專利名稱：某些喹諾酮化合物的蘋果酸鹽和多晶型物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及(3S，5S)-7-[3-氨基-5-甲基-哌啶基]-1-環(huán)丙基-1，4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸的蘋果酸鹽和蘋果酸鹽的各種多晶型物以及它們的藥物組合物。
背景技術：
抗微生物的喹諾酮化合物(3S，5S)-7-[3-氨基-5-甲基-哌啶基]-1-環(huán)丙基-1，4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸和(3S，5R)-7-[3-氨基-5-甲基-哌啶基]-1-環(huán)丙基-1，4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸公開于美國專利6,329,391，該文獻全文引入本文以供參考。各種喹諾酮化合物的合成已經在文獻中有報道，例如美國專利6,329,391；美國專利6,803,469；B.Ledoussal等人的“Non 6-Fluoro Substituted QuinoloneAntibacterialsStructure and Activity”，J.Med Chem.，第35卷，第198頁至200頁(1992)；V.Cecchetti等人的“Studies on 6-AminoquinolinesSynthesis and Antibacterial Evaluation of 6-Amino-8-methylquinolones”，J.Med Chem.，第39卷，第436頁至445頁(1996)；V.Cecchetti等人的“Potent 6-Desfluoro-8-methylquinolones as New Lead Compounds in AntibacterialChemotherapy”，J.Med Chem.，第39卷，第4952頁至4957頁(1996)。
上述化合物可用來處理細菌感染。然而，何種鹽類有利于制備適于可藥用的組合物產品是未知的。因此，本領域需要開發(fā)這些抗微生物化合物的有用的鹽類和多晶型物。
發(fā)明概述一方面，本發(fā)明涉及 (3S，5S)-7-[3-氨基-5-甲基-哌啶基]-1-環(huán)丙基-1，4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸(以下為化合物I，另外參見發(fā)明詳述的D部分中的中間體(23))的蘋果酸鹽。
一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型蘋果酸鹽，其中存在按重量計介于約0％至約5％之間的水。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其中存在按重量計介于約1％至約5％之間的水。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其中存在按重量計介于約0％至約2％之間的水。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有特征基本與

圖1的圖案一致的X射線衍射圖。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有特征基本與圖2的圖案一致的X射線衍射圖。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有特征基本與圖3的圖案一致的X射線衍射圖。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有特征基本與圖4的圖案一致的固態(tài)13C核磁共振波譜。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有特征基本與圖5的圖案一致的固態(tài)13C核磁共振波譜。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有特征基本與圖6的圖案一致的固態(tài)13C核磁共振波譜。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有特征基本與圖7的圖案一致的固態(tài)13C核磁共振波譜。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有特征基本與圖8的圖案一致的固態(tài)13C核磁共振波譜。