專利名稱：二肽基肽酶－iv抑制劑的磷酸鹽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二肽基肽酶-IV抑制劑的具體鹽。更具體而言，本發(fā)明涉及4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺的二氫磷酸鹽，它是一種有效的二肽基肽酶-IV抑制劑。此新鹽和它的結(jié)晶水合物可用于治療和預防需要二肽基肽酶-IV抑制劑的疾病和狀況，尤其是II型糖尿病、肥胖癥和高血壓。本發(fā)明更進一步涉及包括該二氫磷酸鹽以及它的結(jié)晶水合物的藥物組合物，該藥物組合物可用于治療II型糖尿病、肥胖癥和高血壓；以及制備該二氫磷酸鹽、它的結(jié)晶水合物及其藥物組合物的方法。
背景技術(shù)：
抑制滅活葡萄糖依賴性促胰島素肽(GIP)和胰高血糖素樣肽1(GLP-1)的二肽基肽酶-IV(DP-IV)，代表了一種治療和預防II型糖尿病(又名非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM))的新方法。DP-IV抑制劑對于治療II型糖尿病的治療潛力已進行了綜述C.F.Deacon和J.J.Holst，“Dipeptidyl peptidase IV inhibition as an approachto the treatment and prevention of Type 2 diabetesa historicalperspective”，Biochem.Biophys.Res.Commun.，2941-4(2000)；K.Augustyns等，“Dipeptidyl peptidase IV inhibitors as new therapeuticagents.for the treatment of Type 2 diabetes”，Expert.Opin Ther.Patents，13499-510(2003)；和D.J.Drucker，“Therapeutic potentialof dipeptiyl peptidase IV inhibitors for the treatment of Type 2diabetes”，Expert.Opin.investig.Drugs，1287-100(2003)。
轉(zhuǎn)讓給默克公司(Merck&Co.)的WO 03/004498(公開于2003年1月16日)描述了一類β-氨基四氫三唑并[4，3-a]吡嗪，它們是有效的DP-IV抑制劑，因此可用于治療II型糖尿病。在WO 03/004498中具體公開的是4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺。此化合物藥學上可接受的鹽在一般意義上被包含在WO 03/004498的范圍內(nèi)。
然而，上述文獻中沒有具體公開4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺的新發(fā)現(xiàn)的一堿價二氫磷酸鹽，其結(jié)構(gòu)式I如下所示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及二肽基肽酶-IV(DP-IV)抑制劑4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺的新的二氫磷酸鹽，以及它的結(jié)晶水合物，尤其是結(jié)晶單水合物。在4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺的藥物組合物的制備中，本發(fā)明的二氫磷酸鹽和結(jié)晶水合物具有優(yōu)越性，例如易于加工、處理和劑量給藥。尤其是，它們顯示出改善的物理和化學穩(wěn)定性，例如對應(yīng)力、高溫和濕度的穩(wěn)定性，以及改善的物理化學性質(zhì)，例如溶解度和溶解速率，使得它們格外適用于多種藥物劑型的生產(chǎn)。本發(fā)明還涉及包含此新鹽和水合物的藥物組合物以及將它們用作DP-IV抑制劑、尤其是用于預防或者治療II型糖尿病、肥胖癥和高血壓的方法。


圖1是結(jié)構(gòu)式II的二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物的特征X射線衍射圖。
圖2是結(jié)構(gòu)式II的二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物的碳-13交叉極化魔角旋轉(zhuǎn)(cross-polarization magic-angle spinning)(CPMAS)核磁共振(NMR)譜。
圖3是結(jié)構(gòu)式II的二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物的氟-19魔角旋轉(zhuǎn)(MAS)核磁共振(NMR)譜。
圖4是結(jié)構(gòu)式II的二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物的典型熱重分析(TGA)曲線。
圖5是結(jié)構(gòu)式II的二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物的典型差示掃描量熱法(DSC)曲線。
發(fā)明的詳細描述本發(fā)明提供了4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺的一種新單堿價二氫磷酸鹽，如以下結(jié)構(gòu)式I所示 或其結(jié)晶水合物。本發(fā)明尤其提供了式I二氫磷酸鹽的結(jié)晶單水合物。
