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CN1250521C - 乙酰基l－肉碱酸式富马酸盐及其制备方法 - Google Patents

乙酰基l－肉碱酸式富马酸盐及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种由乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐组成的新的固态晶体非吸湿性物质及其制备方法。

Description

乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐及其制备方法
发明背景
1. 发明领域
本发明涉及乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐，下文简称为ALCFH，为一种新的固态晶体非吸湿性物质，一种制备它的方法和包含该物质作为活性成分的组合物。
为了准确地理解本发明，应该明确区分乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐和由富马酸和2-(乙酰氧基)-3-羧基-N，N，N-三甲基-1-丙铵离子组成的离子化合物或物质的结构式单元：
已知相同组成阴离子和阳离子的不同空间排列可以产生表现完全不同类的物理化学特征的离子物质，尽管这些物质由相同的通式单元表示。因此这些物质可能在典型的固体-结晶状态的性能如熔点、比熔化热、结晶系统等方面以及那些在与它们的工业应用特别相关的性能如流动性(当它们以粉末或颗粒存在时)、非吸湿性、保藏期等方面存在差异。
“固态晶体物质”在此意指本发明的ALCFH，即结晶固体形式的物质(这些术语具有目前在技术科学术语学中采纳的含义)，熔点为105-110℃。
“非吸湿性物质”在此意指表现出本发明ALCFH具有的能力的物质：在以粉末或颗粒存在时在25℃下经得起至少60％的相对湿度达24小时，而不产生不利的导致其流动性丧失的块凝、附聚或者甚至潮解的现象。
“吸湿性”在此意指大部分L-肉碱和烷酰基L-肉碱盐(特别是它们的“内盐”)表现出的令人烦恼的性能：在作为粉末或颗粒存在时，在25℃下与相对湿度低于50-60％的环境接触24小时后由于它们的块凝、附聚或者甚至潮解而导致它们的流动性显著改变。
2. 现有技术描述
由于L-肉碱和烷酰基L-肉碱内盐(其中乙酰基L-肉碱内盐)的高吸湿性造成的储藏和加工的问题是长期已知的。这种高吸湿性使得可口服给药的固体呈现形式的制备和储藏特别麻烦。
但是，给药剂型如片剂和胶囊代表优选的呈现形式，原因是它使使用者特别容易服用活性成分并与最佳剂量方案相符。
L-肉碱和烷酰基L-肉碱内盐吸湿性的问题已通过将这些内盐转化成药理学上可接受的酸的盐而解决，这是基于这些盐保持内盐的相同的治疗/营养活性而不表现不期望的毒性或副作用的假设。
具有将上述肉碱转化成稳定和非吸湿性盐的能力的那些药理学上可接受的酸的发现是在完全经验主义的基础上完成的，因为并不已知关于其选择的理论假设。
虽然目前存在大量的文献，特别是专利，公开了据说稳定、非吸湿性的肉碱盐的制备，但实际上迄今为止仅L-肉碱酸式富马酸盐(US4,602,039 Sigma-Tau)、L-肉碱L-(+)-酒石酸盐(US 5,703,376 Lonza)和更为最近的乙酰基L-肉碱半乳糖二酸盐(US 5,952,379 Sigma-Tau)已进行工业规模开发并上市。
US专利4,602,039(在此引入作为参考)公开了一类L-肉碱和乙酰基、丙酰基和丁酰基L-肉碱的非吸湿性盐，其中阴离子部分是药理学上可接受的酸的阴离子，其中提及富马酸盐。
富马酸阴离子表现出优于其它药学上可接受的酸的阴离子的显著优点，因为它是三羧酸循环中的中间产物，因此是生理学上存在于人体内的天然物质，正如L-肉碱和乙酰基L-肉碱。
富马酸盐通过提高ATP产生而有助于缺血心肌代谢的能力及其清除游离自由基的效力已得到证明。
上述的专利特别公开了L-肉碱酸式富马酸盐及其制备(参见实施例8)。如前述，L-肉碱酸式富马酸盐表现出优良的储藏期，它是非吸湿性的，因而其上市已有很长的时间。
US专利4,602,039还声称“公开”乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐的制备(参见实施例6)，它将作为熔点为159-161℃的非吸湿性固体获得。
