 DSC，氮气保护，气体流速为40mL/分钟。

本发明使用的热重分析仪(TGA)为TAInstruments Q500 TGA，氮气保护，气体流速为40mL/分钟。

可以理解的是，本发明描述的和保护的数值为近似值。数值内的变化可能归因于设备的校准、设备误差、晶体的纯度、晶体大小、样本大小以及其他因素。

可以理解的是，本发明的晶型不限于与本发明公开的附图中描述的特征图谱完全相同的特征图谱，比如XRD、DSC、TGA，具有与附图中描述的哪些图谱基本上相同或本质上相同的特征图谱的任何晶型均落入本发明的范围内。

本发明公开的晶型可以经如下的常见的制备晶型的方法制备：

1、挥发实验是将样品澄清溶液在不同温度下敞口挥发至溶剂干。

2、晶浆实验是将样品的过饱和溶液(有不溶固体存在)在不同溶剂体系中某个温度下进行搅拌。

3、抗溶剂实验是取样品溶解在良溶剂中，加入抗溶剂，析出固体短时搅拌后立即过滤处理。

4、冷却结晶实验是在高温下将一定量的样品溶解到相应溶剂中，然后直接在室温或低温搅拌析晶。

5、高分子模板实验是在样品澄清溶液中加入不同种类的高分子材料，置于室温下敞口挥发至溶剂干。

6、热方法实验是将样品按一定热方法结晶条件处理并冷却至室温。

7、水汽扩散实验是将样品在室温下一定湿度环境中放置。

在不背离本发明的范围和主旨下，通过考虑本发明的说明书和实施例操作内容后，对本发明进行各种不同的改进和改变对本领域技术人员将是显而易见的。

附图说明

图1是化合物A晶型I使用Cu-Kα辐射的X-射线粉末衍射图谱。

图2是化合物A晶型I的差示扫描量热法(DSC)曲线。

图3是化合物A晶型I的热重分析(TGA)曲线。

图4是化合物A晶型II使用Cu-Kα辐射的X-射线粉末衍射图谱。

图5是化合物A晶型II的差示扫描量热法(DSC)曲线。

图6是化合物A晶型II的热重分析(TGA)曲线。

图7是化合物A晶型III使用Cu-Kα辐射的X-射线粉末衍射图谱。

图8是化合物A晶型III的差示扫描量热法(DSC)曲线。

图9是化合物A晶型III的热重分析(TGA)曲线。

图10是化合物A晶型IV使用Cu-Kα辐射的X-射线粉末衍射图谱。

图11是化合物A晶型IV的差示扫描量热法(DSC)曲线。

图12是化合物A晶型IV的热重分析(TGA)曲线。

图13是化合物A晶型IV犬血浆DPP-IV酶学实验结果图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例详细说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围包括但是不限于此。

实施例中无特殊说明，溶液是指水溶液。

除非特殊说明，结晶的实验条件一般为室温(20-30℃，30-70％RH)，溶剂比例是指体积比。

实施例1 化合物A的制备：

第一步至第三步参考专利WO2015/192701制备。

第四步：(2R,3S,5R,6S)-2-(2,5-二氟苯基)-5-(2-(甲基磺酰基)-吡咯并[3,4]吡唑-5(2H,4H,6H)-基)-6-(三氟甲基)四氢-2H-吡喃-3-胺(化合物A)

(2R,3S,5R,6S)-2-(2,5-difluorophenyl)-5-(2-(methylsulfonyl)pyrrolo[3,4-c]pyrazol-5(2H,4H,6H)-yl)-6-(trifluoromethyl)tetrahydro-2H-pyran-3-amine

0℃下氮气氛围，将1c(57.5g,101.6mmol)溶于二氯甲烷(345mL)和三氟乙酸(86mL)中，加毕，室温下搅拌4小时。反应结束，在低于20℃下，将反应液减压浓缩至黏稠，加入水(600mL)和二氯甲烷(80mL)，搅拌静置，分层，水相中加入二氯甲烷(300mL)，搅拌状态下用氨水调节pH值至9-10，分层，用二氯甲烷(300mL×2)萃取水相。合并有机相，有机相用水(300mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。硅胶柱层析分离纯化(乙酸乙酯/甲醇(v/v)＝50:1)，干燥，旋干，得到白色粉末固体化合物A(37.8g,产率80％)。使用XRD、DSC和TGA分析，为化合物A晶型I，见图1-3。