本發(fā)明的二氫磷酸鹽在*所示的產(chǎn)生立體構(gòu)型的(stereogenic)碳原子上具有一個不對稱中心，因此該二氫磷酸鹽可以以外消旋物、外消旋混合物和單一對映異構(gòu)體的形式存在，本發(fā)明包括所有異構(gòu)形式?；静缓硪粚τ钞悩?gòu)體的單一對映異構(gòu)體，以及兩個對映異構(gòu)體的混合物，都包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。
本發(fā)明的一個實施方案提供了(2R)-4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺的二氫磷酸鹽，其結(jié)構(gòu)式II如下所示 或其結(jié)晶水合物。
本發(fā)明的第二個實施方案提供了(2S)-4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺的二氫磷酸鹽，其結(jié)構(gòu)式III如下所示 或其結(jié)晶水合物。
更具體而言，本發(fā)明的二氫磷酸鹽包括一摩爾當量單質(zhì)子化的4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺陽離子，和一摩爾當量的二氫磷酸根(磷酸氫根(biphosphate))陰離子。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，結(jié)構(gòu)式I-III的二氫磷酸鹽是結(jié)晶水合物。在該實施方案的一個類型中，結(jié)晶水合物是結(jié)晶單水合物。
本發(fā)明的另一個實施方案提供了結(jié)構(gòu)式I-III的二氫磷酸鹽藥物，其中包括以可檢測量存在的結(jié)晶單水合物?！八幬铩笔侵富钚运幬锍煞?“API”)。藥物中結(jié)晶單水合物的量可以通過利用物理方法進行量化，例如X射線粉末衍射、固態(tài)氟-19魔角旋轉(zhuǎn)(MAS)核磁共振光譜法、固態(tài)碳-13交叉極化魔角旋轉(zhuǎn)(CPMAS)核磁共振光譜法、固態(tài)傅里葉變換紅外光譜分析和拉曼光譜測定法。在該實施方案的一個類型中，在藥物中存在約5％～約100％按重量計的結(jié)晶單水合物。在第二類型的該實施方案的中，在藥物中存在約10％～約100％按重量計的結(jié)晶單水合物。在第三類型的該實施方案中，在藥物中存在約25％～約100％按重量計的結(jié)晶單水合物。在第四類型的該實施方案中，在藥物中存在約50％～約100％按重量計的結(jié)晶單水合物。在第五類型的該實施方案中，在藥物中存在約75％～約100％按重量計的結(jié)晶單水合物。在第六類型的該實施方案中，基本上所有的二氫磷酸鹽藥物都是本發(fā)明的結(jié)晶單水合物，即二氫磷酸鹽藥物基本上是相純(phase pure)單水合物。
在包含藥理學活性成分的藥物產(chǎn)品的制備中，本發(fā)明的二氫磷酸鹽結(jié)晶顯示出了優(yōu)于游離堿和先前公開的鹽酸鹽(WO 03/004498)的制藥學優(yōu)勢。尤其是，二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物增強的化學和物理穩(wěn)定性，構(gòu)成了在制備包含藥理學活性成分的固體藥物劑型方面的有利性質(zhì)。
顯示出有效DP-IV抑制性質(zhì)的本發(fā)明的二氫磷酸鹽，尤其可用于預防或者治療II型糖尿病、肥胖癥和高血壓。
本發(fā)明的另一方面提供了預防或者治療需要DP-IV抑制劑的臨床狀況的方法，該方法包括給藥需要上述預防或者治療的患者預防或者治療有效量的結(jié)構(gòu)式I的二氫磷酸鹽或其水合物，尤其是它的結(jié)晶單水合物。上述臨床狀況包括糖尿病(尤其是II型糖尿病)、高血糖癥、胰島素抗性和肥胖癥。
本發(fā)明還提供了結(jié)構(gòu)式I的二氫磷酸鹽或其水合物(尤其是結(jié)晶單水合物)用于生產(chǎn)預防或者治療需要DP-IV抑制劑的臨床狀態(tài)的藥劑的用途。
本發(fā)明還提供了藥物組合物，其中包括結(jié)構(gòu)式I的二氫磷酸鹽或其水合物，尤其是結(jié)晶單水合物，與一種或多種藥學上可接受的載體或者賦形劑聯(lián)合。在一個實施方案中，藥物組合物包含與藥學上可接受的賦形劑混合的治療有效量的活性藥物成分，其中活性藥物成分包括可檢測量的本發(fā)明結(jié)晶單水合物。在第二個實施方案中，藥物組合物包含與藥學上可接受的賦形劑混合的治療有效量的活性藥物成分，其中活性藥物成分包括約5％～約100％按重量計的本發(fā)明結(jié)晶單水合物。在此第二實施方案的一個類型中，此類組合物中的活性藥物成分包括約10％～約100％按重量計的結(jié)晶單水合物。在第二類型的此實施方案中，此類組合物中的活性藥物成分包括約25％～約100％按重量計的結(jié)晶單水合物。在第三類型的此實施方案中，此類組合物中的活性藥物成分包括約50％～約100％按重量計的結(jié)晶單水合物。在第四類型的此實施方案中，此類組合物中的活性藥物成分包括約75％～約100％按重量計的結(jié)晶單水合物。在第五類型的此實施方案中，基本上所有的活性藥物成分都是本發(fā)明的二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物，即活性藥物成分基本上是相純二氫磷酸鹽單水合物形式。
根據(jù)本發(fā)明的組合物可以適宜地為單位劑量形式，例如片劑、丸劑、膠囊、粉末、顆粒、無菌溶液或者懸浮液、計量氣霧劑或者流體噴霧劑、滴劑、安瓿、自注射器或者栓劑。組合物供口服、腸胃外、鼻內(nèi)、舌下或者直腸給藥使用，或者經(jīng)吸入或者吹入法給藥使用。根據(jù)本發(fā)明的組合物的制劑可以適宜地通過現(xiàn)有技術(shù)方法獲得，例如，如雷明頓藥物科學(Remington’s Pharmaceutical Sciences)1995年第17版所述。
