豬去氧膽酸鈉(NaHDC)的多晶型及其制備方法
【專利說明】豬去氧膽酸鈉(NaHDC)的多晶型及其制備方法
[0001]本發(fā)明的目的在于稱作形式II(FII)的豬去氧膽酸鈉(NaHDC)的新的無水多晶型 結晶形式及其制備方法。
[0002] 這類方法能夠得到無水多晶型結晶形式II(FII)的豬去氧膽酸鈉，其具有高化學 和多晶型純度。
[0003] 本發(fā)明還描述稱作形式I (FI)和形式III (FIII)的NaHDC的無水多晶型結晶形式、 稱作SI和SII的NaHDC的水合形式、分別與4個和8個水分子水合的NaHDC的結晶形式和無定 形形式。
[0004] 具有如下化學式(式I)和CAS RN 10421-49-5的豬去氧膽酸鈉即3α，6α-二羥基-5 β-去氧膽-24-酸鈉特別用于治療和/或預防動脈粥樣硬化性疾病，例如AtheroNova Operations Inc.的US8304383中所述：
[0005]
[0006] 通常稱作豬去氧膽酸(HDCA)的式II的相應酸即3α，6α-二羥基-5β_去氧膽-24-酸 是存在于豬膽汁中的最重要的膽汁酸，其百分比豐度占存在于豬膽汁中的膽汁酸總量的約 40%重量。
[0007]
[0008]目前，使用涉及不同步驟的方法從豬膽汁中提取HDCA:首先，進行膽汁皂化過程， 即膽汁在水溶液中的堿水解過程，這是使通常以乙二醇衍生物和?；撬嵫苌镄问酱嬖谟?膽汁中的膽汁酸去共輒必不可少的。
[0009]然后存在從脂肪酸中分離膽汁酸的步驟，此時，膽汁酸以游離羧酸的形式存在:這 種"脂肪除去"步驟使用溶劑進行，例如酮類、乙酸酯類、烴類、烴類例如石油醚的混合物、烷 類、烯類、芳香烴類的混合物等。
[0010]此后，通過用鎂鹽或其他鹽形式的水溶液或水醇溶液沉淀分離HDCA。適合于分離 這些鹽的醇類是具有鏈C1-C5的醇類，例如甲醇、乙醇、1-丙基醇（1-丙醇）、異丙基醇、2-丙 醇、1 -丁醇、2-丁醇、2-戊醇等。
[0011] 式III且縮寫為(HDC)2Mg的豬去氧膽酸的鎂鹽必須通過用上述那些水或水醇溶液 的不同的再沉淀步驟進一步純化，從而能夠在酸化后得到具有包含80-90%的化學純度的 HDCA：
[0012]
[0013] 這種方法和類似方法描述在專利對比文件Canada Packers Ltd的US4186143、 Erregierre Industria Chimica S.p.A.的US5349074、Dipharma S.p.A.的US7982062B2、 Dae Woong Pharma的W02007/069814A1和W02007/078039A1中。
[0014] 現(xiàn)有技術尚未描述HDCA或其鹽的結晶形式，且特別是甚至沒有公布有關存在豬去 氧膽酸鈉鹽的多晶現(xiàn)象的信息。例如，Nonappa等人在Crystal Growth&Design，第9卷，N. 11 (2009)p.4710-4719中的文章表征了一些實際上在膽汁酸中發(fā)現(xiàn)的多晶型物，但顯示對于 市售可得到的HDCA的實例，未發(fā)現(xiàn)多晶型物。
[0015] 本發(fā)明的目的由此在于得到豬去氧膽酸鈉鹽的新的穩(wěn)定的多晶型形式(多晶型形 式FII)及其制備方法，該方法能夠提供具有高化學和多晶型純度的所述NaHDC形式。
[0016] 多晶型形式FII不同于NaHDC的其他所述形式，其在25°C和40°C下的等溫線上的濕 度吸附循環(huán)中具有極高的穩(wěn)定性(參見圖1〇、11、12和13)。多晶型形式FII具有不同于所發(fā) 現(xiàn)的所有其他多晶型形式的不吸濕行為(參見圖27、28和58):因此，它是極為穩(wěn)定的且易于 儲存。這種行為對于膽汁酸的其他鈉鹽而言絕對地是不常見的，那些膽汁酸的鈉鹽具有高 吸濕性的常見問題且由此的結果是因其不穩(wěn)定性而保存困難。
