N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐、其制备方法和包含其的药物组合物 【技术领域】
本发明涉及N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐、其制备方法、用于预防和治疗骨质疏松症、骨折或过敏性炎性疾病的包含其的药物组合物、以及用于预防和治疗骨质疏松症、骨折或过敏性炎性疾病的包含其的口服制剂。
背景技术
N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒在治疗和预防骨质疏松症(韩国专利第10-454767号)、治疗骨折(韩国专利第10-639041号)以及治疗和预防过敏性炎性疾病(韩国专利第10-682199号)中具有优良功效。
本领域技术人员公知用于药物组合物的活性组分必须易溶于水或易溶于处于广泛的pH值范围内的水溶液。但是，由于N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的溶解度低，因此为了提高该化合物的生物利用度，需要开发其具有较高溶解度的盐形式。
因此，发明人开发了具有高溶解度及稳定性的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2甲磺酸盐(韩国专利公开第10-2006-57511号)。
【发明内容】
技术问题
因此，发明人进行研究开发了一种盐形式，其较之于先前发明的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2甲磺酸盐具有更好的理化性质如稳定性、溶解性及生物利用度。因此，发明人合成了N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐，他们发现所述2乙磺酸盐不但具有优良的溶解度、稳定性和生物利用度，并且比所述2甲磺酸盐具有更高的初始释放速率，从而实现本发明。
技术方案
本发明的目的是提供N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐、其制备方法、用于预防和治疗骨质疏松症、骨折或过敏性炎性疾病的包含其的药物组合物、和用于预防和治疗骨质疏松症、骨折或过敏性炎性疾病的包含其的口服制剂。
【具体实施方式】
一方面，本发明涉及由下式1表示的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐。
<式1>
文献(Lee，Sung-Eun，Synthesis and Biological Activity of NaturalProducts and Designed New Hybrid Compounds for the Treatment of LTB4Related Disease，Busan National University，a thesis for a Ph.D degree，August1999)中公开了N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒。
此处所用的术语“2乙磺酸盐”是指其中两个乙磺酸分子与一个游离碱化合物结合形成盐的化合物，对于本发明的目的而言，其表示N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的2乙磺酸盐。
发明人发现，其中两个乙磺酸分子与具有低溶解度的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒化合物结合的2乙磺酸盐与其中两个甲磺酸分子与所述苄脒化合物结合形成的2甲磺酸盐相比具有较高的溶解度、初始释放速率和稳定性，并且显示出显著更高的体内生物利用度。
详细地说，本发明的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的2乙磺酸盐是其2甲磺酸盐在蒸馏水中溶解度的约1.25倍之高，5分钟后、10分钟后及15分钟后的释放速率则分别是其2甲磺酸盐的约2.8倍、约1.4倍、及约1.2倍之高。并且，其含量在为期两周的处于60℃的苛刻条件下的稳定性实验中未发生变化，并且其在高温下表现出优良的化学稳定性。此外，当对人体给药时，所述苄脒化合物的2乙磺酸盐显示出较高的生物利用度，其Cmax(最高血液浓度)是所述2甲磺酸盐的1.3倍之高，Tmax(达到最高血浆浓度的时间)是所述2甲磺酸盐的1.4倍之快，且AUC(血液浓度-时间曲线下的面积)是所述2甲磺酸盐的约1.2倍之高。
本发明的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的2乙磺酸盐可以为晶体或非晶体形式。优选N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的2乙磺酸盐的晶体形式。
另一方面，本发明涉及制备由式1表示的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的2乙磺酸盐的方法。
详细地说，本发明提供用于制备N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的2乙磺酸盐的方法，其包括由如下反应方案1所示的使N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒和乙磺酸在惰性溶剂中进行反应的步骤。
<反应方案1>
在本发明的制备方法中使用的乙磺酸是经US FDA批准可以用于药物中地盐，其是不具吸湿性和腐蚀性的无色的稳定液体。并且，由于乙磺酸是无毒的，其在制备过程中提供了安全的环境，且由于其易于处理，其易于大量生产。
在本发明的制备方法中使用的惰性溶剂包括乙酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙腈、己烷及异丙醚。其中，优选乙醇。
在惰性溶剂中，1当量的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒与2至4当量，优选2.1至2.5当量的乙磺酸在-20℃至40℃下，优选在0℃至20℃下反应10分钟至5小时，优选30分钟至2小时.