根據(jù)多種因素選擇劑量方案，這些因素包括患者的類型、物種、年齡、體重、性別和醫(yī)療狀況；待治療的狀況的嚴重程度；給藥途徑；和患者的腎功能和肝功能。普通熟練的醫(yī)師、獸醫(yī)或者臨床醫(yī)生可以容易地確定和開出預防、對抗或者阻止狀況的發(fā)展所需要的藥物的有效量。
當用來產(chǎn)生所述的作用時，本發(fā)明的口服劑量為每千克體重每天(mg/kg/day)約0.01mg～約100mg/kg/day，優(yōu)選0.01～10mg/kg/day，和最優(yōu)選0.1～5.0mg/kg/day。對于口服施用而言，組合物優(yōu)選以片劑形式提供，其中包含0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、15.0、25.0、50.0、100、200和500毫克的活性成分，根據(jù)待治療的患者的癥狀調(diào)整劑量。藥劑一般包含約0.01mg～約500mg活性成分，優(yōu)選約1mg～約200mg活性成分。對于靜脈注射給藥，在恒速輸注期間，最優(yōu)選的劑量為約0.1～約10毫克/千克/分鐘。有利的是，本發(fā)明的結(jié)晶形態(tài)可以以單一日劑量施用，或者可以將每日總劑量以每日兩次、三次或者四次的分劑量形式施用。此外，本發(fā)明的結(jié)晶形態(tài)可以通過局部利用合適的鼻內(nèi)載體以鼻內(nèi)形式施用，或者通過利用那些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的透皮皮膚貼片形式，經(jīng)透皮途徑施用。以透皮遞送系統(tǒng)形式施用，施用劑量當然將持續(xù)整個給藥方案而非間歇給藥。
在本發(fā)明的方法中，本文詳述的二氫磷酸鹽和結(jié)晶水合物可以構(gòu)成活性藥物成分，而且一般與根據(jù)想要的施用形式適當選擇的適宜的藥物稀釋劑、賦形劑或者載體(在此共同稱為“載體”材料)混合，并按照常規(guī)的藥物實踐施用，所述施用形式即口服片劑、膠囊、酏劑、糖漿等等。
例如，對于以片劑或者膠囊形式口服施用而言，活性藥物成分可以與可口服的、無毒的、藥學上可接受的惰性載體組合，所述載體有例如乳糖、淀粉、蔗糖、葡萄糖、甲基纖維素、硬脂酸鎂、磷酸二鈣、硫酸鈣、甘露醇、山梨糖醇等等；對于以液態(tài)形式口服施用而言，活性藥物成分可以與任何可口服的、無毒的、藥學上可接受的惰性載體組合，所述惰性載體有例如乙醇、甘油、水等等。此外，當期望或者需要時，混合物中也可以加入合適的粘合劑、潤滑劑、崩解劑和著色劑。合適的粘合劑包括淀粉、明膠、天然糖(例如葡萄糖或者β-乳糖)、玉米甜味劑、天然和合成樹膠(例如金合歡膠、黃蓍膠或者海藻酸鈉)、羧甲基纖維素、聚乙二醇、蠟等等。用于這些劑型的潤滑劑包括油酸鈉、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、苯甲酸鈉、乙酸鈉、氯化鈉等等。崩解劑包括但不限于淀粉、甲基纖維素、瓊脂、皂土、黃原膠等等。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)式I的二氫磷酸鹽和結(jié)晶單水合物在水中具有高溶解度，這使得它特別適于制劑制備，尤其是需要相對濃的活性成分水溶液的鼻內(nèi)和靜脈內(nèi)用制劑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，式I的二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物在水中的溶解度約為72mg/mL。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種制備式I的二氫磷酸鹽的方法，該方法包括使具下述結(jié)構(gòu)式IV的4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺 與大約一當量的磷酸在適當?shù)腃1～C5鏈烷醇或者C1～C5鏈烷醇水溶液中反應(yīng)，所述鏈烷醇為例如甲醇、乙醇、異丙醇(IPA)和異戊醇(IAA)。反應(yīng)在約25℃～約80℃的溫度下進行?？梢詫⒘姿崛芤杭尤氲桨返娜芤褐校蛘呖梢苑聪蚣尤?。通過用二氫磷酸鹽C1～C5鏈烷醇水溶液按照如下所述方式進行結(jié)晶，得到二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物。
結(jié)晶結(jié)構(gòu)式I的二氫磷酸鹽單水合物的一般方法(a)25℃下在乙醇/水系統(tǒng)中(1)結(jié)晶化合物I與乙醇和水的混合物，使水濃度超過31重量％，(2)回收所得到的固相，和(3)除去其中的溶劑。
(b)25℃下在異戊醇(IAA)/水系統(tǒng)中(1)結(jié)晶化合物I與異戊醇和水的混合物，使水的濃度超過2.9重量％；(2)回收所得的固相；和(3)除去其中的溶劑。
(c)40℃下在異戊醇/水系統(tǒng)中(1)結(jié)晶化合物I與異戊醇和水的混合物，使水的濃度超過3.6重量％；(2)回收所得的固相；和(3)除去其中的溶劑。
(d)60℃下在異戊醇/水系統(tǒng)中(1)結(jié)晶化合物I與異戊醇和水的混合物，使水的濃度超過4.5重量％；(2)回收所得的固相；和(3)除去其中的溶劑。
(e)25℃下在異丙醇(IPA)/水系統(tǒng)中(1)結(jié)晶化合物I與異丙醇和水的混合物，使水的濃度超過7.0重量％；(2)回收所得的固相；和(3)除去其中的溶劑。
(f)40℃下在IPA/水系統(tǒng)中
