專利名稱：Hiv蛋白酶抑制劑的硫酸氫鹽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明提供了一種新的下式所示的氮雜肽HIV蛋白酶抑制劑的結(jié)晶硫酸氫鹽 其比其他鹽表現(xiàn)出乎意料外地優(yōu)越的水溶解度／溶解行為，并且在動(dòng)物體內(nèi)比其游離堿具有明顯提高了的口服生物利用度。因此，該硫酸氫鹽適用于上述蛋白酶抑制劑的藥物劑型，特別是口服劑型。
2．現(xiàn)有技術(shù)已公開(kāi)的PCT專利申請(qǐng)WO 97／40029描述了一系列的氮雜肽HIV蛋白酶抑制劑，據(jù)稱它們對(duì)HIV病毒具有高度的抑制活性。包括在WO97／40029保護(hù)范圍中的一個(gè)化合物是具有下列結(jié)構(gòu)式的化合物 并且其化學(xué)名稱為[3S-(3R*，8’R*，9’R*，12R*)]-3，12-雙(1，1-二甲基乙基)-8-羥基-4，11-二氧代-9-(苯甲基)-6-[[4-(2-吡啶基)-苯甲基]-2，5，6，10，13-五氮雜十四烷二酸二甲酯，該化合物被評(píng)價(jià)為一種可能的第二代HIV蛋白酶抑制劑。
WO 97／40029公開(kāi)了氮雜肽衍生物如化合物Ⅰ的游離堿形式以及多種藥學(xué)上可接受的酸加成鹽。雖然該文獻(xiàn)提及了數(shù)種有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸，其中包括硫酸，作為可能的鹽形成劑，但它未提及作為本申請(qǐng)主題的具體的硫酸氫鹽。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了具有以下結(jié)構(gòu)式的上述化合物Ⅰ的硫酸氫鹽 發(fā)明詳述如上公開(kāi)的化合物Ⅰ是一種弱有機(jī)堿，其在水中的溶解度在24±3℃下小于1μg／mL。結(jié)晶游離堿形式在水或油中形成動(dòng)物體內(nèi)口服生物利用度極低的懸浮液，這可能歸因于該化合物在這些載體中溶解性極差。
為了開(kāi)發(fā)藥物制劑，特別是口服劑型，活性組分必須具有足夠的口服生物利用度。由于化合物Ⅰ的游離堿形式不具備這種生物利用度，本發(fā)明人對(duì)酸加成鹽進(jìn)行了研究。除了本發(fā)明的硫酸氫鹽以外，也對(duì)許多常用的酸加成鹽例如鹽酸鹽、苯磺酸鹽、甲磺酸鹽、對(duì)甲苯磺酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽、1，2-乙烷二磺酸鹽、羥乙基磺酸鹽和硫酸鹽作出了評(píng)估。所有這些鹽的結(jié)晶形式在水中表現(xiàn)為溶解度較低(在24±3℃下等于或小于1-3mg／ml)，它們的溶解度均小于相同條件下硫酸氫鹽約為4-5mg／ml的溶解度。
當(dāng)將上述其他的酸加成鹽懸浮在水中時(shí)可以觀察到固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變，這可能歸因于其解離生成游離堿。在絕大多數(shù)情況中，這種轉(zhuǎn)變同時(shí)伴隨有凝膠形成。與上述其他鹽不同的是，硫酸氫鹽的額外質(zhì)子可以阻止向游離堿的轉(zhuǎn)變，正如上面所述，其游離堿極難溶于水且口服生物利用度很低。硫酸氫鹽在水中特有的溶解性行為將在下文中作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
