拉米夫定的晶形 I 及其制备方法 发明领域 本发明涉及稳定的拉米夫定的晶形 I。本发明还涉及该稳定的拉米夫定的晶形 I 的制备方法。
发明背景
拉米夫定是取代的 1， 3- 氧硫杂环戊烷， 目前该药物可作为抗反转录病毒剂从市 场上购得。拉米夫定是顺 -(-)- 异构体， 其化学名称为 (2R， 顺 )-4- 氨基 -1-(2- 羟基甲 基 -1， 3- 氧硫杂环戊烷 -5- 基 )-(1H)- 嘧啶 -2- 酮， 具有如下所示的通式 I(A) 的结构。
通式 I
美国专利第 5,905,082 号提供了通过酶分离 (±)- 顺 -4- 氨基 -1-(2- 羟基甲 基 -1， 3- 氧硫杂环戊烷 -5- 基 )-(1H)- 嘧啶 -2- 酮来制备拉米夫定的方法。但是， 依据美 国专利第 5,905,082 号， 这样得到的拉米夫定的对映异构体过量 (enantiomeric excess) 仅仅约 90％， 称为 “中间体 5” 。通过加热到 45℃， 将中间体 5 溶解在水中， 冷却到 30℃。以 不可搅拌的团块形式结晶出来的固体产物被打碎， 在 10℃搅拌， 过滤， 用工业用甲醇变性酒 精洗涤两次。经过洗涤的材料干燥， 得到的产物称为晶形 I。但是， 美国专利第 5,905,082 号没有揭示含中间体 5 的水溶液的冷却速率。这样得到的晶形 I 进一步悬浮在工业用甲醇 变性酒精中， 在 50℃搅拌 1 小时， 除去少量样品。剩余的混合物在真空下于 50℃干燥， 得到 的产物称为 100％晶形 II。美国专利第 5,905,082 号还提供了通过引晶在工业用甲醇变性 酒精中将晶形 I 转化为晶形 II 的方法。
J.Pharm.Sci.， (1996)， 85(2) ： 193-199 中描述到， 晶形 I 是通过将拉米夫定溶解 在水中， 加入等体积的甲醇， 在冰箱中冷却来制备的。但是， J.Pharm.Sci.， (1996)， 85(2) ： 193-199 并没有揭示任何方法来获得拉米夫定的起始底物， 以及结晶条件和用量。J.Chem. Soc.， Perkin Trans.， (1997)， 2： 2653-2659 中描述到， 晶形 I 以针状从水、 甲醇或含水醇的 溶液中结晶出来， 而晶形 II 以四方双锥状从无水乙醇、 正丙醇或乙醇和极性较小的有机溶 剂的混合物中缓慢重结晶制得。但是， J.Chem.Soc.， Perkin Trans.(1997)， 2： 2653-2659 并没有揭示任何方法来获得拉米夫定的起始底物， 以及结晶条件和用量。 但是， 这些参考文 献提供了通过 XRPD、 DSC、 扫描电子显微镜和单晶分析来表征晶形 I 和晶形 II 的方法。
美国专利第 6,329,522 号提供了一种通过形成水杨酸盐以及从乙酸异丙酯中结 晶拉米夫定来纯化拉米夫定的方法。但是， 拉米夫定水杨酸盐的制备和拉米夫定的结晶都 涉及引晶过程， 而美国专利第 6,329,522 号并没有揭示任何获得拉米夫定水杨酸盐和拉米夫定的晶种的方法。 WO 03/027106 提供了一种使用乙酸乙酯和乙腈作为溶剂以及三乙胺作 为碱从拉米夫定水杨酸盐制备拉米夫定的晶形 II 的方法。但是， 申请 WO 03/027106 并没 有揭示任何具体的方法来获得作为原料的拉米夫定水杨酸盐。
WO 2007/119248 提供了一种制备拉米夫定的晶形 III 的方法。通过加热到 45℃ 将晶形 II 溶解在水中， 然后冷却到 30℃来制备晶形 III。但是， 将温度从 45℃降低到 30℃ 所经历的时间从 15 分钟改变到 1 小时 40 分钟。这样得到的混合物在 10℃再搅拌 1 小时， 过滤， 在真空下于 45℃干燥 24 小时， 得到晶形 III。该方法还包括任选的用乙醇或工业用 甲醇变性酒精进行洗涤的步骤。还可以通过加热到 45℃将晶形 I 溶解在水中， 然后冷却到 10℃来制备晶形 III。但是， 温度从 45℃降低到 10℃经历的时间为 10 分钟。这样得到的混 合物在 10℃搅拌 1 小时， 过滤， 在真空下于 45℃干燥 24 小时， 得到晶形 III。还可以通过在 水中于 25℃搅拌晶形 I 或晶形 II 的悬浮液 24-48 小时来制备晶形 III。混合物在 10℃再 搅拌 1 小时， 过滤， 在真空下于 45℃干燥 24 小时， 得到晶形 III。