实施例2 化合物A晶型II的制备

方法一：50℃下，将化合物A晶型I(50mg)溶于水(5.0mL)和丙酮(2.8mL)中，热过滤，滤液在3℃下搅拌2天，过滤，滤饼在室温下真空干燥得化合物A晶型II。通过XRD、DSC和TGA表征化合物A晶型II，见图4-6。

实施例3 化合物A晶型III的制备

方法一：室温下，将化合物A晶型I(50mg)溶于四氢呋喃(0.5mL)中，过滤，搅拌条件下滴加甲基环己烷(5.0mL)，析出大量白色固体，继续搅拌10分钟后过滤，将滤饼在室温下真空干燥得化合物A晶型III。通过XRD、DSC和TGA表征化合物A晶型III，见图7-9。

实施例4 化合物A晶型IV的制备

方法一：

不高于50℃下，将60g化合物A晶型I溶解于乙酸乙酯(480mL)中，搅拌下滴加正庚烷(960mL)，滴加结束，降至室温，继续搅拌2小时。过滤，得到白色固体。通过XRD、DSC和TGA表征，白色固体为化合物A晶型IV，各图谱见附图10-12。方法二：将化合物A晶型I(50mg)置于鼓风烘箱中，升温至140℃，恒温5分钟得到化合物A晶型IV，各图谱与附图10-12相同。

方法二：将化合物A晶型I(10mg)加入乙醇(0.5mL)、甲基叔丁基醚(0.5mL)、正庚烷(0.5mL)、水/乙醇(1mL/1mL)或水/正庚烷(0.3mL/0.3mL)，得到悬浊液，在室温下晶浆3天。取晶浆后的悬浊液离心，得到化合物A晶型IV，各图谱与附图10-12相同。

方法三：将化合物A晶型I(10mg)加入水/乙醇(1.0mL/0.5mL)或乙醇/正庚烷(0.5mL/0.1mL)，得到悬浊液，在40℃下晶浆3天。取晶浆后的悬浊液离心，得到化合物A晶型IV，各图谱与附图10-12相同。

方法四：室温下将化合物A晶型I(10mg)溶于甲醇(0.4mL)中，滴加水(2.0mL)搅拌至析出固体，离心得到化合物A晶型IV，各图谱与附图10-12相同。甲醇-异丙醚(0.4mL/5.0mL)组成的良溶-抗溶溶剂体系参照此方法也可以得到化合物A晶型IV，各图谱与附图10-12相同。在70℃下，乙醇-正庚烷(0.4mL/4.0mL)组成的良溶-抗溶溶剂体系参照此方法也可以得到化合物A晶型IV，各图谱与附图10-12相同。

方法五：将化合物A晶型I(10mg)放置于小瓶中，70℃下加入水/乙醇(1.0mL/0.6mL)得到溶清液，直接放在室温搅拌，析出固体，得到化合物A晶型IV，各图谱与附图10-12相同。

实施例5 晶型稳定性

1.化合物A晶型稳定性。见表1。

表1 化合物A晶型稳定性

转换前晶型	转换条件	转换后晶型
晶型II	室温干燥放置14天	晶型II
晶型III	室温干燥放置14天	晶型III
晶型IV	室温干燥放置14天	晶型IV

化合物A晶型II、III、IV稳定性较好。

2.化合物A晶型I和晶型II、III、IV室温竞争实验，考察室温下晶型在水、乙醇和水:乙醇(1:1)溶剂中的晶型稳定性，具体内容见表2。

表2 化合物A晶型竞争晶浆实验

由上述化合物A晶型竞争晶浆实验可知，晶型IV为室温下最稳定晶型。

实施例6 化合物A晶型IV犬血浆DPP-IV酶学筛选实验

选取体重和年龄接近的雄性比格犬，每组3只；实验前一天禁食8小时，不禁水。实验当天称量动物体重，按照体重灌制10mg/kg化合物A晶型IV胶囊(直接将化合物化合物A晶型IV灌装于胶囊壳内)；分别于给药前0h，和给药后0.5、1、2、4、8、12、24、32、48、56、72、80、96、104、120、128、144、152、168、192、216和240h取血，各取血1mL加入EDTA抗凝管，2500rpm低温离心15min,取出血浆并分装到2个1.5mL EP管中，于-80℃保存。给药1小时后给予动物饲料。每个受试样取40μl血浆，加入10μl H-Ala-Pro-AFC底物(0.2mM)，以未加底物孔为空白，反应5min后用酶标仪测值(Excitation＝405nM；Emission＝535nM)。酶活抑制率计算公式为：抑制率％＝[1-(化合物响应值-空白孔响应值)/(药前孔响应值-空白孔响应值)]*100％。并用Origin7.5软件做图。计算化合物A晶型IV对血浆DPP-IV酶活抑制率为80％所持续的时间。结果见表3和图13。