通常，鹽向未電離形式的轉(zhuǎn)化或逆向轉(zhuǎn)化均可以基于pH-溶解度原理解釋。在水中測(cè)定的游離堿的溶解度是24±3℃下pH的函數(shù)，如下圖所示。化合物具有最高溶解度時(shí)的pH被稱作pHmax且發(fā)現(xiàn)該值約為1．2。文獻(xiàn)業(yè)已報(bào)導(dǎo)，當(dāng)pH＞弱堿有機(jī)化合物的pHmax時(shí)，存在于化合物的水懸浮液中的平衡固相為游離堿。當(dāng)pH＜pHmax時(shí)，平衡固體轉(zhuǎn)化為相應(yīng)鹽的形式。術(shù)語(yǔ)“平衡固相”是指經(jīng)過(guò)足夠的平衡時(shí)間之后化合物懸浮液中未溶解或過(guò)量的固體。當(dāng)弱堿的鹽以高于其溶解度極限的量在水中保持平衡時(shí)(即鹽在水中的懸浮液)，所得混懸液的pH可能高于或低于pHmax，這取決于酸在其它因素中的強(qiáng)度。當(dāng)所得pH高于pHmax時(shí)，懸浮固體可轉(zhuǎn)化為游離堿。
對(duì)特別是游離堿的甲磺酸鹽和鹽酸鹽研究業(yè)已證實(shí)了上述文獻(xiàn)中報(bào)道的一般性發(fā)現(xiàn)。這些鹽以高于其溶解度的量在24±3℃的水中平衡至少24小時(shí)?；鞈乙涸谄胶夂蟮膒H為2．1±0．1，它大于pHmax。從這些懸浮液中分離出未溶解的固體，風(fēng)干且定性分析。通過(guò)熱分析和元素分析，分離自這些懸浮液的未溶解固體被鑒定為游離堿。這種溶解行為是基于由上述曲線圖和文獻(xiàn)所述研究中顯示出的pH-溶解度性能可預(yù)期的。
當(dāng)過(guò)量的硫酸氫鹽在水中達(dá)到平衡時(shí)，溶液平衡中的固相發(fā)生變型。然而，盡管懸浮液的pH(1．9±0．2)大于pHmax且與上述甲磺酸鹽和鹽酸鹽的懸浮液的pH相差不大，在達(dá)到平衡后未溶解固相并不是游離堿。利用元素分析來(lái)鑒別平衡至少24小時(shí)后的固相，該固相為游離堿形式和硫酸的2∶1鹽(也稱作硫酸鹽)的水合形式。硫酸氫鹽的這種行為基于pH-溶解度原理是無(wú)法預(yù)料。
當(dāng)過(guò)量的硫酸鹽再在水中達(dá)到平衡時(shí)，溶液平衡中的固相發(fā)生變型。分離出該懸浮液中的未溶解固體，風(fēng)干且定性。盡管硫酸鹽對(duì)游離堿的轉(zhuǎn)變不如同甲磺酸鹽和鹽酸鹽般明確，但對(duì)這種未溶解固相的熱學(xué)和元素分析類似于游離堿的。從藥學(xué)觀點(diǎn)看，鹽在含水環(huán)境中轉(zhuǎn)化為游離堿的傾向是不利的，這是因?yàn)橛坞x堿的口服生物利用度很低。所以，硫酸氫鹽因其在水中的獨(dú)特溶解行為而提供了意外的優(yōu)越性。
硫酸氫鹽在水中的溶解行為就在水中化合物Ⅰ游離堿和硫酸相互作用而論也是意外的。例如，用硫酸調(diào)節(jié)pH為～1．8時(shí)游離堿在水中表現(xiàn)為溶解度小于1mg／ml，這可以和在相當(dāng)?shù)臈l件下硫酸氫鹽的溶解度為4-5mg／m對(duì)比?；趐H-溶解度原理，游離堿和鹽在指定的pH下應(yīng)該表現(xiàn)出相似的溶解性。
硫酸氫鹽的增高溶解度／溶解形式為其在動(dòng)物中提供了比游離堿改進(jìn)的口服生物利用度。當(dāng)以裝在明膠膠囊內(nèi)的未配制固體形式給藥時(shí)發(fā)現(xiàn)，硫酸氫鹽的絕對(duì)口服生物利用度在狗中約為20％。與此相比，結(jié)晶游離堿在狗中的口服生物利用度極低。