申请 WO 2007/119248 还提供了制备拉米夫定的晶形 I 和晶形 II 的方法。通过 加热到 45℃将拉米夫定溶解在水中， 然后在 0.5 分钟内冷却到 30℃来制备晶形 I。将以不 可搅拌的团块形式结晶出来的固体产物打碎， 在 10℃搅拌， 过滤， 用工业用甲醇变性酒精洗 涤。经过洗涤的材料在真空下于 45℃干燥 24 小时， 得到晶形 I。还可以类似的方法从水和 变性酒精的混合物制备晶形 I。但是， 在该方法中， 温度从 45℃降低到 30℃经历的时间为 12 分钟， 并且涉及用晶形 I 的晶体引晶的操作。最后一步的洗涤还可以用水和变性酒精的 混合物进行。 通过在乙醇中回流拉米夫定并且通过蒸馏部分除去溶剂来制备晶形 II。 浓溶 液在 35 分钟内冷却到 15℃， 在 15℃搅拌 1 小时， 过滤， 用乙醇洗涤。经过洗涤的产物在真 空下于 50℃干燥 12 小时， 得到晶形 II。但是， 申请 WO 2007/119248 并没有揭示任何方法 来获得制备晶形 I 或晶形 II 的原料拉米夫定。
申请 WO 03/027106 和美国专利第 5,905,082 号都描述到， 晶形 I 的晶体不适用于 药物制剂， 这种晶形具有较差的流动性。申请 WO 03/027106 和美国专利第 5,905,082 号还 描述到， 晶形 I 的晶体是不太稳定的多晶形式。申请 WO2007/119248 描述到， 在研磨和配制 操作中晶形 I 转化为晶形 II。申请 WO2007/119248 还提及， 由于上述问题， 晶形 II 可用于 配制制剂。
尽管已经报导了多种方法可用于制备拉米夫定晶形 I， 但是也报导了晶形 I 由于 操作和稳定性方面的原因并不适用于制剂。因此， 在进行配制之前， 拉米夫定晶形 I 必须转 化为晶形 II。
发明概述
我们已经开发了一种使用水作为唯一的溶剂来结晶拉米夫定而制备拉米夫定的 晶形 I 的方法。通过这种方法制备的拉米夫定的晶形 I 是稳定的， 在进行研磨之类的药物 操作时不会转化为晶形 II。而且， 这样制备的晶形 I 即使在最高达到约 45℃、 相对湿度约 25-85％的条件下储存最长达三个月时也能保持稳定。该方法还提供了一种制备基本不含 晶形 II 的晶形 I 的途径。本发明的稳定的晶形 I 适用于制备包含拉米夫定的药物组合物。
附图简要说明
图 1 是稳定的拉米夫定的晶形 I 的 X 射线粉末衍射 (XRPD) 图谱。
图 2 是拉米夫定的晶形 II 的 X 射线粉末衍射 (XRPD) 图谱。发明详述
一方面， 提供稳定的拉米夫定的晶形 I。 该稳定的晶形 I 不会因为研磨转化为晶形 II 或任何其它固体形式。术语 “研磨” 指磨碎、 压碎、 磨成粉、 粉末化、 雾化、 用槌磨、 碾成细 粉、 过筛、 筛分、 减小尺寸或通过研磨装置的行为或过程。该稳定的晶形 I 在最高达约 45℃ 的温度范围和约 25％ -85％的相对湿度条件下储存最长达 3 个月时也不会转化为晶形 II 或任何其它固体形式。