实际上，重复和准确地再现上述实施例6公开的制备方法，或将此专利第2栏第18-19行笼统地教导的方法应用于乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐制备，或者改变其中公开和根据有机合成的普通专家的当前技能解释的操作条件和溶剂选择，都不可能得到上述固态晶体非吸湿性物质形式的化合物。
相反，如此得到的反应产物本身表现为稠厚的胶粘流体或作为一玻璃状稠度层，其强有力地粘在反应器壁上，几乎不能将其从壁上除下。如此得到的物质不固化也不可能确定其熔点。
总之，对于任何目的，特别是任何实际目的(非除湿环境中延长的储藏期，以粉末或颗粒存在时持久的流动性等)，这种物质不是工业上可用的产物。这些目的的实现证明将不同的肉碱内盐转化成为药理学上可接受的盐是正确的。
发明概述
因此，本发明的目的是提供作为固态晶体非吸湿性物质的ALCFH以及它的制备方法。
由于US专利4,602,039的教导不允许获得这种物质，因此本发明的熔点为105-110℃的固态晶体非吸湿性物质显然是一种新的物质。
本发明的方法包括以下步骤：
(a)通过以下方法制备基本上由乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐组成的晶种：
(a.1)将等摩尔量的乙酰基L-肉碱内盐和富马酸加到低级链烷醇，加热并搅拌所得的反应混合物直至试剂完全溶解，如此得到一种溶液；
(a.2)将所述溶液冷却至室温，并往其中加入达到形成乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐沉淀所需的最少量的沉淀剂；
(a.3)滤出并干燥沉淀以用作步骤(c)中的晶种；
(b)制备在低级链烷醇中的等摩尔量的乙酰基L-肉碱内盐和富马酸的溶液，加热并搅拌所得的反应混合物直至试剂完全溶解，然后将所述溶液冷却至室温；
(c)使用获得沉淀所需要的最少量的步骤(a)的晶种往步骤(b)的溶液中加入晶种；
(d)滤出分离步骤(c)的沉淀，并在烘箱中真空干燥，如此得到一种包含乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐、熔点为105℃-110℃的固态晶体非吸湿性物质。
显然当完全不能得到ALCFH时，所述方法的步骤(a)(即制备基本上由乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐组成的晶种)是必需的。但是，在步骤(d)完成后产生大量ALCFH时，小样本的这种最末端产物可以有利地用作所述方法步骤(c)中的晶种。因此，步骤(a)可以被认为是制备用于生产相当大量ALCFH的方法中的第一晶种的方法。一旦如此产生第一批ALCFH，则其小部分可以用作任何后续生产操作中的晶种。
优选实施方案的描述
步骤(a.1)和(b)的低级链烷醇选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇和它们的水溶液。无水乙醇和95％-96％v/v乙醇是优选的链烷醇。
步骤(a.2)的沉淀剂选自L-肉碱酸式富马酸盐，碱金属和碱土金属的氯化物、碳酸盐与硫酸盐，二氧化硅和氧化铝。L-肉碱酸式富马酸盐是优选的沉淀剂。
碱金属和碱土金属选自钠、钾、镁和钙。
步骤(a.2)的沉淀剂和步骤(c)的晶种的最少量相对于乙酰基L-肉碱内盐和富马酸的量为大约0.01-0.5wt％。
在步骤(c)中，为了增加沉淀盐的产率，可以将加入晶种的溶液的温度降至室温以下，优选降至大约0℃-10℃。
以下非限制性的实施例显示本发明物质的制备。
实施例1
用L-肉碱酸式富马酸盐作为沉淀剂制备晶种
在大约70℃下，在剧烈搅拌下往10mL 95％v/v乙醇中加入2.28g(0.01摩尔)乙酰基L-肉碱内盐(滴定度：89.3％)和1.16g(0.01摩尔)富马酸。将所得的溶液(“母液”)冷却至室温，同时不断地保持搅拌。往溶液中加入数毫克L-肉碱酸式富马酸盐作为沉淀剂。数分钟后形成一种白色、重的沉淀，一小时后将其滤出。
将如此分离的产物置于烘箱于30℃和真空下过夜，然后在50℃和真空下放置另外4小时。得到2.13g(产率：66.7％)固体、结晶ALCFH，将其用作实施例2和3制备中的晶种。
熔点：105-110℃。
元素分析：