(1)結(jié)晶化合物I與IPA和水的混合物，使水的濃度超過8.1重量％；(2)回收所得的固相；和(3)除去其中的溶劑。
(g)75℃下在IPA/水系統(tǒng)中(1)結(jié)晶化合物I與IPA和水的混合物，使水的濃度超過約20重量％；(2)回收所得的固相；和(3)除去其中的溶劑。
結(jié)構(gòu)式IV的起始化合物可以通過下面方案1～3和實施例1詳述的步驟制備。
在本發(fā)明的又一個方面中，本發(fā)明提供了一種治療和/或預防需要DP-IV抑制劑的臨床狀況的方法，該方法包括給需要這樣的預防或者治療的患者施用預防或者治療有效量的如上定義的式I的鹽或其結(jié)晶水合物。
以下非限制實施例用來舉例闡明本發(fā)明，不應(yīng)理解為對本發(fā)明范圍或者精神的限制。
在此描述的化合物可以以互變異構(gòu)體例如酮-烯醇互變異構(gòu)體形式存在。單一互變異構(gòu)體以及互變異構(gòu)體的混合物都包括在結(jié)構(gòu)式I的化合物中。
術(shù)語“％對映異構(gòu)體過量(％enantiomeric excess)”(縮寫為“ee”)的意思是％主要對映異構(gòu)體減去％次要對映異構(gòu)體。因此，70％對映異構(gòu)體過量對應(yīng)于形成85％的一種對映異構(gòu)體和15％的另一種對映異構(gòu)體。術(shù)語“對映異構(gòu)體過量”與術(shù)語“光學純度”意義相同。
實施例
(2R)-4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺二氫磷酸鹽單水合物3-(三氟甲基)-5，6，7，8-四氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪鹽酸鹽(1-4)的制備方案1 步驟A雙酰肼(1-1)的制備肼(20.1g，在水中，35重量％，0.22mol)與310ml乙腈混合。用60分鐘加入31.5g三氟乙酸乙酯(0.22mol)。內(nèi)部溫度從14℃升高到25℃。所得溶液在22～25℃下陳化60分鐘。將溶液冷卻至7℃。在低于16℃的溫度下，用130分鐘同時加入17.9g 50重量％NaOH水溶液(0.22mol)和25.3g氯乙酰氯(0.22mol)。反應(yīng)完全后，在27～30℃和26～27汞真空中，真空蒸餾混合物以除去水和乙醇。蒸餾期間，緩緩加入720mL乙腈以保持體積恒定(大約500mL)。過濾漿液以除去氯化鈉。用約100mL乙腈洗滌濾餅。除去溶劑得到雙酰肼1-1(43.2g，產(chǎn)率96.5％，經(jīng)HPLC測定其純度為94.4面積％)。
1H-NMR(400MHz，DMSO-d6)δ4.2(s，2H)，10.7(s，1H)，和11.6(s，1H)ppm。
13C-NMR(100MHz，DMSO-d6)δ41.0，116.1(q，J＝362Hz)，155.8(q，J＝50Hz)，和165.4ppm。
步驟B5-(三氟甲基)-2-(氯甲基)-1，3，4-噁二唑(1-2)的制備將步驟A制備的雙酰肼1-1(43.2g，0.21mol)在ACN(82mL)中的溶液冷卻到5℃。加入(32.2g，0.21mol)磷酰氯，保持溫度低于10℃?；旌衔锛訜岬?0℃，并且在此溫度下陳化24小時，直至HPLC顯示1-1的面積％小于2。在另一容器中，將260mL IPAc和250mL水進行混合并且冷卻到0℃。將反應(yīng)漿液置入冷卻器(quench)中，保持內(nèi)部溫度低于10℃。加入之后，混合物劇烈攪拌30min，溫度升高到室溫并且分離水層。然后用215mL水，215mL 5重量％碳酸氫鈉水溶液，最后用215mL 20重量％鹽水溶液洗滌有機層。處理之后HPLC測定其產(chǎn)率為86～92％。在75～80mmHg，55℃下，通過蒸餾除去揮發(fā)物，得到一種油狀物，在步驟C中該油可以直接使用而無需進一步純化。另外，該產(chǎn)品可以通過蒸餾進行提純得到1-2，產(chǎn)率為70～80％。
1H-NMR(400MHz，CDCl3)δ4.8(s，2H)ppm。
13C-NMR(100MHz，CDCl3)δ32.1，115.8(q，J＝337Hz)，156.2(q，J＝50Hz)，和164.4ppm。
步驟CN-[(2Z)-哌嗪-2-亞基(ylidene)]三氟乙酰肼(1-3)的制備在冷卻于-20℃的乙二胺(33.1g，0.55mol)甲醇(150mL)溶液中，加入步驟B中蒸餾的噁二唑1-2(29.8g，0.16mol)，同時保持內(nèi)部溫度為-20℃。加入完成后，所得漿液在-20℃下陳化1h。然后在其中添加乙醇(225mL)，并且將漿液緩緩升溫至-5℃。在-5℃下保持60min后，過濾漿液，并且在-5℃下用乙醇(60mL)進行洗滌。得到脒1-3，一種白色固體，產(chǎn)率為72％(24.4g，經(jīng)HPLC測定純度為99.5面積重量％)。
1H-NMR(400MHz，DMSO-d6)δ2.9(t，2H)，3.2(t，2H)，3.6(s，2H)，和8.3(b，1H)ppm。
13C-NMR(100MHz，DMSO-d6)δ40.8，42.0，43.3，119.3(q，J＝350Hz)，154.2，和156.2(q，J＝38Hz)ppm。
步驟D3-(三氟甲基)-5，6，7，8-四氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪鹽酸鹽(1-4)的制備將在110mL甲醇中的脒1-3(27.3g，0.13mol)懸浮液升溫至55℃。在此溫度下，用15分鐘加入37％鹽酸(11.2mL，0.14mol)。加入過程中，全部固體都會溶解，形成澄清溶液。反應(yīng)陳化30分鐘。溶液冷卻至20℃，并且在此溫度陳化，直至形成種晶層(seed bed)(10分鐘到1小時)。在20℃下，用1小時時間加入300mL MTBE。所得漿液冷卻至2℃，陳化30分鐘，過濾。固體用50mL乙醇∶MTBE(1∶3)進行洗滌，45℃下進行真空干燥。三唑1-4的產(chǎn)量是26.7g(經(jīng)HPLC測定純度為99.5面積重量％)。