用 XRPD 图谱表征稳定的拉米夫定的晶形 I， 基本如图 1 所示。稳定的拉米夫定 的晶形 I 的 XRPD 图谱在以下 2θ 值具有特征峰 ： 9.86， 11.38， 11.63， 13.22， 15.18， 15.81， 17.72 ， 18.10 ， 18.24 ， 18.71 ， 19.65 ， 20.40 ， 20.71 ， 21.17 ， 21.64 ， 21.80 ， 22.13 ， 22.38 ， 22.88， 23.39， 23.71， 24.64， 25.35， 25.45， 26.07， 26.45， 27.35， 27.44 和 29.35±0.2。 该 图 谱 在 以 下 2θ 值 还 具 有 其 它 特 征 峰 ： 8.83， 10.13， 10.46， 10.76， 12.32， 12.58， 12.94， 14.59 ， 15.98 ， 16.47 ， 16.80 ， 16.97 ， 17.16 ， 18.86 ， 19.22 ， 20.06 ， 21.02 ， 21.41 ， 24.10 ， 24.48 ， 25.75 ， 26.83 ， 27.24 ， 27.67 ， 28.28 ， 28.46 ， 28.60 ， 28.98 ， 30.10 ， 30.31 ， 30.57 ， 30.68， 30.89， 31.05， 31.30， 31.89 和 35.27±0.2。应注意， 上述 2θ 值是计算机产生的， 并 没有经过修约 (round off)。众所周知， 可以将它们修约为最接近的 ( 十进 ) 小数。
在另一方面， 提供基本不含拉米夫定的晶形 II 的拉米夫定的晶形 I。本发明的晶 形 I 中存在的拉米夫定的晶形 II 的量等于或小于约 2％， 优选等于或小于约 1％， 更优选等 于或小于约 0.5％。
在另一方面， 提供一种制备稳定的拉米夫定的晶形 I 的方法， 该方法包括 ：
a) 在约 38-45℃将拉米夫定溶解在水中， 得到溶液 ；
b) 在约 10 分钟或更短的时间内将步骤 a) 中得到的溶液冷却到约 30℃或更低的 温度， 得到混合物 ；
c) 在等于或低于约 30℃的温度搅拌步骤 b) 中得到的混合物， 从该混合物中分离 固体 ； 和
d) 用水洗涤步骤 c) 中得到的固体， 得到稳定的拉米夫定的晶形 I。
用作原料的拉米夫定的化学纯度等于或高于约 98 ％， 手性纯度等于或高于约 99％。用作原料的纯拉米夫定可以任何固体形式存在。优选使用纯的拉米夫定的晶形 II 作为原料。可通过还原通式 II 的 (2R， 5S)-5-(4- 氨基 -2- 氧代嘧啶 -1(2H)- 基 )-1， 3- 氧 硫杂环戊烷 -2- 羧酸 (1R， 2S， 5R)-2- 异丙基 -5- 甲基环己基酯来制备纯的拉米夫定的晶形 II ：
通式 II
可依据美国专利第 5,905,082 号所述的方法制备通式 II 的化合物。 在水或有机溶 剂或它们的混合物存在下还原通式 II 的化合物， 得到拉米夫定。有机溶剂优选自烷醇、 醚 和酯。有机溶剂更优选自甲醇、 乙醇、 四氢呋喃、 二噁烷、 乙酸异丙酯和乙酸乙酯。还原反应 使用还原剂进行。还原剂优选是硼氢化钠、 氢化铝锂、 硼氢化锂、 三乙基硼氢化锂或三仲丁 基硼氢化锂。还原剂更优选是硼氢化钠。还原反应优选在磷酸盐或硼酸盐缓冲剂存在下进 行。缓冲剂优选是磷酸氢二钾。进一步用水杨酸处理拉米夫定。在不加入晶种拉米夫定水 杨酸盐的情况下将拉米夫定水杨酸盐从反应混合物中分离。通过在约 10-25℃的温度下搅 拌反应混合物来进行拉米夫定水杨酸盐的分离。 搅拌优选首先在约 25-30℃的温度下进行， 然后在约 10-15℃的温度下进行。搅拌可进行约 10 分钟到约 100 小时。在有机溶剂或水与 有机溶剂的混合物存在下用碱处理得到的拉米夫定水杨酸盐。较佳地， 在用碱处理拉米夫
定水杨酸盐时， 用水和有机溶剂的混合物作为溶剂介质。有机溶剂优选自烷醇、 醚和酯。有 机溶剂更优选自甲醇、 乙醇、 四氢呋喃、 二噁烷、 乙酸异丙酯和乙酸乙酯。碱优选是胺， 更优 选是叔胺。用碱处理拉米夫定水杨酸盐在等于或低于 55℃、 优选约 40-50℃的温度下进行。 边搅拌边进行上述过程， 以促进拉米夫定作为游离碱释放。 在不加入任何晶种的情况下， 从 反应混合物中分离拉米夫定。通过在约 0-35℃、 优选约 15-30℃的温度搅拌该反应混合物， 然后过滤、 蒸馏和 / 或浓缩来进行该分离过程。在分离后， 任选用有机溶剂洗涤拉米夫定。