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有特征基本與圖9的圖案一致的紅外光譜。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有特征基本與圖10的圖案一致的紅外光譜。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有特征基本與圖11的圖案一致的紅外光譜。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有特征基本與圖12的圖案一致的紅外光譜。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有特征基本與圖13的圖案一致的紅外光譜。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有的特征X射線衍射峰在2θ為約10.7、約11.98和約12.5度。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有的特征X射線衍射峰在2θ為約9.3、約12.1和約22.6度。
另一方面，本發(fā)明涉及化合物I的多晶型鹽，其具有的特征X射線衍射峰在2θ為約9.5、約11.7和約12.3度。
另一方面，本發(fā)明涉及多晶型鹽，其選自D，L-蘋果酸鹽半水合物、D-蘋果酸鹽水合物、L-蘋果酸鹽水合物、D-蘋果酸鹽無水物以及L-蘋果酸鹽無水物。
另一方面，本發(fā)明涉及藥物組合物，其包含安全有效量的依照上述多晶型物的任何一種多晶型物和可藥用載體。
另一方面，本發(fā)明涉及治療或預防需要這樣的治療的人或其它動物中感染性疾病的方法，包括確定需要治療或預防某一感染性疾病的人或其它動物；并且給予該人或其它動物安全有效量的(3S，5S)-7-[3-氨基-5-甲基-哌啶基]-1-環(huán)丙基-1，4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸的蘋果酸鹽。
附圖概述圖1表示化合物I的D，L-蘋果酸鹽半水合物多晶型鹽的典型的X射線衍射圖。
圖2表示化合物I的D-蘋果酸鹽水合物多晶型鹽的典型的X射線衍射圖。
圖3表示化合物I的L-蘋果酸鹽水合物多晶型鹽的典型的X射線衍射圖。
圖4表示化合物I的D，L-蘋果酸鹽半水合物多晶型鹽的典型的固態(tài)13C核磁共振波譜。
圖5表示化合物I的D-蘋果酸鹽水合物多晶型鹽的典型的固態(tài)13C核磁共振波譜。
圖6表示化合物I的L-蘋果酸鹽水合物多晶型鹽的典型的固態(tài)13C核磁共振波譜。
圖7表示化合物I的D-蘋果酸鹽無水物多晶型鹽的典型的固態(tài)13C核磁共振波譜。
圖8表示化合物I的L-蘋果酸鹽無水物多晶型鹽的典型的固態(tài)13C核磁共振波譜。
圖9表示化合物I的D，L-蘋果酸鹽半水合物多晶型鹽的典型的紅外光譜。
圖10表示化合物I的D-蘋果酸鹽水合物多晶型鹽的典型的紅外光譜。
圖11表示化合物I的L-蘋果酸鹽水合物多晶型鹽的典型的紅外光譜。
圖12表示化合物I的D-蘋果酸鹽無水物多晶型鹽的典型的紅外光譜。
圖13表示化合物I的L-蘋果酸鹽無水物多晶型鹽的典型的紅外光譜。
發(fā)明詳述本文描述了各種蘋果酸鹽和蘋果酸鹽的不同多晶型物。具有所需特征(例如溶解度、穩(wěn)定性、易于制劑)的可藥用的鹽的選擇需要評價多種鹽和所得的多晶型物(參見Handbook of Pharmaceutical Salts，Properties，Selection and Use.PH Stahl，C.G.Wermuth編(Wiley-VCH，Zurich，2002))。
固體不是以無定形的形式就是以結晶的形式存在。在結晶形式的情況下，分子定位于三維晶格格位內。當化合物從溶液或漿液中結晶出來時，它可以不同的空間點陣排列結晶(這種性質被稱作“多晶型現象”)，形成具有不同的結晶形式的晶體，這各種結晶形式被稱作“多晶型物”。給定物質的不同多晶型物可在一個或多個物理屬性方面(如溶解度和溶解速率、真比重、晶形、堆積方式、流動性和/或固態(tài)穩(wěn)定性)彼此不同。
結晶可以通過操作溶液，使得感興趣化合物的溶解度極限被超過，從而完成生產規(guī)模的結晶。這可以通過多種方法來完成，例如，在相對高的溫度下溶解化合物，然后冷卻溶液至飽和極限以下?；蛘咄ㄟ^沸騰、常壓蒸發(fā)、真空干燥或通過其它的一些方法來減小液體體積?？赏ㄟ^加入抗溶劑或化合物在其中具有低的溶解度的溶劑或這樣的溶劑的混合物，來降低感興趣化合物的溶解度。另一種可選方法是調節(jié)pH值以降低溶解度。有關結晶方面的詳細描述請參見Crystallization，第三版，J W Mullens，Butterworth-Heineman Ltd.，1993，ISBN 0750611294。