除了最佳溶解度，固態(tài)的良好物理穩(wěn)定性是藥用鹽形式的另一個(gè)理想特性。術(shù)語(yǔ)“物理穩(wěn)定性”是指鹽形式在保藏／應(yīng)力條件下保持其晶體結(jié)構(gòu)(包括結(jié)晶的溶劑，如果存在的話)的能力。通過(guò)熱學(xué)方法(例如差示掃描量熱法)測(cè)定出鹽形式的物理特性發(fā)生的顯著變化是不利的。當(dāng)在40℃／75℃相對(duì)濕度(RH)下保藏時(shí)，硫酸氫鹽在長(zhǎng)達(dá)9個(gè)月內(nèi)具有優(yōu)異的固態(tài)物理穩(wěn)定性，如下圖Ⅱa所示。差示掃描量熱法表明，硫酸氫鹽的受應(yīng)力樣品與未受應(yīng)力樣品(在2-8℃的密閉容器中保藏)相比在熱學(xué)行為上沒(méi)有明顯的差別。另一方面，當(dāng)在40℃／75％RH下短期保藏2周時(shí)，甲磺酸鹽、鹽酸鹽和硫酸鹽在其熱學(xué)行為上表現(xiàn)有顯著的變化，如圖Ⅱb、c和d所示。雖然鹽形式的物理穩(wěn)定性的差異是不尋常的，但特定鹽形成溶劑化物(或結(jié)晶改性(crystal modifications))的傾向及其在保藏／應(yīng)力條件下保留結(jié)晶溶劑的能力(結(jié)晶改性的物理穩(wěn)定性)是事先無(wú)法預(yù)料的。 Ⅱa．硫酸氫鹽的物理穩(wěn)定性。實(shí)線代表未受應(yīng)力材料。虛線代表在40℃／75％RH受應(yīng)力9個(gè)月的材料。 Ⅱb．鹽酸鹽的物理穩(wěn)定性。實(shí)線代表未受應(yīng)力的材料。虛線代表在40℃／75％RH受應(yīng)力2周的村料。
Ⅱc．甲磺酸鹽的物理穩(wěn)定性。實(shí)線代表未受應(yīng)力材料。虛線代表在40℃／75％RH受應(yīng)力2周的材料。 Ⅱd．硫酸鹽的物理穩(wěn)定性。實(shí)線代表未受應(yīng)力材料。虛線代表在40℃／75％RH受應(yīng)力2周的材料。
所述硫酸氫鹽的制備可以通過(guò)在溶劑如乙腈、異丙醇、乙醇或丙酮中形成化合物Ⅰ游離堿和硫酸的溶液且隨后分離出所得的硫酸氫鹽。
因其高度的生物利用度及其良好的結(jié)晶性和穩(wěn)定性，硫酸氫鹽極其適用于制備化合物Ⅰ的口服劑型。下列實(shí)施例舉例說(shuō)明代表性口服制劑的制備。
硫酸氫鹽及其制劑如在WO 97／40029中所述被用來(lái)治療病毒，特別是反轉(zhuǎn)錄病毒如HIV病毒，所引起的疾病。
具體實(shí)施方案的描述實(shí)施例1由乙醇制備硫酸氫鹽向500ml安裝有頂部攪拌器和滴液漏斗的三頸圓底燒瓶中，在攪拌下加入15．013g(0．0213mole)化合物Ⅰ的游離堿和113ml的200標(biāo)準(zhǔn)的乙醇。在約90秒內(nèi)向此懸浮液中滴加1．28ml的濃硫酸。加入硫酸之后，得到澄清的琥珀色溶液。用#1 Whatman濾紙凈化過(guò)濾該溶液且用5ml的200標(biāo)準(zhǔn)的乙醇洗滌。向此溶液中加入58ml庚烷和37．5(0．25％重量)式Ⅱ化合物的晶種，隨后再另外加入55ml庚烷。所得混合物在300rpm下攪拌6小時(shí)。將所得結(jié)晶漿液過(guò)濾且用50ml乙醇／庚烷(1∶1)溶液洗滌且在60℃的真空下干燥過(guò)夜，得到15．11g如上式Ⅱ所示的所需結(jié)晶硫酸氫鹽(收率為88．4摩爾％)。