可通过以下方式将这样得到的拉米夫定进一步纯化 ： 在回流温度下将拉米夫定溶 解在 C1-3 烷醇中， 并用活性炭处理该溶液。通过将溶液在约 0-15℃搅拌并且通过过滤分离 固体， 在除去活性炭后得到作为固体的拉米夫定。拉米夫定可作为晶体或无定形材料 ( 包 括晶形 II) 分离。这样得到的拉米夫定的化学纯度等于或高于约 98％， 手性纯度等于或高 于约 99％。
在约 38-45℃， 将纯拉米夫定溶解在水中， 得到溶液。用于溶解的水基本不含任何 有机溶剂。在约 10 分钟或更短的时间内将溶液冷却到约 30℃或更低的温度， 得到混合物。 优选在约 5-10 分钟的时间内将溶液冷却到约 25-30℃的温度。将这样得到的混合物在约 30℃或更低的温度搅拌， 得到固体。搅拌优选在约 5-10℃的温度下进行约 1 小时。过滤混 合物以分离固体， 用水洗涤固体， 然后干燥， 得到稳定的拉米夫定的晶形 I。用于洗涤的水 基本不含任何有机溶剂。优选用预冷到约 5-10℃的水进行该洗涤操作。干燥在真空下于 约 25-45℃、 优选约 35-40℃的温度下进行。这样得到的稳定的拉米夫定的晶形 I 基本不含 拉米夫定的晶形 II。得到的稳定的晶形 I 中存在的拉米夫定的晶形 II 的量等于或小于约2％， 优选等于或小于约 1％， 更优选等于或小于约 0.5％。
另一方面， 提供一种包含稳定的拉米夫定的晶形 I 的药物组合物， 该组合物任选 地含有一种或多种赋形剂。
在另一方面， 提供一种治疗 HIV 或 HBV 感染的方法， 该方法包括向需要该治疗的人 给予治疗有效量的稳定的拉米夫定的晶形 I。
使用 Panalytical X’ Pert Pro X 射线粉末衍射仪在 3-40°的 2θ 范围内测量 样品的 XRPD， 该测试在管电压和电流分别为 45 千伏和 40 毫安的情况下进行。使用波长为 1.54 的铜辐射和 Xceletor 检测器。
虽然已经就具体的实施方式描述了本发明， 但是某些改变和等同对于本领域普通 技术人员而言是显而易见的， 它们包括在本发明的范围内。 实施例 实施例 1 ： 制备纯拉米夫定
a) 制备拉米夫定水杨酸盐 ：
将正磷酸氢二钾 (205.5 克 ) 加入去离子水 (423 毫升 ) 中， 在 25° -30℃搅拌， 得 到溶液。该溶液冷却到 17° -22℃， 然后在相同温度下加入变性酒精 (900 毫升 )， 搅拌 5 分 钟。 在 17° -22℃， 向混合物中加入 (2R， 5S)-5-(4- 氨基 -2- 氧代嘧啶 -1(2H)- 基 )-1， 3- 氧 硫杂环戊烷 -2- 羧酸 (1R， 2S， 5R)-2- 异丙基 -5- 甲基环己基酯 (150 克 )， 在 18° -20℃搅 拌 30 分钟。在 18° -20℃， 在 2-3 小时内向反应混合物中缓慢加入硼氢化钠溶液。( 硼氢 化钠溶液的制备 ： 将氢氧化钠 (0.75 克 ) 溶解在去离子水 (143 毫升 ) 中。在 20° -35℃向