[0017] 多晶型形式FII在25°C和40°C下的等溫線上對濕度具有極高和令人驚奇的穩(wěn)定 性。
[0018] 實際上，在25°C下的吸附中，樣品在高至70 %RH(相對濕度）是穩(wěn)定的（在70%RH， 它顯示重量增加低于2%)。在70%RH后，它吸附濕度并且在90%RH存在約35%的重量改變。 下文中我們將指出這種多晶型形式FII的濕度穩(wěn)定性研究結果。
[0019] 根據(jù)在25°C下的DVS(動態(tài)蒸汽吸附）分析，多晶型形式FI的穩(wěn)定性低于多晶型形 式FII:多晶型形式FII在25°C下的吸附中在高至70%RH時是穩(wěn)定的，而多晶型形式FI在 20%RH已經(jīng)顯示重量改變?yōu)榧s2%(參見圖27)。另外，根據(jù)在40°C下的DVS分析，多晶型形式 FI的穩(wěn)定性低于多晶型形式FII:多晶型形式FII在40°C下的吸附中在高至70%RH時是穩(wěn)定 的，而多晶型形式FI在30%RH已經(jīng)顯示重量改變?yōu)榧s2% (參見圖28)。此外，根據(jù)在25°C下 的DVS分析，NaHDC混合物（例如在無水丙酮中進行的最終再沉淀前得到的不同多晶型形式 的混合物）的穩(wěn)定性低于多晶型形式FII(參見圖58)。多晶型形式FII在吸附中在高至70% RH時是穩(wěn)定的，而NaHDC混合物在20%RH已經(jīng)顯示重量改變?yōu)榧s3%。
[0020] 本發(fā)明的方法能夠得到NaHDC的多晶型形式FII，其具有確定的粒度(粒度測量值） 和NaHDC作為藥物活性成分使用的最佳化學-物理特征，特別是用于治療和/或預防動脈粥 樣硬化性疾病。
[0021] 本發(fā)明方法的另外的優(yōu)點在于其可再現(xiàn)性、其按比例放大的潛能和得到多晶型形 式FII的活性成分的可能性，所述多晶型形式FII的活性成分為粉末，其具有對于所有可以 影響最終的生物利用度的操作參數(shù)而言最佳的形態(tài)（晶癖），即粉末的堆積密度（表觀密 度）、壓緊后的密度(振實密度）、可壓縮性、溶出速率、la流動性和吸濕度。
[0022] 由于本發(fā)明的方法能夠得到期望粒度測量值的豬去氧膽酸鈉的多晶型形式FII， 所以通常為通過增加溶出速率改善生物利用度而進行的活性成分的操作例如研磨和微粉 化可以有利地得以避免。
[0023] 按照這種方式和顯而易見的能量節(jié)約，能夠避免可能影響產(chǎn)品的化學和/或多晶 型純度的操作，例如微粉化，其可能潛在地在已經(jīng)形成的結晶形式中生成可變的無定形物 的百分比（已知的無定形化過程）。
[0024] 最終，本發(fā)明的方法能夠得到具有高收率的豬去氧膽酸鈉的多晶型形式FII。
[0025] 該方法從具有80-90%化學純度的式II的3α，6α-二羥基-5β_去氧膽-24-酸(HDCA) (豬去氧膽酸-HDCA)到具有99.5%-99.9%化學純度和多晶型純形式(多晶型形式FII)的豬 去氧膽酸鈉鹽(NaHDC)的總收率為65.0 %-85.0% (重量/重量)和62.0 %-80.0% (mo 1/mo 1) 的范圍。