1H-NMR(400MHz，DMSO-d6)δ3.6(t，2H)，4.4(t，2H)，4.6(s，2H)，和10.6(b，2H)ppm；13C-NMR(100MHz，DMSO-d6)δ39.4，39.6，41.0，118.6(q，J＝325Hz)，142.9(q，J＝50Hz)，和148.8ppm。
方案2 步驟A4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-酮(2-3)的制備將2，4，5-三氟苯乙酸(2-1)(150g，0.789mol)，梅爾德倫酸(Meldrum’s acid)(125g，0.868mol)和4-(二甲基氨基)吡啶(DMAP)(7.7g，0063mol)加入到一個5L三頸燒瓶中。在室溫下，一次加入N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)(525mL)以溶解固體。在室溫下，一次加入N，N-二異丙基乙胺(282mL，1.62mol)，在此期間保持溫度低于40℃。用1～2小時滴加加入三甲基乙酰氯(107ml，0.868mol)，同時保持溫度為0～5℃。在5℃下，反應(yīng)混合物陳化1小時。在40～50℃下，一次加入三唑鹽酸鹽1-4(180g，0.789mol)。在70℃下，將反應(yīng)溶液陳化幾個小時。然后在20～45℃下，滴加加入5％碳酸氫鈉水溶液(625ml)。在20～30℃下，在混合物中放入晶種并陳化1～2小時。然后用2～3小時再滴加525mL 5％碳酸氫鈉水溶液。在室溫下陳化數(shù)小時后，將漿液冷卻至0～5℃，并且在過濾固體之前陳化1h。濕濾餅用20％DMAc水溶液(300mL)進行置換洗滌，然后再用20％DMAc水溶液(400mL)洗滌兩次，最后用水(400mL)進行洗滌。在室溫下抽吸干燥濾餅。最終產(chǎn)品2-3的分離產(chǎn)率是89％。
步驟B(2Z)-4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁-2-烯-2-胺(2-4)的制備在5L圓底燒瓶中加入甲醇(100mL)，酮酰胺2-3(200g)和醋酸銨(110.4g)。然后加入甲醇(180mL)和28％氨水(58.6mL)，在加入期間保持溫度低于30℃。再在反應(yīng)混合物中加入甲醇(100mL)。在回流溫度下加熱混合物并陳化2小時。將反應(yīng)冷卻至室溫，然后在冰浴中冷卻至約5℃。30分鐘后，過濾并干燥固體，得到固體2-4(180g)；熔點271.2℃。
步驟C(2R)-4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[l，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺(2-5)的制備在氮氣氣氛下，將氯化(1，5-環(huán)辛二烯)銠(I)二聚體{[Rh(cod)Cl]2}(292mg，1.18mmol)和(R，S)t-butyl Josiphos(708mg，1.3mmol)加入到500ml燒瓶中。然后加入脫氣MeOH(200mL)，并將混合物在室溫下攪拌1小時。將烯胺酰胺2-4(118g，0.29mol)與MeOH(1L)一起加入到4L氫化器中。對漿液進行脫氣。然后在氮氣中將催化劑溶液轉(zhuǎn)入氫化器。脫氣三次之后，在50℃，200psi氫氣下，將烯胺酰胺氫化13小時。經(jīng)HPLC分析確定產(chǎn)率為93％，并且光學純度為94％ee。
按照下述方式進一步提高光學純度。濃縮來自氫化反應(yīng)的甲醇溶液(在180mL MeOH中含18g)，并且將其轉(zhuǎn)入甲基叔丁基醚(MTBE)(45mL)中。在此溶液中加入H3PO4水溶液(0.5M，95mL)。分層后，將3N NaOH(35mL)加入到水層中，然后用甲基叔丁基醚(180mL+100mL)進行萃取。濃縮甲基叔丁基醚溶液，然后將溶劑轉(zhuǎn)入熱甲苯(180mL，約75℃)中。然后將熱甲苯溶液緩緩冷卻至0℃(5～10小時)。經(jīng)過濾分離得到晶體(13g，產(chǎn)率72％，98～99％ee)；熔點114.1～115.7℃。
1H NMR(300MHz，CD3CN)δ7.26(m)，7.08(m)，4.90(s)，4.89(s)，4.14(m)，3.95(m)，3.40(m，2.68(m)，2.49(m)，1.40(bs)。
化合物2-5-以酰胺鍵旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體形式存在。除非指明，主要和次要旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體是一起的，因為碳-13信號不能很好地分辯13C NMR(CD3CN)δ171.8，157.4(ddd，JCF＝242.4，9.2，2.5Hz)，152.2(主要)，151.8(次要)，149.3(ddd；JCF＝246.7，14.2，12.9Hz)，147.4(ddd，JCF＝241.2，12.3，3.7Hz)，144.2(q，JCF＝38.8Hz)，124.6(ddd，JCF＝18.5，5.9，4.0Hz)，120.4(dd，JCF＝19.1，6.2Hz)，119.8(q，JCF＝268.9Hz)，106.2(dd，JCF＝29.5，20.9Hz)，50.1，44.8，44.3(次要)，43.2(次要)，42.4，41.6(次要)，41.4，39.6，38.5(次要)，36.9.