计算值        C48.90         H6.63        N4.39
实测值        C48.94         H6.70        N4.40
1H NMR(CD3OD，δ，p.p.m.)；6.72(s，2H，CH＝CH)；5.58(m，1H，CH-O)；3.78(m，1H，CHH-N)；3.68(m，1H，CHH-N)；3.18(s，9H(CH3)3-N)；2.71(dd，1H，CHH-COO)；2.59(dd，1H，CHH-COO)；2.09(s，3H，CH3-CO)。
实施例2
ALCFH的制备
搅拌下往100mL无水乙醇中加入22.76g(0.1摩尔)乙酰基L-肉碱内盐(具有上述的滴定度)和11.61(0.1摩尔)富马酸，同时加热混合物；继续加热和搅拌直至试剂完全溶解。
将所得的溶液冷却至室温。
当溶液达到室温时，将数毫克如实施例1所示制备的ALCFH加到其中，同时将温度降至5℃。
数分钟后开始形成沉淀，1小时后将其滤出。将如此分离的产物在烘箱内于30℃和真空下放置过夜，然后在50℃仍在真空下放置4小时。
得到21.08g(产率：68.3％)白色、固体、结晶、非吸湿性ALCFH。
熔点：105-110℃。
元素分析：
计算值      C48.90        H6.63       N4.39
实测值      C48.90        H6.74       N4.36
1H NMR(CD3OD，δ，p.p.m.)；6.72(s，2H，CH＝CH)；5.58(m，1H，CH-O)；3.78(m，1H，CHH-N)；3.68(m，1H，CHH-N)；3.18(s，9H(CH3)3-N)；2.71(dd，1H，CHH-COO)；2.59(dd，1H，CHH-COO)；2.09(s，3H，CH3-CO)。
实施例3
ALCFH进一步制备
搅拌下往100mL 95％v/v乙醇中加入22.76g(0.1摩尔)乙酰基L-肉碱内盐(具有上述滴定度)和11.61g(0.1摩尔)富马酸，同时将混合物加热；继续加热和搅拌直至试剂完全溶解。
然后将所得的溶液冷却至室温，停止搅拌，并加入数毫克如实施例1所示制备的ALCFH。将加入晶种的溶液冷却至大约8℃。
将溶液静置24小时。在此时间段过去后，相当多地全面形成结晶物质，将其容易地从反应器壁上除去，并研磨成期望的颗粒大小。
将如此得到的颗粒在烘箱中于30℃和真空下放置过夜，然后于50℃仍在真空下放置4小时。
得到19.5g(产率：60.9％)白色、固体、结晶和非吸湿性ALCFH。
熔点：108C-110℃。
元素分析：
计算值    C48.90    H6.63    N4.39
实测值    C48.88    H6.70    N4.37
1H NMR(CD3OD，δ，p.p.m.)；6.72(s，2H，CH＝CH)；5.58(m，1H，CH-O)；3.78(m，1H，CHH-N)；3.68(m，1H，CHH-N)；3.18(s，9H(CH3)3-N)；2.71(dd，1H，CHH-COO)；2.59(dd，1H，CHH-COO)；2.09(s，3H，CH3-CO)。
实施例4-10
用其它沉淀剂制备晶种
重复进行描述使用L-肉碱酸式富马酸盐作为沉淀剂(如前述，L-肉碱酸式富马酸盐是优选的沉淀剂)而制备由ALCFH组成的晶种的实施例1的步骤，通过使用以下细碎固体形式如结晶粉末形式的化合物代替后一化合物：
实施例4：氯化钠；
实施例5：硫酸钠；
实施例6：碳酸钠；
实施例7：碳酸锂；
实施例8：碳酸钙；
实施例9：氧化铝；
实施例10：二氧化硅。
在所有的实施例4-10中，将大约0.1mg的上述化合物加到实施例1的“母液”，发生速度取决于具体选择的化合物的ALCFH的沉淀和结晶，其用作诸如实施例2和3所示方法中的晶种。
显然，在实施例2和3的制备中，上述沉淀剂可以代替实施例1的ALCFH，并直接用作晶种。但是，优选所述的方法是因为这样使外来物质对终产物的污染(即使相当可以忽略)最小。
关于实施例1-3所述方法报道的产率(大约66-69％)，同样明显的是，如果欲在制备中使用来自前面制备的目标产物饱和的含乙醇的母液，则产率将显著增加并接近100％。
本发明还涉及包含作为活性成分的本发明的乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐和任选地药理学上可接受的赋形剂的组合物。