假如期望鹽的形成與結晶同時發(fā)生，如果鹽在反應介質中比原料溶解度小，那么加入適當的酸或堿可導致所需鹽的直接結晶。同樣，在最終想要的形式比反應物溶解度小的介質中，合成反應的完成可使最終產物直接結晶。
結晶的優(yōu)化可包括用所需形式的晶體作為晶種接種于結晶介質中。另外，許多結晶方法使用上述策略的組合。一個實施例是在高溫下將感興趣的化合物溶解在溶劑中，隨后通過受控方式加入適當體積的抗溶劑，以使體系正好在飽和水平之下。此時，可加入所需形式的晶種(并保持晶種的完整性)，將體系冷卻以完成結晶。
藥物制劑和使用方法本發(fā)明還提供了治療或預防人或其它動物對象中感染性病癥的方法，包括給所述對象施用安全有效量的鹽或多晶型物。本文所用術語“感染性病癥”是指任何以存在微生物感染為特征的病癥。本發(fā)明的優(yōu)選方法用于治療細菌感染。上述感染性病癥包括(例如)中樞神經系統(tǒng)感染、外耳感染、中耳感染(如急性中耳炎)、顱竇感染、眼感染、口腔感染(如牙齒、牙齦和粘膜感染)、上呼吸道感染、下呼吸道感染(包括肺炎)、泌尿生殖器感染、腸胃感染、婦科感染、敗血病、膿毒病、腹膜炎、骨頭和關節(jié)感染、皮膚和皮膚組織感染、細菌性心膜炎、燒傷、外科抗菌預防以及外科手術后患者或無免疫力患者(如接受癌化學療法的患者或接受器官移植的患者)的抗菌預防。
可施用本發(fā)明的鹽或多晶型物來治療或預防各種由細菌引起的疾病。藥物組合物可包含(a)安全有效量的本發(fā)明的鹽或多晶型物；和(b)可藥用的載體。
本文所用術語“治療”是指施用本發(fā)明化合物減輕了宿主內的疾病或病癥。因此，術語“治療”包括預防宿主內病癥的發(fā)生，尤其是當宿主傾向于患有該疾病但尚未診斷出該疾病時；抑制病癥；和/或緩和或治愈病癥。在將本發(fā)明方法用于預防病癥的情況下，應當理解的是，術語“預防”不需完全抑制疾病。(參見Webster的“Ninth Collegiate Dictionary”。)相反，本文所用術語“預防”包括本領域技術人員識別易感染疾病群體的能力，這樣即可在疾病開始發(fā)作之前使用本發(fā)明化合物。該術語并不意味著可完全避免病狀。用本發(fā)明篩選方法確定的化合物可與其它化合物協(xié)同使用。
確定的化合物的安全性和治療功效可通過使用體外或體內技術的標準程序來確定。顯示出具有足夠治療指數的化合物是優(yōu)選的，盡管也可以使用具有其它不足的治療指數的化合物。從體外和體內的毒物學和藥理學技術得到的數據，可用于配制劑量范圍?；衔锏墓πЭ蛇M一步在動物模型或在病人臨床試驗中被評估。
本發(fā)明化合物的“安全有效量”是指能在宿主體內待處理的感染部位有效抑制微生物生長，具有可接受的副作用(例如毒性、刺激性或過敏反應)的量。具體的“安全有效量”將根據以下因素而變化，例如治療的具體癥狀、患者的身體狀況、治療持續(xù)時間、協(xié)同治療的性能(如果存在)、欲使用的具體劑型、使用的賦形劑和本組合物期望的劑量療程等。
本文所用“可藥用的載體”是指包括與藥物的施用相容的溶劑、分散介質、包衣、抗菌劑和抗真菌劑、等滲劑和吸收延遲劑等。藥物活性物質的介質與試劑的使用為本領域所熟知。除了任何常規(guī)的介質與試劑是與該化合物不相容外，這種介質可以在本發(fā)明的組合物中使用。輔助的化合物也可被摻入組合物。本發(fā)明的藥學組合物可配制為與其預期的給藥途徑相容。給藥途徑的實例包括腸胃外給藥(例如，靜脈注射、皮內注射、皮下注射、肌肉注射)、口服、吸入、透皮給藥(表面用藥)、經粘膜給藥和直腸給藥。用于腸胃外、皮層內注射或皮下注射給藥的溶液或懸浮液，可包括以下組分消毒的稀釋劑例如注射用水、鹽水溶液、不揮發(fā)性油、聚乙二醇、甘油、丙二醇或其它合成的溶劑；抗菌劑例如芐醇或對羥基苯甲酸甲酯；抗氧化劑例如抗壞血酸或亞硫酸氫鈉；螯合劑例如乙二胺四乙酸；緩沖液例如乙酸鹽、檸檬酸鹽或磷酸鹽、和用來調節(jié)張力的試劑如氯化鈉或右旋糖?？捎煤线m的酸或堿調節(jié)pH值。腸胃外給藥制劑可以裝在玻璃或塑料制的安剖內、一次性的注射器或多劑量小瓶中。
適于注射的藥用組合物包括無菌的水溶液(水溶性的)或分散體和用以無菌可注射溶液或分散體臨時制劑的無菌粉末。對于靜脈注射，合適載體包括鹽水、Cremophor ELTM(BASF，Parsippany，N.J.)或磷酸鹽緩沖液(PBS)。所述組合物可以是無菌的并且是易于以針劑形式存在的流體。在制造和儲存條件下必須穩(wěn)定，并且必須避免被微生物(例如細菌和真菌)污染。載體可以是溶劑或包含例如，水、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇和聚乙二醇)，以及它們的合適的混合物的分散體介質。流動性可以通過例如使用包衣例如卵磷脂、在分散體中維持所需的粒度和使用表面活性劑來維持。可以通過多種抗菌的和抗真菌的試劑來預防微生物生長，例如對羥基苯甲酸酯、氯丁醇、酚、抗壞血酸、硫柳汞?？砂ǖ葷B劑，例如，糖、多元醇(如甘露糖醇)、山梨醇以及氯化鈉。注射組合物的延長吸收可以通過將能延遲吸收的試劑(例如鋁一硬脂酸鹽和明膠)包括到組合物中來實現。