游離堿結(jié)晶還可以按如下方式進行分離(a)在氫化步驟完成后的反應(yīng)混合物中加入25重量％Ecosorb C-941。在氮氣下攪拌混合物一小時，然后進行過濾。濾餅用2L/kg甲醇進行洗滌。游離堿的回收率為約95％，光學純度為約95％ee。
(b)將游離堿的甲醇溶液濃縮到3.5～4.0L/kg容積(以加入的游離堿為基準)，然后將溶劑轉(zhuǎn)入異丙醇(IPA)中，得到3.0L/kg IPA的最終容積。
(c)將漿液加熱到40℃并在40℃陳化1小時，然后用2小時時間冷卻至25℃。
(d)將庚烷(7L/kg)用7小時加入，然后在22～25℃下攪拌漿液12小時。過濾之前的上清液濃度為10～12mg/g。
(e)過濾漿液，并且用30％IPA/庚烷(2L/kg)洗滌固體。
(f)40℃下，在真空干燥箱中干燥固體。
(g)游離堿的光學純度約為99％ee。
使用以下高效液相色譜(HPLC)條件來確定產(chǎn)物百分轉(zhuǎn)化率柱Waters Symmetry C18，250mm×4.6mm洗脫液溶劑A0.1vol％ HClO4/H2O溶劑B乙腈梯度 0min 75％A∶25％B10min 25％A∶75％B12.5min 25％A∶75％B15min 75％A∶25％B流速 1ml/min注射體積 10pL紫外線檢測210nm柱溫 40℃保留時間 化合物2-49.1min化合物2-55.4mintBu Josiphos8.7min使用以下高效液相色譜(HPLC)條件來確定光學純度柱Chirapak，AD-H，250mm×4.6mm洗脫液溶劑A0.2vol.％二乙胺的庚烷溶液溶劑B0.1vol％二乙胺的乙醇溶液Isochratic運行時間18min流速 0.7mL/min注射體積 7μL紫外線檢測268nm柱溫 35℃保留時間 (R)-胺2-513.8min(S)-胺2-511.2min(2R)-4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺二氫磷酸鹽單水合物在配有懸掛式(overhead)攪拌器、加熱套和熱電偶的250mL圓底燒瓶中，加入31.5mL異丙醇(IPA)、13.5mL水、15.0g(36.9mmol)(2R)-4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5三氟苯基)丁烷-2-胺游離堿和4.25g(36.9mmol)85％磷酸水溶液。將混合物加熱到75℃。溫度較低時形成稠密的白色沉淀，但是當溫度達到75℃時這些沉淀就溶解了。將溶液冷卻至68℃，然后在此溫度下保持2小時。在此陳化期間形成固體漿層[溶液可以用0.5～5重量％的小粒度(高度研磨(alpinemilled))單水合物種晶]。然后以4℃/h的速度將漿液冷卻至21℃，然后保持過夜。然后將105mL IPA加入到漿液中。1小時后過濾漿液并用45mL IPA洗滌(還可以用水/IPA溶液洗滌固相，以避免轉(zhuǎn)換成其它晶形)。在空氣中，在釉料(frit)上干燥固體?；厥盏玫?8.6g固體。經(jīng)HPLC面積百分數(shù)測定，固體純度大于99.8％(HPLC條件與上面給出的一樣)。分離固體的粒徑分布分析表明，平均PSD為80微米，95％的固體小于180微米。經(jīng)X射線粉末衍射和熱重分析表明，固體晶形為單水合物。
X射線粉末衍射分析廣泛地用于表征分子結(jié)構(gòu)、結(jié)晶度和多晶型現(xiàn)象。利用具有PW3040/60控制臺的Philips Analytical X”Pert PRO X射線衍射系統(tǒng)，得到了結(jié)晶二氫磷酸鹽單水合物的X射線粉末衍射圖。PW3373/00陶瓷Cu LEF X射線管K-α射線用作源。
圖1表示結(jié)構(gòu)式II的二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物形式的X射線衍射圖。在對應(yīng)d間距7.42、5.48和3.96埃處，單水合物顯示出特征衍射峰。通過d間距6.30、4.75和4.48?？梢赃M一步表征單水合物。通過d間距5.85、5.21和3.52?？梢愿M一步表征單水合物。
除上述X射線粉末衍射圖之外，通過固態(tài)碳-13和氟-19核磁共振(NMR)譜，可以更進一步地表征結(jié)構(gòu)式II的二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物形式。在Bruker DSX 400WB核磁共振系統(tǒng)中，利用Bruker4mm雙共振CPMAS探頭，得到了固態(tài)碳-13核磁共振譜。碳-13核磁共振譜利用了具有可變振幅交叉極化的質(zhì)子/碳-13交叉極化魔角旋轉(zhuǎn)。樣品在15.0kHz下進行旋轉(zhuǎn)，在循環(huán)延遲為20秒下總共收集2048次掃描。在FT進行之前，對譜應(yīng)用40Hz的譜線展寬。以TMS為標準物質(zhì)，用甘氨酸的羰基碳(176.03p.p.m.)作為二級參比，記錄化學位移。
在Bruker DSX 400WB核磁共振系統(tǒng)中，利用Bruker 4mmCPMAS探頭，得到了固態(tài)氟-19核磁共振譜。核磁共振譜使用了簡單脈沖-獲得脈沖程序。使樣品在15.0kHz下進行旋轉(zhuǎn)，在循環(huán)延遲為30秒下總共收集16次掃描。使用聚酰亞胺樹脂(vespel)端帽以最小化氟的背景。在FT進行之前，對譜應(yīng)用100Hz的譜線展寬。用聚四氟乙烯(teflon)作為外部二級參比，記錄化學位移，指定聚四氟乙烯的化學位移為-122ppm。
圖2表示結(jié)構(gòu)式II的二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物形式的固態(tài)碳-13CPMAS核磁共振譜。該單水合物形式顯示出特征信號，化學位移值為169.1、120.8和46.5p.p.m。通過化學位移值為159.0、150.9和40.7ppm的信號可以進一步表征該單水合物形式。