通过该制备方法，可以以86％或更高的高收率制备所述N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的2乙磺酸盐。
另一方面，本发明涉及用于预防和治疗骨质疏松症、骨折或过敏性炎性疾病的药物组合物，其包含所述N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的2乙磺酸盐。
这里所用的术语“骨质疏松症”也被称为“骨质减少”，其表示以有机和无机骨基质的过度损失而剩余的骨中未出现结构异常为特征的情况，其导致骨象海绵一样充满微孔并因此变得可压缩且脆弱易碎。韩国专利第10-454767号和国际专利第WO/03007947号中详细描述了所述N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒化合物在预防和治疗骨质疏松症中的优良临床功效。
这里所用的术语“骨折”表示其中骨组织的连续性被完全或不完全地破坏的状态，其包括骨的各种物理伤害，其根据解剖部位(骺、干骺端、骨干和关节内、或近端、中部及远端等)、骨折的严重程度(完全、不完全等)、骨折的方向(横断、斜向、螺旋形、纵行等)、有无开放性损伤(开放性、闭合性)、骨折碎片的数量(单纯或线性、粉碎性、节段等)、骨折的稳定性(稳定、不稳定)，以及骨折碎片的移位程度进行分类。与未被所述苄脒化合物处理的对照组相比，在大鼠中所述N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒化合物显著减少了愈伤组织的体积，显著增加了骨矿物质含量和愈伤组织的机械强度，显著减少了愈伤组织中结缔组织和软组织的含量，并显著提高了骨组织密度(韩国专利第10-639041号)。
这里所用的术语“过敏性炎性疾病”是指由多种过敏原引起的非特异性炎性疾病，包括过敏性鼻炎、哮喘、过敏性结膜炎、过敏性皮炎、异位性皮炎、接触性皮炎、荨麻疹、过敏反应、昆虫过敏、食物过敏及药物过敏。
在由慢性卵清蛋白暴露诱导的哮喘小鼠模型中确定了所述N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒化合物对过敏性炎性疾病的预防和治疗功效。从用卵清蛋白进行免疫当天开始，给药所述苄脒化合物18天。免疫后15天，用卵清蛋白刺激实验动物，并将其在三天后处死以研究肺重量、外周血样和支气管肺泡灌洗液的细胞特性的变化\以及肺组织的组织病理学变化。与仅仅给药了无菌蒸馏水的对照组比较，口服给药所述苄脒化合物抑制了肺重量的增加。与正常小鼠相比，哮喘小鼠的白细胞的总数和嗜酸性粒细胞的数目显著增加，然而与对照组相比，在以剂量依赖性的方式给药了所述苄脒化合物的哮喘小鼠中它们显著减少。并且，与正常小鼠相比，在哮喘小鼠中，在支气管肺泡灌洗液中的嗜酸性粒细胞的数目显著增加，然而与对照组相比，在以剂量依赖性的方式给药了所述苄脒化合物的哮喘小鼠中它们显著减少。与对照组相比，给药了所述苄脒化合物的哮喘小鼠的肺泡面积显著增加(韩国专利第10-682199号)。
除上述成分外，本发明的组合物可以进一步包含一种或多种药学上可接受的载体。药学上可接受的载体可以包括普通赋形剂、崩解剂、湿润剂、填充剂、增稠剂、粘结剂、润滑剂、助流剂、抗氧化剂、缓冲剂、表面活性剂、分散剂及其两种或更多种的组合。
本发明的组合物可以通过口服给药或非肠道给药。对于口服给药，可以将所述组合物制成固体形式，如片剂、胶囊剂、丸剂或散剂；或制成液体形式，如混悬剂、糖浆剂或溶液剂。对于非肠道给药(如静脉内、皮下、腹膜内、鼻内等)，可以将所述组合物制成注射剂、软膏剂、贴剂等。通过本领域公知的适当的方法或文献Remington′s Pharmaceutical Science(最新版本)，Mack Publishing Company，Easton PA中记载的方法，可以适当地依据疾病或成分的类型来制造这些剂型。
优选地，口服制剂可以用选自碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐和碱土金属碳酸盐中的一种或多种碳酸盐和/或选自羧甲基淀粉钠、羧甲基纤维素钙和交联羧甲基纤维素钠的一种或多种崩解剂制备。通过抑制所述2乙磺酸盐在释放初期接触水时而产生的胶凝，该制剂显著提高了释放速率和生物利用度。在所述2乙磺酸盐的释放过程中，上述碳酸盐和/或崩解剂在与水接触的扩散层区域性地形成中性pH或弱碱性环境，或快速使所述组合物分散，从而有效抑制了在释放初期由水合引起的胶凝。
用于所述口服制剂的碳酸盐选自碱金属碳酸盐如碳酸钠和碳酸钾；碱金属碳酸氢盐如碳酸氢钠和碳酸氢钾；及碱土金属碳酸盐如碳酸钙和碳酸镁。优选碳酸氢钠或碳酸钙。基于1重量份的2乙磺酸盐，可以含有约0.4-6重量份，优选0.5-2重量份的碳酸盐。在碳酸盐的用量少于0.4重量份的情况下，不能提高所述化合物的释放速率。多于6重量份的碳酸盐会在胃肠道产生气体而因此导致腹胀。