無菌注射溶液可以通過將所需量的化合物摻入到合適的溶劑中，可與上文列舉的成分的一種或組合一起摻入，接著通過過濾除菌來制備。分散介質可通過將化合物摻入到可包含基礎分散介質和其它成分的無菌載體中來制備。在用以制備無菌注射溶液的無菌粉末的情況下，優(yōu)選的制備方法包括真空干燥和冷凍干燥，它們產生所述化合物加上任何額外的所需成分的粉末，所需成分來自以前它們無菌過濾后的溶液。
口服組合物可包惰性稀釋劑或可食用的載體。它們可被包進明膠膠囊或壓成片劑。對于口服給藥，通過已知的方法試劑能被容納以腸衣的形式通過胃，或進一步被包衣或混和以釋放在胃腸道的特定區(qū)域。為了達到口服治療劑的目的，所述化合物可被摻入賦形劑并以片劑、錠劑(troch)或膠囊的形式使用?？诜M合物也能使用流體載體制備，用作漱口水，其中流體載體中的化合物被口服給藥，漱口并吐出或咽下。藥物相容的結合劑和/或輔劑物質能作為一部分被包括進組合物。片劑、藥丸、膠囊、錠劑等能包含任何下述成分或具有相似性質的化合物粘合劑如微晶纖維素、黃蓍膠或明膠；賦形劑如淀粉或乳糖、崩解劑如藻酸、PrimogelTM或谷物淀粉；潤滑劑如硬脂酸鎂；助流劑如膠態(tài)二氧化硅；甜味劑如蔗糖或糖精；或調味劑如薄荷油、水楊酸甲酯或橙味劑。
對于吸入給藥，化合物可以氣溶膠噴霧的形式被遞送，氣溶膠噴霧來自加壓的容器或分配器，它們包含合適的推進劑例如像二氧化碳這樣的氣體或噴霧器。
系統(tǒng)給藥也可以通過經粘膜的或透皮給藥的方法。對于經粘膜或透皮的給藥，對想要滲透通過障礙的適用的滲透劑可被用于制劑中。這些滲透劑是本領域通常已知的，并且包括例如為經粘膜的給藥，洗滌劑、膽汁鹽和梭鏈孢酸衍生物。經粘膜的給藥可以使用鼻噴劑或栓劑而完成。對于透皮給藥，所述化合物可被配制成本領域通常已知的油膏劑、藥膏、凝膠或霜膏。
化合物也能以栓劑(例如用常規(guī)栓劑基質如椰子油和其它甘油酯)或用于直腸遞送的保留灌腸的形式制備。
在一個實施方案中，所述化合物和載體一起被制備，載體將保護化合物不被身體迅速地消除，例如一種受控的釋放制劑，包括灌輸和微膠囊化的遞送體系?？墒褂每缮锝到獾?、生物相容的聚合物，例如乙烯乙酸乙烯酯、聚酐、聚羥基乙酸、膠原、聚原酸酯和聚乳酸。制備這些制劑的方法為本領域的技術人員所熟知。也可使用脂質懸浮液作為可藥用的載體。
可以有利地以劑量單位的形式配制口服的或腸胃外給藥的組合物，以易于給藥和同一化劑量。本文所用“劑量單位形式”是指宜用作被治療的個體一體劑量的物理離散單元，每個單位包含與藥物載體聯(lián)合使用，產生所需治療效果計算的預定量的所述化合物。本發(fā)明的劑量單位形式的規(guī)格可受控并可取決于所述化合物的性質和想要獲得的具體治療效果，以及本領域制備這樣一種用于動物治療的化合物所受的內在限制。
實施例實施例1(3S，5S)-7-[3-氨基-5-甲基-哌啶基]-1-環(huán)丙基-1，4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸及其蘋果酸鹽的合成。
A.(3S，5S)-(5-甲基-哌啶-3-基)-氨基甲酸叔丁酯(8)的合成 (2S)-1-(1，1-二甲基乙基)-5-氧代-1，2-吡咯烷二羧酸-2-甲酯，(2)。將化合物(1)(5.50kg，42.60mol)、甲醇(27L)裝入一50升的反應器中，并且冷至10℃至15℃。在65分鐘的時間段內通過滴加漏斗加入亞硫酰氯(10.11kg，2.0當量)，同時外部冷卻以維持溫度低于30℃。在25℃±5℃攪拌所得溶液約1.0小時，在這之后減壓下蒸去甲醇。將所得粘稠油狀物與乙酸乙酯(3×2.5L)共沸以除去殘留的甲醇。將殘留物溶解于乙酸乙酯(27.4L)，裝進50L的反應器中，并且通過在30分鐘的時間內從滴加漏斗加入三乙基胺(3.6kg)中和。中和溫度通過外部冷卻維持在低于30℃。通過過濾除去所得的懸浮的三乙基胺鹽酸鹽，并且將澄清的母液連同DMAP(0.53kg)一起裝入50L的反應器。在30分鐘的時間內通過熱水加熱的加料漏斗加入二碳酸二-叔丁酯(8.43kg)，同時外部冷卻以維持溫度在約20℃至30℃。1小時后用TLC分析檢測，反應完全。用冰冷的1NHCl(2×7.5L)、飽和碳酸氫鈉溶液(1×7.5L)洗滌有機相，并且用硫酸鎂干燥。