一种伊潘立酮药物共晶及其制备方法

摘要

本发明属于药物共晶技术领域，具体涉及一种新型伊潘立酮药物共晶及其制备方法。伊潘立酮中哌啶环中的N原子作为氢键给予体，3，5-吡啶二羧酸中羧基上的H原子作为氢键受体而形成氢键；一个伊潘立酮分子和一个3，5-吡啶二羧酸分子通过氢键结合在一起构成伊潘立酮药物共晶的基本结构单元，该药物共晶的空间群为三斜晶系。伊潘立酮药物共晶的制备方法是回流-室温挥发法。本发明制备的药物共晶在继承了传统原料药在治疗精神分裂症特性外，在其溶解性、稳定性和生物利用度上都有了明显的改观。

权利要求

1.一种伊潘立酮药物共晶，其特征在于：伊潘立酮中哌啶环中的N原子作为氢键给予体，3,5-吡啶二羧酸中羧基上的H原子作为氢键受体而形成氢键；一个伊潘立酮分子和一个3,5-吡啶二羧酸分子通过氢键结合在一起构成伊潘立酮药物共晶的基本结构单元，该药物共晶的空间群为三斜晶系，其轴长a=9.4398～9.9398，b=9.6102～10.1102，c=16.3628～16.8628，轴角α=89.363～89.863，β=78.521～79.021，γ=74.130～

74.630；XRD谱特征峰值出现在12.72°～13.22°，14.30°～14.80°，17.24°～

17.74°，19.98°～20.48°，20.36°～20.86°，21.58°～22.08°处，伊潘立酮共晶热重曲线，在180°C～240°C开始失重40～45%，到240°C～600°C失重60～55%，然后在500°C～650°C完全分解。

2.权利要求1所述的一种伊潘立酮药物共晶的制备方法，其步骤如下：

(1)将伊潘立酮和3，5-吡啶二羧酸按质量比1：1～3：1，以及4～6ml的乙醇一并置于圆底烧瓶中，反应体系的固含量为10～20mg/ml；

(2)在圆底烧瓶上架好回流装置，升高反应体系的温度至90～95℃，反应体系开始回流，然后开启冷凝水并同时开启磁力搅拌器，搅拌下反应2～4h；

(3)搅拌停止后将反应液过滤，滤出不溶物后将滤液置于透明玻璃小瓶中于室温环境下放置20～40小时后有晶体生成，即制备得到伊潘立酮药物共晶。

说明书

一种伊潘立酮药物共晶及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于药物共晶技术领域，具体涉及一种伊潘立酮药物共晶及其制备方法。

背景技术

[0002] 1894年，德国E.Fischer基于“分子间选择性作用”的思想提出了“锁—钥匙”模型，即是现代超分子科学理论的雏形。1937年，德国K.L.Wolf等创造了“超分子”一词，用以描述分子缔合而形成的高度有序的实体，从普遍意义上讲，任何分子的集合都存在相互作用，所以人们常常将物质聚集态这一结构层次称为“超分子”。直到1978年，法国的J.M.Lehn教授基于传统的植根于有机化学中的主客体体系研究才最终提出了“超分子化学”的完整概念。超分子化学是研究分子间相互作用缔结而形成的复杂有序并且具有特定结构和功能的分子聚集体的科学，它是“超越分子范畴的化学”而这种分子聚集体简称超分子。所以，超分子化学的基础是分子间非共价键相互作用，通过研究多个不同种分子间非共价键相互作用形成的功能体系的科学。超分子化学具有以下显著特征：a.形成超分子化合物的强结合力是不同分子间弱相互作用力叠加和协同的结果，是多种作用力的综合表现；b.不同分子自组装而成的超分子化合物显示出与原自组装分子完全不同的新功能。而通过分子间弱相互作用的协同作用进行的分子识别和超分子自组装是超分子化学研究的核心部分。晶体工程学将超分子化学的原理和方法应用于晶体的设计与生长，通过分子识别和自组装过程的共同作用，得到结构可调控，具有特定物化性质的新晶体。运用晶体工程学的理论设计药物共晶的途径是可行的，利用晶体工程学的原理通过药物活性成分与其它共晶前躯体通过氢键连接形成新的晶体。以晶体形式存在的药物活性成分（API），传统上一直局限于盐、多晶形和溶剂化物（包括水合物）。从知识产权和生物利用度上来说，API本身有很高的利用价值，其中结构和组成成分是最重要的组成部分。英国剑桥结构数据库（CSD）是关于分子设计和材料设计的物质结构微观信息的主要来源。