所述组合物可以本身提供作为药物、OTC组合物、营养补充剂、膳食补充剂、兽医产品或饲料。
根据本发明的组合物还可以包含其它营养或药理学活性成分。特别地，所述组合物可以包含L-肉碱和/或(C2-C5)烷酰基L-肉碱的其它药理学上可接受的盐。
所述组合物还可包含填充剂、粘合剂、润滑剂、模式释放剂、流动调节剂、分散剂、着色剂、调味剂等，这些对于制药技术或药学的任何专家是显而易见的。
口服固体剂型包括片剂、咀嚼片、丸剂、锭剂、糖锭、胶囊、粉末剂或颗粒剂。
在粉末剂或颗粒的情况下，呈现形式可以是小药袋。
单位剂型的组合物应该包含相当于50-500，优选100-250毫克的乙酰基L-肉碱内盐的量的本发明的乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐。
任选地，其它活性成分、抗氧化剂和营养物质可以补充本发明的组合物，例如维生素C、维生素E、B族维生素(B6、B12和叶酸)辅酶Q10和α-硫辛酸。
对于任何制药技术或药学专家显而易见的是，药袋的组合物可以包含适宜的赋形剂如果糖、柠檬酸、糖精钠、奎宁水调味剂、D-甘露糖醇和胶体二氧化硅。
片剂和咀嚼片的组合物可以包含赋形剂如薄荷香精、糖精钠、山梨醇溶液、山梨醇、硬脂酸镁、滑石、预胶凝化玉米淀粉、甘露糖醇和蔗糖。
由于本发明物质的稳定性和非吸湿性，鉴于所述成分对制备胶囊的凝胶状物质的化学惰性，用于胶囊的组合物可以完全不含赋形剂。

Claims (9)

1.一种熔点为105℃-110℃、由乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐组成的固态晶体非吸湿性物质。
2.一种组合物，所述组合物包含：
(i)一种熔点为105℃-110℃、由乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐组成的固态晶体非吸湿性物质；和任选地
(ii)药理学上可接受的赋形剂。
3.一种用于制备熔点为105℃-110℃、由乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐组成的固态晶体非吸湿性物质的方法，所述方法包括以下步骤：
(i)制备在低级链烷醇中的等摩尔量的乙酰基L-肉碱内盐和富马酸的溶液，其中低级链烷醇选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇和它们的水溶液，加热并搅拌所得的反应混合物直至试剂完全溶解，然后将所述溶液冷却至室温；
(ii)使用获得沉淀所需要的最少量的基本上由乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐组成的晶种往步骤(i)的溶液中加入晶种；和
(iii)滤出分离步骤(ii)的沉淀，并在烘箱中真空干燥，如此得到一种由乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐组成的、熔点为105℃-110℃的固态晶体非吸湿性物质。
4.权利要求3的方法，其中低级链烷醇为无水乙醇或95％-96％v/v乙醇。
5.权利要求3的方法，其中由以下方法制备基本上由乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐组成的晶种：
(a.1)将等摩尔量的乙酰基L-肉碱内盐和富马酸加入所述低级链烷醇，加热并搅拌所得的反应混合物直至试剂完全溶解，如此得到一种溶液；
(a.2)将所述溶液冷却至室温，并往其中加入形成乙酰基L-肉碱酸式富马酸盐沉淀所需的最少量的沉淀剂；
(a.3)滤出并干燥有待在步骤(ii)中用作晶种的沉淀。
6.权利要求5的方法，其中步骤(a.2)的沉淀剂选自L-肉碱酸式富马酸盐，碱金属和碱土金属的氯化物、碳酸盐与硫酸盐，二氧化硅和氧化铝。
7.权利要求6的方法，其中碱金属和碱土金属选自钠、钾、镁和钙。
8.权利要求5的方法，其中步骤(a.2)的沉淀剂的最少量相对于乙酰基L-肉碱内盐和富马酸的量为0.01-0.5wt％。
9.权利要求3的方法，其中在步骤(ii)中晶种的最少量相对于乙酰基L-肉碱内盐和富马酸的量为0.01-0.5wt％，将加入晶种的溶液冷却至低于室温，至0℃-10℃。
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