[0026] HDCA通過在去離子/飲用水或水醇溶液中使用鎂鹽(HDC)2Mg皂化被純化：（HDC)2Mg 沉淀，同時雜質的鹽保持溶解。通過酸化(HDC)2Mg的水性混懸液恢復酸功能。將該過程反復 重復直到得到99.5 % -99.9 %的純度，其中對于第一次皂化過程收率為90 % -95 % (w/w， mol/mol)，而對于隨后的造化過程收率為95%-98% (w/w，mol/mol)。將由此純化的HDCA溶 于氫氧化鈉水溶液，且然后用丙酮沉淀，收率為85%-95%(w/w)和80%-90%(m 〇l/m〇l)。一 旦干燥，則將該產(chǎn)物(NaHDC)混懸于在加熱下的丙酮中，直到得到具有90 %-95 % (w/w，mol/ mol)的收率的多晶型形式FII。該方法的總收率為65%-85%(w/w)和62%-80%(mol/mol)。
[0027] 本發(fā)明的多晶型形式即多晶型形式FII的目的在于是無水的，且在室溫下是最具 有熱力學穩(wěn)定性的形式，并且在本發(fā)明的方法條件下不會互變?yōu)槠渌问健４送?，當將其?入藥物產(chǎn)品制劑時，它隨時間保持穩(wěn)定，因為沒有觀察到互變?yōu)橄挛拿枋龅呢i去氧膽酸鈉 的其他多晶型形式。如上所示，不同于其他形式，它在濕度方面具有極強和令人驚奇的穩(wěn)定 性、具有不同于其所有的其他形式的不吸濕行為，這對于屬于膽汁酸類的鈉鹽而言是不常 見的。
[0028] 術語結晶多晶型物或多晶型物用于本發(fā)明是指藥物活性成分的特定結晶形式，其 可以通過分析方法表征，例如X-射線粉末衍射(XPRD)、FT-IR/ATR光譜法(傅里葉變換紅外-衰減全反射光譜法）、FT-拉曼光譜法、差示掃描量熱法(DSC)、熱重分析(TGA)和在25°C和40 °(：下的等溫線上的動態(tài)蒸汽吸附(DVS)分析。
[0029] 在本發(fā)明中，多晶型形式FII可以無差別地稱作如下術語之一：
[0030] -多晶型形式II，或
[0031] -多晶型形式II(FII)，或 [0032]-結晶多晶型形式II，或 [0033]-結晶多晶型形式II(FII)，或 [0034]-無水結晶多晶型形式II，或 [0035]-無水結晶多晶型形式II(FII)，或 [0036]-結晶形式FII，或
[0037]-無水結晶形式FII。
[0038]多晶型形式FI可以無差別地稱作如下術語之一：
[0039]-多晶型形式I，或
[0040] -多晶型形式I(FI)，或
[0041] -結晶多晶型形式I，或 [0042]-結晶多晶型形式I(FI)，或 [0043]-無水結晶多晶型形式I，或
[0044] -無水結晶多晶型形式I(FI)，或
[0045] -結晶形式FI，或 [0046]-無水結晶形式FI。
[0047]多晶型形式Fill可以無差別地稱作如下術語之一：
[0048]-多晶型形式III，或 [0049]-多晶型形式III(FIII)，或 [0050]-結晶多晶型形式III，或 [00511 -結晶多晶型形式III(FIII)，或 [0052]-無水結晶多晶型形式III，或 [0053]-無水結晶多晶型形式III(FIII)，或 [0054]-結晶形式Fill，或 [0055]-無水結晶形式Fill。
[0056]類似地，對于用作實施例SI的水合多晶型形式，可以無差別地使用如下類型的術 語：
[0057]-水合的多晶型形式SI，或 [0058]-水合的結晶多晶型形式SI。
[0059] 對于用作實施例SII的水合多晶型形式，能夠無差別地使用如下類型的術語：
[0060] -水合的多晶型形式SI，或
[0061] -水合的結晶多晶型形式SI。
[0062] 附圖簡述
[0063]圖1:顯示NaHDC的無水結晶形式11 (FII)的X-射線粉末衍射圖（XPRD)。
[0064]圖2:顯示圖1的無水結晶形式II (FII)的XPRD峰的2Θ值與相應的相對強度。粗體突 出顯示的峰是形式FII的特征峰。
[0065]圖3:顯示NaHDC的無水結晶形式11 (FII)的差示掃描量熱(DSC)曲線。