通過真空吸濾過濾器過濾該混合物，并且減壓下移除乙酸乙酯以產生結晶漿，將其與MTBE(10.0L)一起搗碎并且過濾以得到中間體(2)白色固體(5.45kg，52.4％)。分析C11H17NO5的計算值C，54.3；H，7.04；N，5.76。檢測值C，54.5；H，6.96；N，5.80。HRMS(ESI+)對于期望的C11H18NO5，[M+H]244.1185。檢測值244.1174；1HNMR(CDCl3，500MHz)δ＝4.54(dd，J＝3.1，9.5Hz，1H)，3.7(s，3H)，2.58-2.50(m，1H)，2.41(ddd，1H，J＝17.6，9.5，3.7)，2.30-2.23(m，1H)，1.98-1.93(m，1H)，1.40(s，9H)；13CNMR(CDCl3，125.70MHz)δ173.3，171.9，149.2，83.5，58.8，52.5，31.1，27.9，21.5；Mp 70.2℃。
(2S，4E)-1-(1，1-二甲基乙基)-4-[(二甲基氨基)亞甲基]-5-氧代-1，2-吡咯烷二羧酸-2-甲酯(3)。將中間體(2)(7.25kg，28.8mol)、DME(6.31kg)和Bredereck試劑(7.7kg，44.2mole)裝入一50升反應器中。攪拌溶液并且加熱至75℃±5℃至少三小時。用HPLC監(jiān)控反應進行。在一小時的時間內將反應物冷至0℃±5℃，在此期間形成沉淀。將該混合物維持在0℃±5℃一小時，并且通過真空吸濾過濾器過濾，并且將產品在真空干燥箱中在30℃±5℃干燥至少30小時以得到中間體(3)白色結晶固體(6.93kg，77.9％)。分析C14H22N2O5的計算值C，56.4；H，7.43；N，9.39。檢測值C，56.4；H，7.32；N，9.48；HRMS(ESI+)對于期望的C14H22N2O5，[M+H]299.1607。檢測值299.1613；1HNMR(CDCl3，499.8MHz)δ＝7.11(s，1H)，4.54(dd，1H，J＝10.8，3.6)，3.74(s，3H)，3.28-3.19(m，1H)，3.00(s，6H)，2.97-2.85(m，1H)，1.48(s，9H)；13CNMR(CDCl3，125.7MHz)δ＝172.6，169.5，150.5，146.5，90.8，82.2，56.0，52.3，42.0，28.1，26.3。Mp 127.9℃。
(2S，4S)-1-(1，1-二甲基乙基)-4-甲基-5-氧代-1，2-吡咯烷二羧酸-2-甲酯(4)。用氮氣惰化一10加侖Pfaudler反應器，并且裝入ESCAT 1425％鈀碳粉末(50％浸潤，0.58kg浸潤重量)、中間體(3)(1.89kg，6.33mol)以及異丙醇(22.4kg)。在45℃ 310kPa(45psi)氫氣下攪拌反應混合物18小時。然后將反應混合物冷至室溫，并且通過真空吸濾過濾器中的硅藻土(Celite)(0.51kg)層過濾以除去催化劑。減壓下蒸發(fā)母液以得到粘稠油狀物，靜置結晶出4(1.69kg，100％)，其為93∶7非對映異構體混合物。通過制備型HPLC純化產品混合物樣品以給出用于分析數據的材料。分析C12H19NO5的計算值C，56.0；H，7.44；N，5.44。檢測值C，55.8；H，7.31；N，5.44；MS(ESI+)對于期望的C12H19NO5，[M+H]258.1342。檢測值258.1321；1HNMR(CDCl3，499.8MHz)δ＝4.44(m，1H)，3.72(s，3H)，2.60-2.48(m，2H)，1.59-1.54(m，1H)，1.43(s，9H)，1.20(d，J＝6.8Hz，3H)；13CNMR(CDCl3，125.7MHz)δ＝175.7，172.1，149.5，83.6，57.4，52.5，37.5，29.8，27.9，16.2。Mp 89.9℃。
(1S，3S)-(4-羥基-1-羥甲基-3-甲基-丁基)-氨基甲酸叔丁酯(5)。將中間體(4)(3.02kg，11.7mol)、無水乙醇(8.22kg)和MTBE(14.81kg)裝入一50升反應器中。攪拌該溶液并冷至0℃±5℃，并且以小份加入硼氫化鈉(1.36kg，35.9mol)以使得反應溫度維持在0℃±5℃。觀察到少量冒泡。將反應混合物升溫至10℃±5℃，并且在一小時的時間內以低速加料的方式加入氯化鈣二水合物(2.65kg)以使得反應溫度維持在10℃±5℃。在一小時的時間內使反應升溫至20℃±5℃，并且在20℃±5℃再攪拌12小時。將反應冷卻至-5℃±5℃，以一定速率加入冰冷的2N HCl(26.9kg)以維持反應溫度在0℃±5℃。停止攪拌以使相分離。移去下層水相(pH＝1)。在五分鐘時間內將飽和碳酸氫鈉水溶液(15.6kg)裝入反應器。