该溶液中加入硼氢化钠 (30 克 )， 在 20° -35℃搅拌， 得到溶液， 冷却到 17° -22℃ )。将该 反应混合物在 18° -22℃搅拌 6 小时， 将该反应混合物在 18° -25℃静置。分离有机层， 在 18° -25℃向水层中加入变性酒精 (150 毫升 )。将该反应混合物在相同温度下搅拌 15 分 钟， 静置。分离有机层， 与之前得到的有机层合并。在 18° -25℃， 用稀盐酸 (20 毫升 ； 通过 混合 10 毫升浓盐酸与 10 毫升去离子水制得 ) 将合并的有机层的 pH 调节到 6.0-6.5， 然后 在相同温度下搅拌 10 分钟。在 18° -25℃， 用氢氧化钠水溶液 (28 毫升 ； 通过将 2.1 克氢 氧化钠溶解在 27 毫升去离子水中制得 ) 将反应混合物的 pH 调节到 8.0-8.5。将该反应混 合物在约 55℃的真空下浓缩， 直到残余物体积约为 375 毫升。在 25° -30℃， 向该浓缩的 反应混合物中加入去离子水 (300 毫升 )， 搅拌 10 分钟。在 25° -30℃， 用甲苯 (2X150 毫 升 ) 洗涤反应混合物， 在 25° -30℃， 用去离子水 (150 毫升 ) 萃取甲苯层。将水层合并， 在 25° -30℃添加水杨酸 (57 克 )。向该反应混合物中加入去离子水 (150 毫升 )， 加热到 78° -82 ℃， 得到澄清溶液。将该反应混合物在 2 小时内冷却到 25° -30 ℃， 在相同温度 下搅拌 4 小时。将反应混合物进一步冷却到 10° -15℃， 在 10° -15℃搅拌 2 小时。过滤 固体， 用去离子水 (150 毫升 ) 洗涤， 通过抽吸干燥。得到的固体用甲醇 (90 毫升， 预冷至 5° -10℃ ) 洗涤， 在热空气烘箱中于 45° -50℃干燥， 得到标题化合物。
产量 ： 132 克
b) 制备纯拉米夫定 ：
在 25° -35℃， 将拉米夫定水杨酸盐 (120 克 ) 加入到乙酸乙酯 (720 毫升 ) 和水 (6 毫升 ) 的混合物中。将该反应混合物加热到 45° -50℃， 然后在 45° -50℃， 在 30 分钟内添加三乙胺 (104.76 克 )。将该反应混合物在相同温度搅拌 4 小时， 冷却到 25° -30℃。 将该反应混合物在 25° -30℃再搅拌 30 分钟， 过滤， 通过抽吸干燥。 用乙酸乙酯洗涤得到的 固体。向经过洗涤的固体中加入乙酸乙酯 (600 毫升 )， 加热到 50° -55℃。将该混合物在 50° -55℃搅拌 15 分钟， 冷却到 25° -30℃， 再搅拌 30 分钟。在 25° -30℃过滤固体， 用乙 酸乙酯 (60 毫升 ) 洗涤， 在真空下于 45° -50℃干燥， 得到拉米夫定。在 25° -35℃， 将得 到的拉米夫定 (60 克 ) 加入无水乙醇 (1.2 升 ) 中。将该反应混合物加热到 75° -78℃， 搅 拌， 得到溶液。在 75° -78℃， 向该得到的溶液中加入活性炭 (6 克 )， 在相同温度下搅拌 30 分钟， 在相同温度下通过 C 盐 (Celite) 床过滤。用无水乙醇 (60 毫升 ； 预热到 75° -76℃ ) 洗涤该碳床， 将该反应混合物在真空下浓缩， 使体积达到约 300 毫升。将浓缩的反应混合物 加热到 74° -76℃， 搅拌 15 分钟， 在 1 小时内 10℃， 搅拌 30 分钟。过滤固体， 用无水乙醇 (30 毫升， 预冷却到 5° -10℃ ) 洗涤， 在真空下于 50° -55℃干燥， 得到标题化合物。
产量 ： 53 克
HPLC 纯度 ： 99.0％
手性纯度 ： 99.8％
实施例 2 ： 制备稳定的拉米夫定的晶形 I 在 38-45℃， 将实施例 1 中制得的纯拉米夫定 (100 克 ) 溶解在软化水 (300 毫升 ) 中。在 5-10 分钟内将得到的澄清溶液冷却到 25-30℃。在 15-20 分钟内将所得混合物进一 步冷却到 5-10℃， 在 0-10℃搅拌 1 小时。过滤固体， 用预冷到 5-8℃的水 (50 毫升 ) 洗涤， 在真空下于 35° -40℃干燥， 得到标题化合物， 该化合物的 XRPD 图谱如图 1 所示。
产量 ： 80 克
拉米夫定的晶形 II ： 未检测到 (XRPD 检测下限 ： 0.5％ )
将实施例 2 中得到的稳定的拉米夫定的晶形 I 置于以下条件 ：