用于所述口服制剂的崩解剂选自羧甲基淀粉钠、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钙和交联羧甲基纤维素钠中的一种或多种。优选羧甲基淀粉钠或交联羧甲基纤维素钠。该崩解剂在释放初期快速吸收水分并大量膨胀以使式1所示的2乙磺酸盐颗粒分散，从而有效抑制了开始于制剂表面的胶凝，使得所述化合物的释放速率提高。基于1重量份上式所示的2乙磺酸盐，该崩解剂的含量为0.5-5重量份。在该崩解剂的用量少于0.5重量份的情况下，所述药物不能均匀地分散，使得在释放初期载体对胶凝的抑制作用下降，并最终导致药物的释放速率毫无改善。超过5重量份的该崩解剂对药物释放率不再有任何提高作用，且增大了制剂的体积，因此导致服药不便并降低患者顺应性。
所述口服制剂可以通过将所述2乙磺酸盐和所述崩解剂及碳酸盐两者混合来制备。相对于单独使用，崩解剂和碳酸盐的组合使用改善了药物的释放性能。在组合使用崩解剂和碳酸盐的情况下，基于1重量份的2乙磺酸盐，本发明的口服制剂优选包含0.5-5重量份的崩解剂和0.1-6重量份的碳酸盐。在崩解剂和碳酸盐的用量分别少于0.5重量份和0.1重量份的情况下，它们不能显示对胶凝的适当的抑制作用。在崩解剂和碳酸盐的用量分别超过5重量份和6重量份的情况下，不能达到令人满意的患者顺应性。
此外，所述口服制剂可以进一步包含赋形剂。为了通过有效地抑制胶凝并因此快速使药物分散而提高药物释放速率，赋形剂优选无机赋形剂，如磷酸二氢钙、磷酸钙、重质氧化镁、沉淀碳酸钙和碳酸镁。更优选磷酸二氢钙、磷酸钙或重质氧化镁。相比之下，有机赋形剂如微晶纤维素(avicel)、甘露醇、玉米淀粉和乳糖对药物的释放速率没有提高作用。
此外，所述口服制剂可以进一步包含药学上可接受的常规添加剂。添加剂的实例包括粘结剂、助流剂、表面活性剂、着色剂和口味/气味掩蔽剂。药学上可接受的常规粘结剂和助流剂是可获得的。粘结剂的实例为麦芽糖、阿拉伯胶和羟丙基纤维素。助流剂的实例为巴西棕榈蜡、轻质无水硅酸、合成硅酸铝、硬脂酸、硬脂酸镁和滑石。
除上述成分外，所述口服制剂可以包含药学上可接受的常规赋形剂或佐剂，且可通过常规制药方法制成用于口服给药的固体制剂如片剂、胶囊剂、颗粒剂及细颗粒剂。也就是说，根据本发明，可以将组合物配制成颗粒剂，也可以添加助流剂和其他药学上可接受的添加剂，然后以粉末或颗粒的形式直接填充入硬胶囊剂。另外，可以向所述组合物中添加用于压片的药物添加剂，并根据公知方法压片。
本发明组合物的剂量可以根据患者的体重、年龄、性别、健康状态和饮食、给药期间、给药途径、排泄率、疾病的严重程度等而改变。式1所示的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的2乙磺酸盐可以以例如1-1,000mg/kg，优选10-500mg/kg的日剂量给药。所述日剂量可以分为一个或多个剂量。
所述组合物可以单独使用或与外科手术、激素治疗、药物治疗和生物应答调节剂组合使用以预防和治疗骨质疏松症、骨折或过敏性炎性疾病。
通过下述实施例可以更好地理解本发明，但不应将其解释为对本发明的限制。
实施例
实施例1：N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐的制备
将3g(6.614mmol)N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒溶于30ml乙醇，与1.14ml(2.2当量)乙磺酸混合，同时在室温下搅拌一小时。然后将所得溶液与30ml丙酮和60ml己烷混合，同时搅拌一小时。通过过滤回收所得固体，用丙酮洗涤，并真空干燥。结果，得到4.17g(产率：86％)N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐白色固体。
分析所得的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐的乙磺酸含量和熔点，结果如下。
-乙磺酸含量(理论值：32.7％，测量值：33.0％)，
-熔点：141℃
比较例1：N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的制备
根据文献Lee，Sung-Eun，Synthesis and Biological Activity of NaturalProducts and Designed New Hybrid Compounds for the treatment of LTB4Related Disease，the doctoral thesis，the Graduate School，Busan NationalUniversity，1999 August中记载的方法制备N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒。
比较例2：N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2甲磺酸盐的制备
根据韩国专利公开第10-2006-57511号中记载的方法制备N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2甲磺酸盐。
实验例1：溶解度评价