[0003] 药物晶型研究和药物固态表征在制药业具有举足轻重的意义。一方面，不同晶型的同一药物，在稳定性、溶解度和生物利用度等生物化学性质方面可能会有显著差异，从而影响药物的疗效。如果没有很好的评估选择最佳的药物晶型进行研发，可能会在临床后期产生晶型的变化，从而导致药物上市的延期而产生巨大的经济损失。

[0004] 对于仿制药公司来说，如何研发出药物的新晶型从而能够打破原创药公司对晶型的专利保护，提早将仿制药推向市场，是近年来一个至关重要的问题，将直接影响到仿制药和原料药公司的市场和国际竞争力。药物晶型研究与药物的固态表征在欧美制药界已经是比较成熟并深受重视的领域，但在国内制药界尚属起步阶段。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种新型结构的伊潘立酮药物共晶及其制备方法，并对其晶体结构进行测试，对其性能进行表征。

[0006] 本发明所选用原料药伊潘立酮作为药物活性成分（API），选用的共晶前驱体为3,5-吡啶二羧酸，从而得到一种新型结构的药物共晶。

[0007] 本发明所选的溶剂为乙醇，采用回流-室温扩散挥发的方法，由于所选用的有机溶剂的沸点较低，故在回流过滤后溶剂挥发的过程中即有晶体结晶出来。

[0008] 发明中用到的药物活性成分（API）为伊潘立酮，化学名称为6,7,8,9-四氢-3-(2-(4-(6-氟-1,2-苯并异恶唑-3-基)-1-哌啶基)乙基)-9-羟基-2-甲基-4H-吡啶并[2,1-a]嘧啶-4-酮，分子式为C24H27FN2O4，其结构式如a所示。发明中用到的共晶前躯体（cocrystal former）为3,5-吡啶二羧酸，分子式为C7H5O4N，其结构式如b所示。

[0009]

[0010] 本发明制备得到的伊潘立酮药物共晶，其特征在于：伊潘立酮中哌啶环中的N原子作为氢键给予体，3,5-吡啶二羧酸中羧基上的H原子作为氢键受体而形成氢键；一个伊潘立酮分子和一个3,5-吡啶二羧酸分子通过氢键结合在一起构成伊潘立酮药物共晶的基本结构单元，该药物共晶的空间群为三斜晶系，其轴长a=9.4398～9.9398，b=9.6102～10.1102，c=16.3628 ～ 16.8628，轴 角 α=89.363 ～ 89.863，β=78.521 ～ 79.021，γ=74.130～74.630；XRD谱特征峰值出现在12.72°～13.22°，14.30°～14.80°，
17.24°～17.74°，19.98°～20.48°，20.36°～20.86，21.58°～22.08°处，伊潘立酮共晶热重曲线（空气氛围测试条件），在180°C～240°C开始失重40～45%，到240°C～
600°C失重60～55%，然后在500°C～650°C完全分解。

[0011] 本发明所述的伊潘立酮药物共晶的制备方法是回流-室温挥发法，具体步骤如下：

[0012] (1)将伊潘立酮和3，5-吡啶二羧酸按质量比1：1～3：1，乙醇的体积为4～6ml，一并置于圆底烧瓶中，反应体系的固含量为10～20mg/ml；

[0013] (2)在圆底烧瓶上架好回流装置，升高反应体系的温度至90～95℃，反应体系开始回流，然后开启冷凝水并同时开启磁力搅拌器，搅拌下反应2～4h；

[0014] (3)搅拌停止后将反应液过滤，滤出不溶物后将滤液置于透明玻璃小瓶中于室温环境下放置20～40小时后有晶体生成，即本发明所述的伊潘立酮药物共晶。

[0015] 本发明中检测药物共晶结构及性能的仪器如下：

[0016] 1、共晶结构由布鲁克Apex II CCD X-射线单晶衍射仪测定，全称Bruker SMART-APEX CCD Diffractometer；

[0017] 2、X-Ray DIFFRACTOMETER 日 本 岛 津 公 司 生 产，型 号 为 XRD-6000，Cu-Kα 管电压40kV，管电流30mA，扫描速度8°/min；