H-Ala-Pro-AFC底物配制：称取适量的底物，溶解于DMSO中，配制成浓度为10mM的溶液。

表3 犬血浆DPP-IV酶学筛选结果

受试化合物	80％抑制率持续的时间
化合物A晶型IV	165h

实施例7 化合物A晶型IV的化学稳定性考察

实验条件

取样品，按下表4的考察条件及取样时间点进行影响因素考察，考察结果见下表5。

表4 影响因素实验条件表

实验结果

表5 高温、光照和高湿试验结果

结论：在高温、高湿还是光照条件下，10天或60天化合物A的纯度基本没有变化，化学稳定性良好。

Claims

式(I)所示化合物的晶型IV：

其特征在于，晶型IV使用Cu-Kα辐射，其X-射线粉末衍射图谱在以下2θ位置具有特征衍射峰：9.2°±0.2°、12.8°±0.2°、16.2°±0.2°、18.4°±0.2°、20.5°±0.2°和26.5°±0.2°。
根据权利要求1所述的晶体，其特征在于，晶型IV使用Cu-Kα辐射，其X-射线粉末衍射图谱还在以下2θ位置具有特征衍射峰：11.9°±0.2°、12.3°±0.2°、15.2°±0.2°、16.6°±0.2°、18.7°±0.2°和24.9°±0.2°。
根据权利要求2所述的晶体，其特征在于，晶型IV使用Cu-Kα辐射，其X-射线粉末衍射图谱还在以下2θ位置具有特征衍射峰：20.1°±0.2°、20.7°±0.2°、21.4°±0.2°、22.3°±0.2°、23.2°±0.2°和24.6°±0.2°。
根据权利要求3所述的晶体，其特征在于，晶型IV的X-射线粉末衍射图谱基本如图10所示。
根据权利要求1-4任一项所述的晶体，其特征在于，其差示扫描量热分析曲线如图11所示或热重分析曲线如图12所示。
一种药物组合物，包含治疗有效量的权利要求1～5中任一项所述晶型，以及药学上可接受的载体或赋形剂。
权利要求1～5中任一项所述晶型，或权利要求6所述的药物组合物在制备用于预防和/或治疗糖尿病、糖尿病性视网膜病、糖尿病性神经病、糖尿病性肾病的药物中的应用，优选II型糖尿病。
一种治疗代谢性疾病的方法，所述方法包括给药权利要求1～5任意一项所述的晶型，或权利要求6所述的药物组合物；优选所述治疗代谢性疾病为糖尿病、糖尿病性视网膜病、糖尿病性神经病或糖尿病性肾病；更优选为II型糖尿病。
一种制备式(I)所示化合物晶型IV的方法，所述的方法为将无定形的式(I)所示化合物或者任意晶型的式(I)所示化合物采用重结晶或打浆制备得到，其中重结晶或打浆的溶剂选自酯类溶剂、醚类溶剂、烷烃类溶剂和水中的一种或两种以上的混合溶剂。
根据权利要求9所述的方法，其中，重结晶或打浆的溶剂选自乙酸乙酯、异丙醚、甲基叔丁基醚、正庚烷、甲醇、乙醇和水中的一种或两种以上的混合溶剂。
根据权利要求9～10任一所述的方法，其中，重结晶或打浆温度为10～80℃，优选10～50℃。
根据权利要求9～10任一所述的方法，重结晶或打浆的溶剂为乙酸乙酯和正庚烷的混合溶剂，两者的体积比优选为1:1～1:3，更优选为1:2。
一种制备式(I)所示化合物晶型(IV)的方法，所述的方法为将无定形的式(I)所示化合物或者任意晶型的式(I)所示化合物在≥100℃条件下处理得到。
根据权利要求13所述的方法，其中温度为140℃。