停止攪拌以使相分離。移去下層水相(pH＝8)。將硫酸鎂(2.5kg)裝入反應器并且攪拌至少10分鐘。通過真空吸濾過濾器過濾混合物，并且在減壓下濃縮以得到中間體(5)(1.80kg，66％)。分析C11H23NO4的計算值C，56.6H，9.94；N，6.00。檢測值C，56.0；H，9.68；N，5.96；HRMS(ESI+)對于期望的C11H24NO4，[M+H]234.1705。檢測值234.1703；1HNMR(CDCl3，500MHz)δ＝6.34(d，J＝8.9Hz，1H，NH)，4.51(t，J＝5.8，5.3Hz，1H，NHCHCH2OH)，4.34(t，J＝5.3，5.3Hz，1H，CH3CHCH2OH)，3.46-3.45，(m，1H，NHCH)，3.28(dd，J＝10.6，5.3Hz，NHCHCHHOH)，3.21(dd，J＝10.2，5.8Hz，1H，CH3CHCHHOH)，3.16(dd，J＝10.2，6.2Hz，1H，NHCHCHHOH)，3.12(dd，J＝10.6，7.1Hz，1H，CH3CHCHHOH)，1.53-1.50(m，1H，CH3CHCHHOH)，1.35(s，9H，O(CH3)3，1.30(ddd，J＝13.9，10.2，3.7Hz，1H，NHCHCHHCH)，1.14(ddd，J＝13.6，10.2，3.4Hz，1H，NHCHCHHCH)，0.80(d，J＝6.6Hz，3H，CH3)；13CNMR(CDCl3，125.7MHz)δ156.1，77.9，50.8，65.1，67.6，65.1，35.6，32.8，29.0，17.1。Mp92.1℃。
(2S，4S)-甲磺酸2-叔-丁氧羰基氨基-5-甲磺酰氧基-4-甲基-戊基酯(6)。將中間體(5)(5.1kg)的乙酸異丙酯(i-PrOAc)(11.8kg)溶液加入一50升反應器，隨后用另外的7.9kg i-PrOAc沖洗。將反應冷卻至15℃±5℃并且在維持設定溫度的同時加入三乙基胺(TEA)(7.8kg)。將反應進一步冷卻至0℃±5℃并且在維持設定溫度的同時向反應液加入甲磺酰氯(MsCl)(6.6kg)。將反應攪拌數小時并且用HPLC或TLC監(jiān)控反應完成。通過加入飽和的碳酸氫鹽水溶液結束該反應，并且用冷的10％三乙基胺水溶液，冷的HCl水溶液，冷的飽和碳酸氫鹽水溶液，和最后飽和食鹽水溶液接連洗滌分離所得的有機相。將有機相干燥，過濾，并且在低于55℃±5℃真空濃縮直至得到包含中間體(6)的固體/液體漿。該漿體直接用于隨后的反應不用進一步表征。
(3S，5S)-(1-芐基-5-甲基-哌啶-3-基)-氨基甲酸叔-丁酯(7)。將9.1kg的純芐胺裝入一50升反應器。將反應器升至55℃并且將溫度維持在60℃±5℃的同時向反應器加入中間體(6)(8.2kg)的1，2-二甲氧基乙烷(DME)(14.1kg)溶液。在將該溶液加入完成之后，在60℃±5℃攪拌該反應數小時并且用TLC或HPLC監(jiān)控完成。將反應冷至環(huán)境溫度并且通過真空下旋轉蒸發(fā)除去揮發(fā)性物質(DME)。將殘留物用11.7kg的15％(體積/體積)乙酸乙酯/己烷溶液稀釋，并且在攪拌的同時用18.7kg的20％(重量)碳酸鉀水溶液處理。靜置后得到三相混合物。移去底層的水相，并且將中間相置于旁邊。收集上層有機相并且保存以與另外萃取的萃取物合并。用11.7kg量的15％(體積/體積)乙酸乙酯/己烷溶液萃取分離出的中間相兩次，將每次的萃取物與原有機相合并。將合并的有機萃取物轉移至旋轉蒸發(fā)儀內，并且在真空下除去溶劑直至剩下油狀殘留物。然后通過大規(guī)模的制備性色譜純化殘留物以得到純化的中間體(7)，為油。
(3S，5S)-(5-甲基-哌啶-3-基)-氨基甲酸叔-丁酯(8)。在氮氣流下將0.6kg 50％浸潤的固體鈀碳(E101，10重量％)裝入一40升壓力容器。然后在氮氣下將3.2kg中間體(7)的無水乙醇(13.7kg)溶液裝入反應器。用氮氣凈化反應器，然后以45psi壓入氫氣。然后在維持氫氣壓力為45psi的同時將反應加熱至45℃。用TLC或LC監(jiān)控反應直至完成。將反應冷至環(huán)境溫度，放空，并且通以氮氣。通過硅藻土層過濾反應物，并且用2.8kg無水乙醇洗滌該固體。通過真空下旋轉蒸發(fā)濃縮濾液直至獲得蠟狀固體以得到中間體(8)TLC Rf(硅膠F254，70∶30體積/體積 乙酸乙酯-己烷，KMnO4顯色)＝0.12；1HNMR(300MHz，CDCl3)δ5.31(br s，1H)，3.80-3.68(m，1H)，2.92(d，J＝11.4Hz，1H)，2.77(AB quart，JAB＝12.0Hz，Δv＝50.2Hz，2H)，2.19(t，J＝10.7Hz，1H)，1.82-1.68(m，2H)，1.54(br s，1H)，1.43(s，9H)，1.25-1.15(m，1H)，0.83(d，J＝6.6Hz，3H)；13CNMR(75MHz，CDCl3)δ155.3，78.9，54.3，50.8，45.3，37.9，28.4，27.1，19.2；MS(ESI+)m/z 215(M+H)，429(2M+H)。