[0018] 3、SIMULTANEOUS DTA-TG APPARATUS，日本岛津公司，型号DTG-60的热失重(TGA)和差热分析仪（DTA），本发明采用空气气氛，升温速率为10°C/min。

[0019] 该原料药伊潘立酮为2009年获美国FDA批准上市，用于成人急性精神分裂症治疗。它可能成为首个个性化精神病治疗药，它的上市有可能成为治疗精神分裂症的第一个基因靶向性药物。另外，精神神经系统用药作为临床用药的重要类别，在全球药物市场一直扮演着非常重要的角色，约占全球药物市场的10%。随着大量新型治疗药物被广泛使用在临床，带动了整个市场的高速增长，精神神经领域也成为国内外医药公司新药的研发热点。

[0020] 本发明制备的药物共晶在继承了传统原料药在治疗精神分裂症特性外，在其溶解性、稳定性和生物利用度上都有了明显的改观！

附图说明

[0021] 图1：实施例1制备的伊潘立酮药物共晶基本结构单元示意图；

[0022] 如图所示，一个伊潘立酮分子（1）和一个3,5-吡啶二羧酸分子（2）通过氢键结合在一起构成伊潘立酮药物共晶的基本结构单元，其中伊潘立酮中哌啶环中的N原子作为氢键给予体，3,5-吡啶二羧酸中羧基上的H原子作为氢键受体而形成氢键；该药物共晶空间群为三斜晶系，其晶胞参数如下：轴长a=9.4398，b=9.6102，c=16.3628，轴角α=89.363，β=78.521，γ=74.130

[0023] 图2：实施例1制备的帕潘立酮共晶的XRD谱图与模拟得到的晶体XRD谱图；

[0024] 如图所示，从制备得到的该药物共晶的X-射线衍射谱峰中可以看出在9.21°、18.50°、16.70°、22.49°、23.00°出现一系列特征峰，这些特征峰与根据晶体结构数据并通过Materials Studio软件所模拟出来的药物共晶的特征峰是相符的。

[0025] 图3：实施例1制备的帕潘立酮共晶的热重谱图；

[0026] 该图是在空气氛围测试条件下，伊潘立酮共晶热重曲线：在240°C开始失重，到450°C失重45%，然后在600°C失重55%。

具体实施方式

[0027] 下面应用实施例对本发明作进一步的阐述，伊潘立酮和3,5-吡啶二羧酸共晶制备的实验具体过程如下：

[0028] 实施例1：

[0029] 使用伊潘立酮和3,5-吡啶二羧酸合成共晶：

[0030] 称量：

[0031] 反应物按伊潘立酮:3,5-吡啶二羧酸=1:1的质量比投料。用分析天平准确称取40.00mg伊潘立酮和40.00mg的3,5-吡啶二羧酸。

[0032] 原料药的溶解：

[0033] 用5ml移液管准确量取4ml乙醇于25ml单口圆底烧瓶中。

[0034] 回流-溶剂室温挥发热法：

[0035] 放入磁力搅拌子于圆底烧瓶中，架好回流装置。设置回流温度为90℃，开启搅拌和冷凝水，回流3h后，过滤，将滤液置于25ml烧杯中室温下放置。之后通过溶剂室温缓慢挥发，30h后即有透明的长条状晶体生成，待溶剂挥发后称重所得伊潘立酮共晶质量为0.06g。

[0036] 实施例2：

[0037] 使用伊潘立酮和3,5-吡啶二羧酸合成共晶：

[0038] 称量：

[0039] 反应物按伊潘立酮:3,5-吡啶二羧酸=3:1的质量比投料。用分析天平准确称取30.00mg伊潘立酮和10.00mg的3,5-吡啶二羧酸。

[0040] 原料药的溶解：

[0041] 用5ml移液管准确量取4ml乙醇于25ml单口圆底烧瓶中。

[0042] 回流-溶剂室温挥发热法：

[0043] 放入磁力搅拌子于圆底烧瓶中，架好回流装置。设置回流温度为90℃，开启搅拌和冷凝水，回流3h后，过滤，将滤液置于25ml烧杯中室温下放置。之后通过溶剂室温缓慢挥发，30h后即有透明的长条状和薄片状两相晶体生成，待溶剂挥发后称重所得伊潘立酮共晶质量为0.02g。

[0044] 该法生成的伊潘立酮共晶与实施例1中在相的纯度和产量上与前者相比略有差别。