圖3表示結(jié)構(gòu)式II的二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物形式的固態(tài)氟-19MAS核磁共振譜。該單水合物形式顯示出特征信號，化學位移值為-64.5、-114.7、-136.3和-146.2p.p.m。通過化學位移值為-96.5、-104.4、-106.3和-154.5ppm的信號可以進一步表征該單水合物形式。
圖4表示結(jié)構(gòu)式II的二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物形式的特征熱重分析(TGA)曲線。使用Perkin Elmer型TGA 7或者其它同類儀器。在氮氣流下，并且加熱速率為10℃/min下進行試驗，加熱到最高溫度為大約250℃。自動配衡平衡后，將5～20mg樣品加入到鉑盤中，使加熱爐溫度上升，加熱程序開始。由儀器自動收集重量/溫度數(shù)據(jù)。通過選擇儀器軟件中的ΔY函數(shù)，和選擇要計算重量損失的溫度之間的溫度，進行結(jié)果分析。記錄重量損失，直至分解/蒸發(fā)開始。TGA表明，從室溫到約250℃重量損失約為3.3647％。
圖5表示結(jié)構(gòu)式II的二氫磷酸鹽結(jié)晶單水合物形式的特征差示掃描量熱(DSC)曲線。使用TA儀器DSC 2910或者其它同類儀器。稱量2～6mg樣品置入開口盤中。然后將此盤卷曲并置于量熱器室的樣品位置。將空盤置于參比位置。將量熱器室關(guān)閉，并使氮氣流通過此室。設(shè)置加熱程序加熱樣品，加熱速率為10℃/min，直至溫度為約250℃。開始加熱程序。當運行完成時，用包含在系統(tǒng)軟件中的DSC分析程序?qū)?shù)據(jù)進行分析。對基線溫度點之間的熔化吸熱進行積分，這些溫度點都超過和低于觀察到吸熱的溫度范圍。記錄的數(shù)據(jù)是起始溫度、峰值溫度和焓。
本發(fā)明的結(jié)晶二氫磷酸鹽單水合物具有至少約5％的具有上述X射線粉末衍射、氟-19MAS核磁共振、碳-13CPMAS核磁共振和DSC物理特性的形式的相純度。在一個實施方案中，相純度為至少約10％的具有上述固態(tài)物理特性的形式。在第二個實施方案中，相純度為至少約25％的具有上述固態(tài)物理特性的形式。在第三個實施方案中，相純度為至少約50％的具有上述固態(tài)物理特性的形式。在第四個實施方案中，相純度為至少約75％的具有上述固態(tài)物理特性的形式。在第五個實施方案中，相純度為至少約90％的具有上述固態(tài)物理特性的形式。在第六個實施方案中，結(jié)晶二氫磷酸鹽單水合物基本上為相純的具有上述固態(tài)物理特性的形式。術(shù)語“相純度”是指通過本申請所述的固態(tài)物理方法測定的，關(guān)于具體結(jié)晶或者無定形形式的二氫磷酸鹽單水合物的固態(tài)純度。
發(fā)現(xiàn)結(jié)晶二氫磷酸鹽單水合物在環(huán)境條件下是穩(wěn)定的。發(fā)現(xiàn)如果在極干噪氮氣流中加熱至高于40℃，將轉(zhuǎn)換成脫水單水合物。在環(huán)境條件下脫水單水合物將重新變成單水合物。
藥物組合物實施例1)直接壓片法通過直接壓片法將二氫磷酸鹽單水合物配制成片劑。100mg效能片劑，由以下成分組成128.4mg活性成分，127.8mg微晶纖維素，127.8mg甘露醇(或者127.8mg磷酸二鈣)，8mg交聯(lián)羧甲基纖維素鈉，8mg硬脂酸鎂和16mg歐巴代白(Opadry white)(專賣包衣材料，由Colorcon，West Point，PA制造)。活性成分、微晶纖維素、甘露醇(或者磷酸二鈣)和交聯(lián)羧甲基纖維素首先進行混合，然后將混合物用硬脂酸鎂進行潤滑并壓制成片劑。然后片劑包衣歐巴代白薄膜。
2)碾壓法通過碾壓法將二氫磷酸鹽單水合物配制成片劑。100mg效能片劑，由以下成分組成128.4mg活性成分，45mg微晶纖維素，111.6mg磷酸二鈣，6mg交聯(lián)羧甲基纖維素鈉，9mg硬脂酸鎂和12mg歐巴代白(專賣包衣材料，由Colorcon，West Point，PA制造)?；钚猿煞帧⑽⒕Юw維素、磷酸二鈣和交聯(lián)羧甲基纖維素首先進行混合，然后將混合物用三分之一總量的硬脂酸鎂進行潤滑并碾壓成帶狀物。然后研磨這些帶狀物，然后將所得顆粒用余量硬脂酸鎂進行潤滑并擠壓成片劑。然后將片劑包衣歐巴代白薄膜。
3)靜脈注射的(i.v.)含水制劑定義為在pH值4.5±0.2下，在10mM乙酸鈉/0.8％鹽水溶液中的式I的二氫磷酸鹽單水合物。為了得到濃度為4.0mg/mL的制劑，將800mg NaCl溶解于80mL水中，然后加入57.5μL冰醋酸，然后再加入512mg二氫磷酸鹽單水合物。用0.1N NaOH溶液將pH值調(diào)節(jié)為4.5±0.2。用水將最終容積調(diào)節(jié)為100mL。通過將50.0mL 4.0mg/mL的溶液用空白對照劑稀釋到100.0mL，可以得到2.0mg/mL的溶液。通過將25.0mL 4.0mg/mL的溶液用空白對照劑稀釋到100.0mL，可以得到1.0mg/mL的溶液。
權(quán)利要求
1.結(jié)構(gòu)式I的4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺的二氫磷酸鹽 或者其藥學上可接受的水合物。
2.結(jié)構(gòu)式II的權(quán)利要求1的鹽，其在*標記的手性中心具有(R)-構(gòu)型
3.結(jié)構(gòu)式III的權(quán)利要求1的鹽，其在*標記的手性中心具有(S)-構(gòu)型