在室温下测定在实施例1中制备的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐、在比较例1中制备的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒、以及在比较例2中制备的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2甲磺酸盐在各种溶剂中的溶解度(μg/ml)。
结果见下表1。
【表1】
如表1所示，N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的2乙磺酸盐的溶解度是其2甲磺酸盐的1.25倍之高。
实验例2：释放速率评价
在搅拌桨转速为50rpm的条件下测定在实施例1中制备的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐、在比较例1中制备的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒、以及在比较例2中制备的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2甲磺酸盐在缓冲溶液(pH 1.2)中的释放速率(％)。
结果见下表2。
【表2】
如表2所示，N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的2乙磺酸盐在5分钟后、10分钟后及15分钟后的释放速率分别是其2甲磺酸盐的约2.8倍、约1.4倍、及约1.2倍之高。
实验例3：稳定性评价
将实施例1中制备的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐放入透明玻璃瓶中，并于敞开状态下在加速条件(60℃±2/75％RH±5)下保存2周。然后，用HPLC(Waters Module1)分析样品。使用填充了十八烷基甲硅烷化硅胶(Shiseido CAPCELL PAKC18，UG 120，粒径5μm)的柱在以下条件下进行分析：紫外检测：256nm、进样量：10μL、流动相流速：1.5mL/min。所述化合物的量以面积百分比计算。
结果见下表3。
【表3】
含量(％) 初期 100.00 1周后 99.88 2周后 99.86
如表3所示，在60℃下的加速试验未引起所述N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐在蒸馏水中的含量变化。并且，发现所述N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐在高温下具有高化学稳定性。
实验例4：药代动力学评价(生物利用度)
以50mg/kg的剂量分别向SD大鼠给药实施例1中制备的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐和在比较例2中制备的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2甲磺酸盐。在给定时间点(0，0.5，1，1.5，2，3，5和8小时)，用乙醚轻度麻醉大鼠，从眼眶后静脉丛收集血样并在-20℃下保存直至浓度分析。将血浆样品与等体积的内标物溶液(通过将倍他米松溶于乙腈至30μg/ml的最终浓度而制备)在搅拌下混合1min，并在12,000rpm下离心10min。通过HPLC(Model：Waters Module 1)分析所述血浆样品的活性组分。使用WinNonlin程序(Version 1.0，Scientific Consulting Inc.，USA)，通过非房室模型分析，由所得数据计算药代动力学参数[最高血浓度(Cmax)和在血液浓度-时间曲线下的面积(AUC)]。
结果见下表4。
【表4】
如表4所示，所述N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒2乙磺酸盐在蒸馏水中显示出高生物利用度，与所述苄脒化合物的2甲磺酸盐相比，2乙磺酸盐的Cmax(最高血液浓度)是2甲磺酸盐的1.3倍之高，2乙磺酸盐的Tmax(达到最高血浆浓度的时间)是2甲磺酸盐的1.4倍之快，且2乙磺酸盐的AUC(血液浓度-时间曲线下面积)是2甲磺酸盐的约1.2倍之高。
工业实用性
与所述2甲磺酸盐相比，本发明的N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的2乙磺酸盐具有优良的溶解度、稳定性和生物利用度，以及高初始释放速率。特别地，由于所述N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的2乙磺酸盐显示出较高的Cmax(最高血液浓度)和AUC(血液浓度-时间曲线下面积)，及较快的Tmax(达到最高血浆浓度的时间)，其血液浓度快速达到有效水平，因而导致更快速的药物作用。因此，具有提高的生物利用度的所述N-羟基-4-{5-[4-(5-异丙基-2-甲基-1，3-噻唑-4-基)苯氧基]戊氧基}苄脒的2乙磺酸盐即使在低浓度下也能够用于预防或治疗质疏松症、骨折和过敏性炎性疾病。