B.1-環(huán)丙基-7-氟-8-甲氧基-4-氧代-1，4-二氫-喹啉-3-羧酸(19)的合成
中間體(12)向反應器裝入中間體(11)(1.2kg，7.7mol，1.0當量)的無水甲苯(12L)溶液，隨后加入乙二醇(1.8L，15.7mol，4.2當量)和固體對-甲苯璜酸(120g，10重量％)。在環(huán)境溫度下攪拌反應混合物至少30分鐘，然后加熱至回流，在Dean Stark接受管中收集水/甲苯共沸物直至用TLC分析(15％EtOAc/己烷體積/體積)檢測反應完全。完成后，將反應冷至環(huán)境溫度并傾至碳酸氫鈉的水溶液(6L)中。將有機甲苯相移出并且用飽和碳酸氫鈉溶液(6L)、蒸餾水(2×6L)和飽和食鹽水(6L)洗滌。將有機相移出并且用MgSO4干燥，過濾，并且減壓下蒸發(fā)以得到中間體(12)油(1.3kg，86％)。將該物質用于隨后的反應步驟，不用進一步純化。
中間體(13)將中間體(12)(1.2kg，6.0mol，1.0當量)的無水四氫呋喃(12L)溶液裝入反應器，并且在-40℃加入正-丁基鋰(2.5M溶于己烷，2.6L，6.6mol，1.1當量)，同時在加料過程中始終維持該溫度。在-40℃攪拌反應至少一小時并且向該混合物加入硼酸三甲酯(0.9L，7.8mol，1.3當量)，同時維持溫度在-40℃或低于-40℃。在-40℃攪拌反應混合物至少一小時直至用TLC分析(30％EtOAc/己烷體積/體積)檢測完成。稍微加熱反應至-30℃并且緩慢加入乙酸(3L)。加料完成之后，向反應加入水(0.5L)，并且使混合物迅速升溫至環(huán)境溫度，同時攪拌過夜。在45℃通過減壓下蒸餾從反應中除去有機溶劑。在環(huán)境溫度下向反應殘留物緩慢加入3至4體積的水(6L)和30％過氧化氫(0.7L，1.0當量)，同時提供冷卻以控制放熱。在環(huán)境溫度攪拌反應至少一小時直至用TLC(15％EtOAc/己烷體積/體積)檢測完成。將反應混合物冷至0℃至5℃，并且用外加的10％亞硫酸氫鈉水溶液(2L)分解過量的過氧化物。檢測混合物以確保負的過氧化物結果，并且加入6N HCl(水溶液)(1.2L)酸化反應。攪拌反應直至用TLC或NMR分析檢測水解反應完成。通過抽濾收集所得固體以得到中間體(13)黃色固體(1.0kg，79％)。
中間體(14)將溶于干燥甲苯(2.7kg，3.1L)中的中間體(13)(0.53kg，3.0mol，1.0當量)裝入反應器。向該溶液中加入硫酸二甲酯(0.49kg，3.9mol，1.30當量)，隨后加入固體碳酸鉀(0.58kg，4.2mol，1.4當量)。將反應混合物加熱至回流并且保持至少1小時直至用HPLC檢測完成。在此期間，觀察到劇烈放出氣體。然后將反應冷卻至環(huán)境溫度并且用蒸餾水(3.2L)和30％NaOH(溶液)(0.13kg，0.33當量)一起將其稀釋。分離出水相，并且用蒸餾水(3.2L)與30％NaOH(溶液)(0.13kg，0.33當量)的組合萃取剩余的甲苯相兩次以上，每次移去水相。通過在約40℃真空蒸餾(＜100mbar)濃縮上層有機相直至獲得濃縮的甲苯溶液。將所得溶液冷卻至環(huán)境溫度，通過HPLC核驗質量和收率，并且轉到合成的下一步驟不用進一步純化(中間體(14)假定的理論產量，0.56kg)。
中間體(15a，b)將1.8kg(2.1L)無水甲苯和氫化鈉(0.26kg，6.6mol，2.20當量)(作為礦物油中60重量％的分散體)一起裝入反應器。當該反應混合物在1小時內加熱至90℃時，向該混合物加入碳酸二乙酯(0.85kg，7.2mol，2.4當量)。將得自前面步驟的中間體(14)(～1.0當量)的甲苯溶液加入反應，同時維持溫度在90℃±5℃。在此加料期間，可觀察到氣體放出。在加料完成之后，攪拌反應至少30分鐘或直至用HPLC分析檢測完成。完成之后，將混合物冷卻至環(huán)境溫度并且在攪拌下用10重量％的硫酸水溶液(3.8kg，3.9mol，1.3當量)稀釋。使相分離并且移去下層水相。通過在約40℃真空下(＜100mbar)濃縮剩余的有機相直至獲得濃縮的甲苯溶液。將所得溶液冷卻至環(huán)境溫度，并且轉到合成的下一步驟不用進一步純化(中間體(15a，b)假定的理論產量，0.85kg)。