[0066] 圖4:NaHDC的25°C下無水形式FII XRPD、100°C下無水形式FII XRPD、220°C下無水 形式？11乂1?^、280°(：下無水形式？11乂即0與25°(：下無水形式1$1)的比較。
[0067] 圖5:圖4的NaHDC的25°C下無水形式FII、100°C下無水形式FII、220°C下無水形式 FII、280°C下無水形式FII與25°C下無水形式FI的XRH)峰列表比較。
[0068]圖6:顯示NaHDC的無水結晶形式FII的熱重分析曲線(TGA)。
[0069] 圖7:顯示NaHDC的多晶型形式FII的FT-IR/ATR光譜。
[0070] 圖8:顯示圖7的NaHDC的無水結晶形式FII的FT-IR/ATR以cm-1計的特征峰的值。
[0071] 圖9:顯示NaHDC的無水結晶形式FII的FT-拉曼光譜。
[0072] 圖10:NaHDC的無水結晶形式FII在25°C的等溫線。
[0073] 圖11:圖10的NaHDC的無水結晶形式FII在25°C的等溫線比。
[0074] 圖12: NaHDC的無水結晶形式FII在40 °C的等溫線。
[0075] 圖13:圖12的NaHDC的無水結晶形式FII在40°C的等溫線比。
[0076]圖14:顯示NaHDC的無水結晶形式FI的X-射線粉末衍射圖(XPRD)。
[0077]圖15:顯示圖14的無水結晶形式FI的XPRD峰的2Θ值與相應的相對強度?？梢詫⒋?體形式的峰定義為形式K FII)的特征。
[0078]圖16:顯示NaHDC的無水結晶形式FI的差示掃描量熱(DSC)曲線。
[0079]圖17:顯示NaHDC的無水結晶形式FI的熱重分析曲線(TGA)。
[0080] 圖18:25°C下無水結晶形式FI XRPD、100°C下無水結晶形式FI XRPD、200°C下無水 結晶形式FI XRH)與280°C下NaHDC的無水結晶形式FI XRH)的比較。
[0081 ]圖 19:圖 18的NaHDC的25°C下無水形式FI XRPD、100°C下無水形式FI XRPD、200°C 下無水形式FI XRPD、280°C下無水形式FI XRH)的峰列表比較。
[0082] 圖20:顯示NaHDC的無水結晶形式FI的FT-IR/ATR光譜。
[0083] 圖21:顯示圖20的NaHDC的無水結晶形式FI的FT-IR/ATR以cm-1計的特征峰的值。
[0084]圖22:顯示NaHDC的無水結晶形式的FI的FT-拉曼光譜。
[0085] 圖23:NaHDC的無水結晶形式FI在25Γ的等溫線。
[0086] 圖24:圖23的NaHDC的無水結晶形式FI在25°C的等溫線比。
[0087] 圖25: NaHDC的無水結晶形式FI在40 °C的等溫線。
[0088] 圖26:圖25的NaHDC的無水結晶形式FI在40°C的等溫線比。
[0089] 圖27:NaHDC的無水形式FI和無水形式FII在25°C的等溫線比較。
[0090] 圖28: NaHDC的無水形式FI和無水形式FII在40 °C的等溫線比較。
[0091]圖29:顯示NaHDC的無水結晶形式III (FIII)的X-射線粉末衍射圖（XPRD)。
[0092]圖30:顯示圖29的無水結晶形式Fill的XPRD峰的2Θ值與相應的相對強度。可以將 粗體形式的峰定義為形式III (FII I)的特征。
[0093]圖31:顯示NaHDC的無水結晶形式FIII的差示掃描量熱(DSC)曲線。
[0094]圖32:顯示NaHDC的無水結晶形式FIII的熱重分析曲線(TGA)。
[0095] 圖33:顯示NaHDC的無水結晶形式FII I的FT-IR/ATR光譜。