硫酸氫鹽的特性元素分析計(jì)算值C38H52N6O·1．0H2SO4C，56．84；H，6．78；N，10．37；S，3．99。實(shí)測(cè)值C，56．72；H，6．65；N，10．41；S，3．83．m．p．195．0°H2O=0．28％(KF)實(shí)施例2由丙酮制備硫酸氫鹽在機(jī)械攪拌下，將5M H2SO4(8．52ml，42．6mM)滴加至處于50℃油浴中的式Ⅰ游離堿化合物(30．0g，42．6mM)的丙酮(213mL)懸浮液中。幾乎立刻得到澄清溶液。在該溶液內(nèi)加入式Ⅱ游離堿化合物的晶種。2分鐘后，形成沉淀，溶液變?yōu)楹隣钗铩⒃摶旌衔镌?0℃下攪拌1小時(shí)，在25℃下攪拌30分鐘且在0℃下攪拌2小時(shí)。過(guò)濾固體并且利用第一批濾液將燒瓶?jī)?nèi)的殘余物轉(zhuǎn)移到過(guò)濾漏斗中。產(chǎn)物用依次用丙酮、庚烷洗滌并且在真空下干燥過(guò)夜，得到31．48g(校正收率92％)的式Ⅱ硫酸氫鹽，m．p．198-199℃，分解。元素分析計(jì)算值C38H52N6O7·1．0 H2SO4·0．2 H2OC，56．59；H，6．80；N，10．42；S，3．98；H2O，0．45。實(shí)測(cè)值C，56．66；H，6．78；N，10．50；S，4．20；H2O，0．45(KF)。
實(shí)施例3
由異丙醇制備硫酸氫鹽將硫酸水溶液(5．0M，0．20mL，1mM)加入到冰浴中冷卻的式Ⅰ化合物游離堿(0．704g，1．00mM)的異丙醇(4．0ml)懸浮液中。除去冰浴且在室溫下攪拌該混合物。15分鐘后懸浮液溶解。在該溶液內(nèi)放入實(shí)施例1或2制備的晶種且攪拌5小時(shí)。過(guò)濾固體且用濾液將燒瓶?jī)?nèi)的固體轉(zhuǎn)移到漏斗中。用庚烷洗滌產(chǎn)物且在真空下干燥，得到0．752g的式Ⅱ硫酸氫鹽結(jié)晶，收率90％，m．p．160-190℃，分解。元素分析計(jì)算值C38H52N6O7·1．0 H2SO4·2．0 H2OC，54．40；H，6．97；N，10．02；S，3．82；H2O，4．29。實(shí)測(cè)值C，54．25；H，6．73；N，10．02；S，3．67；H2O，4．53(KF)。
由異丙醇得到的結(jié)晶在粉末X射線衍射圖譜上表現(xiàn)出不同于由乙腈、乙醇-庚烷或丙酮得到的結(jié)晶。它們現(xiàn)在稱為Ⅱ型晶體。Ⅰ型晶體似乎是無(wú)水／去溶劑化結(jié)晶物，而Ⅱ型晶體是水合、吸濕性晶型。
實(shí)施例4硫酸氫鹽的膠囊制劑的制備A．膠囊(50和200mg游離堿當(dāng)量)提供的膠囊適于口服給藥，其中該膠囊是#0大小、灰色、不透明的硬明膠膠囊，其中含有利用濕法制粒與乳糖、聚乙烯聚吡咯烷酮和硬脂酸鎂一起配制的式Ⅱ化合物的硫酸氫鹽。
B．膠囊(100mg游離堿當(dāng)量)提供的膠囊適于口服給藥，其中該膠囊為#0大小、灰色、不透明的硬明膠膠囊，該膠囊內(nèi)含有懸浮在Gelucire 44／14中的式Ⅱ化合物的硫酸氫鹽。Gelucire 44／14是飽和聚乙二醇化甘油酯，它由甘油一酯、二酯和三酯和聚乙二醇的一和二脂肪酸酯組成。膠囊的制備是通過(guò)將Gelucire44／14在45-70℃下熔融，隨后在攪拌下加入硫酸氫鹽。將熔融的混合物填充到硬明膠膠囊中且令其冷卻且固化。
權(quán)利要求
1．具有下式的硫酸氫鹽
2．一種藥物劑型，含有權(quán)利要求1所述的硫酸氫鹽和藥學(xué)上可接受的載體。
全文摘要
本發(fā)明提供下式(Ⅱ)的結(jié)晶硫酸氫鹽其中發(fā)現(xiàn)該化合物比此氮雜肽HIV蛋白酶抑制劑化合物的游離堿形式具有預(yù)想不到地高的溶解度/溶解速率和口服生物利用度。
文檔編號(hào)C07D213/42GK1283188SQ98812741
公開(kāi)日2001年2月7日 申請(qǐng)日期1998年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月20日
發(fā)明者J·辛格, M·普狄派迪, M·D·林得魯?shù)?申請(qǐng)人:布里斯托爾-米爾斯·斯奎布公司