4.如權(quán)利要求2所述的鹽，其特征在于該鹽為結(jié)晶單水合物。
5.如權(quán)利要求4所述的單水合物，其特征在于從X射線粉末衍射圖中獲得的，光譜d間距7.42、5.48和3.96埃處的特征吸收譜帶。
6.如權(quán)利要求5所述的單水合物，其更進一步的特征在于從X射線粉末衍射圖中獲得的，光譜d間距6.30、4.75和4.48埃處的特征吸收譜帶。
7.如權(quán)利要求6所述的單水合物，其更進一步的特征在于從X射線粉末衍射圖中獲得的，光譜d間距5.85、5.21和3.52埃處的特征吸收譜帶。
8.如權(quán)利要求7所述的單水合物，其更進一步的特征在于具有圖1的X射線粉末衍射圖。
9.如權(quán)利要求4所述的單水合物，其特征在于固態(tài)碳-13CPMAS核磁共振波譜在169.1、120.8和46.5ppm處顯示有信號。
10.如權(quán)利要求9所述的單水合物，其進一步特征在于固態(tài)碳-13CPMAS核磁共振波譜在159.0、150.9和40.7ppm處顯示有信號。
11.如權(quán)利要求10所述的單水合物，其更進一步的特征在于具有圖2的固態(tài)碳-13CPMAS核磁共振波譜。
12.所述權(quán)利要求4所述的單水合物，其特征在于固態(tài)氟-19MAS核磁共振波譜在-64.5、-114.7、-136.3和-146.2ppm處顯示有信號。
13.如權(quán)利要求12所述的單水合物，其更進一步的特征在于固態(tài)氟-19MAS核磁共振波譜在-96.5、-104.4、-106.3和-154.5ppm處顯示有信號。
14.如權(quán)利要求13所述的單水合物，其更進一步的特征在于具有圖3的固態(tài)氟-19MAS核磁共振波譜。
15.如權(quán)利要求4所述的單水合物，其特征在于具有圖4的熱重分析曲線。
16.如權(quán)利要求4所述的單水合物，其特征在于具有圖5的差示掃描量熱曲線。
17.如權(quán)利要求4所述的鹽，其包括可檢測量的所述結(jié)晶單水合物。
18.如權(quán)利要求4所述的鹽，其包括約5％～約100％按重量計的所述結(jié)晶單水合物。
19.權(quán)利要求4的鹽，其包括約10％～約100％按重量計的所述結(jié)晶單水合物。
20.權(quán)利要求4的鹽，其包括約25％～約100％按重量計的所述結(jié)晶單水合物。
21.權(quán)利要求4的鹽，其包括約50％～約100％按重量計的所述結(jié)晶單水合物。
22.權(quán)利要求4的鹽，其包括約75％～約100％按重量計的所述結(jié)晶單水合物。
23.權(quán)利要求4的鹽，其包括按重量計基本全部所述結(jié)晶單水合物。
24.一種鹽，其包括單質(zhì)子化的4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺陽離子和二氫磷酸根陰離子。
25.一種藥物組合物，其包括預防或者治療有效量的根據(jù)權(quán)利要求1的鹽或者其藥學上可接受的溶劑化物，并且與一種或多種藥學上可接受的載體組合。
26.一種藥物組合物，其包括預防或者治療有效量的根據(jù)權(quán)利要求4的鹽或者其藥學上可接受的溶劑化物，并且與一種或多種藥學上可接受的載體組合。
27.一種治療II型糖尿病的方法，包括給藥需要該治療的患者治療有效量的根據(jù)權(quán)利要求1的鹽或者其藥學上可接受的水合物。
28.一種治療II型糖尿病的方法，包括給藥需要該治療的患者治療有效量的根據(jù)權(quán)利要求4的鹽。
29.一種制備權(quán)利要求1的鹽的方法，包括在約25～約100℃的溫度下，將在有機溶劑或者有機溶劑水溶液中的一當量4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺與大約一當量的磷酸接觸的步驟。
30.權(quán)利要求29的方法，其中所述有機溶劑為C1～C5直鏈或者支鏈鏈烷醇。
31.權(quán)利要求1的鹽在制造用于治療II型糖尿病的藥物中作為活性成分的用途。
32.權(quán)利要求4的鹽在制造用于治療II型糖尿病的藥物中作為活性成分的用途。
33.適合于靜脈內(nèi)施用的權(quán)利要求25的藥物組合物。
34.根據(jù)權(quán)利要求29的方法制備的4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5，6-二氫[1，2，4]三唑并[4，3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2，4，5-三氟苯基)丁烷-2-胺的磷酸鹽。
35.一種制備權(quán)利要求4的結(jié)晶單水合物的方法，包括以下步驟(a)在25℃下，從異丙醇和水的混合物中結(jié)晶所述的權(quán)利要求1的二氫磷酸鹽，使水的濃度超過6.8重量％；(b)回收所得到的固相；和(c)除去其中的溶劑。
全文摘要
4－氧代－4－[3－(三氟甲基)－5，6－二氫[1，2，4]三唑并[4，3－a]吡嗪－7(8H)基]－1－(2，4，5－三氟苯基)丁烷－2－胺的二氫磷酸鹽是一種有效的二肽基肽酶－IV抑制劑，并且具有預防和/或治療非胰島素依賴型糖尿病(也稱為II型糖尿病)的用途。本發(fā)明還涉及該二氫磷酸鹽的結(jié)晶單水合物，以及它的制備方法、包含此新形式的藥物組合物和用于治療糖尿病、肥胖癥和高血壓的方法。
文檔編號A61K31/4985GK1832949SQ200480017544
公開日2006年9月13日 申請日期2004年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者S·H·西普斯, 陳敏華, R·R·費爾利塔, K·漢森, I·李, V·K·維德拉, R·M·小溫斯羅 申請人:麥克公司