中間體(16a，b；17a，b)將得自前面步驟的中間體(15a，b)(0.85kg，～3.0mol，～1.0當量)的甲苯溶液裝入反應器。然后向反應器加入二甲基甲酰胺-二甲基乙縮醛(0.54kg，4.5mol，1.5當量)，并且將所得溶液加熱至回流溫度(～95℃至105℃)。當溫度維持在≥90℃時，使低沸點溶劑(來自反應的甲醇)蒸餾掉。繼續(xù)加熱至少1小時或直至用HPLC分析檢測完成。完成之后，將包含中間體(16a，b)混合物的反應物冷卻至環(huán)境溫度，并且將甲苯(1.8kg，2.1L)和環(huán)丙基胺(0.21kg，3.6mol，1.2當量)一起加入反應中。在環(huán)境溫度攪拌反應至少30分鐘直至用HPLC檢測完成。完成之后，在攪拌下用10重量％的硫酸水溶液(2.9kg，3.0mol，1.0當量)稀釋反應，然后使相分離。移去水相，并且在約40℃減壓下(＜100mbar)通過蒸餾濃縮有機相。當達到所需濃度時，將溶液冷卻至環(huán)境溫度，并且將包含中間體(17a，b)混合物的甲苯溶液轉到合成的下一步不用進一步純化(中間體(17a，b)假定的理論產量，～1.1kg)。
中間體(18)在環(huán)境溫度下將中間體(17a，b)(～4.7kg，～3.0mol)的混合物溶液裝入反應器。向反應器加入N，O-二(三甲基甲硅烷基)乙酰胺(0.61kg，3.0mol，1.0當量)，并且將反應加熱至回流溫度(～105℃至115℃)至少30分鐘或直至用HPLC分析檢測完成。假如沒有完成，向反應加入額外量的N，O-二(三甲基甲硅烷基)乙酰胺(0.18kg，0.9mol，0.3當量)以達到完成。完成之后，將反應冷卻至低于40℃并且在約40℃減壓下(＜100mbar)通過蒸餾除去有機溶劑直至沉淀形成。將反應冷至環(huán)境溫度，并且通過抽濾分離出沉淀的固體，并且用蒸餾水洗滌兩次(1×1.8L，1×0.9L)。將固體干燥以得到中間體(18)白色固體(0.76kg，82％)。該物質無需進一步純化即用于下一反應步驟。
中間體(19)在環(huán)境溫度下向反應器裝入固體中間體(18)(0.76kg，～2.5mol，～1.0當量)，隨后加入乙醇(5.3kg，6.8L)和32重量％的鹽酸水溶液(1.1kg，10mol)。將反應混合物升至回流溫度(76℃至80℃)，在此期間該混合物首先變?yōu)榫?，隨后變?yōu)榉蔷唷⒃摶旌衔锛訜峄亓髦辽?小時或直至用TLC分析(15％EtOAc/己烷 體積/體積)檢測完成。完成之后，將反應冷至0℃±5℃，并且通過過濾分離沉淀的固體并且用蒸餾水(1.7kg)隨后用乙醇(1.7kg)洗滌。將分離出的固體干燥以得到中間體(19)白色固體(0.65kg，～95％)。1HNMR(CDCl3，300MHz)δ(ppm)14.58(s，1H)，8.9(s，1H)，8.25(m，1H)，7.35(m，1H)，4.35(m，1H)，4.08(s，3H)，1.3(m，2H)，1.1(m，2H)。19FNMR(CDCl3+CFCl3，292MHz)δ(ppm)-119。HPLC按面積99.5％。
C.1-環(huán)丙基-7-氟-8-甲氧基-4-氧代-1，4-二氫喹啉-3-羧酸硼酯螯合物的合成(20) 將氧化硼(2.0kg，29mol)裝入反應器，隨后用冰醋酸(8.1L，142mol)和乙酸酐(16.2L，171mol)稀釋。將所得混合物加熱至回流溫度至少2小時。將反應物冷卻至40℃，并且將固體7-氟喹諾酮酸中間體(19)(14.2kg，51mol)加至反應混合物。將混合物再次加熱至回流溫度至少6小時。用HPLC和NMR監(jiān)控反應進行。將混合物冷卻至約90℃，并且將甲苯(45L)加至反應中。將反應進一步冷卻至50℃，并且將叔-丁基甲基醚(19L)加至反應混合物中以促使產品沉淀。然后將混合物冷卻至20℃，并且通過過濾分離出固體產品19。然后在40℃真空爐(50托)中干燥之前用叔-丁基甲基醚(26L)洗滌分離出的固體。在該反應中中間體(20)所獲得的產品收率為86.4％。Raman(cm-1)3084.7，3022.3，2930.8，1709.2，1620.8，1548.5，1468.0，1397.7，1368.3，1338.5，1201.5，955.3，653.9，580.7，552.8，384.0，305.8。NMR(CDCl3，300MHz)δ(ppm)9.22(s，1H)，8.38-8.33(m，1H)，7.54(t，J＝9.8Hz，1H)，4.38-4.35(m，1H)，4.13(s，3H)，2.04(s，6H)，1.42-1.38(m，2H)，1.34-1.29(m，2H)。TLC(Whatman MKC18F硅膠，60，200μm)，流動相1∶1(體積/體積)CH3CN∶0.5N NaCl(aq)，UV(254/366nm)顯示；Rf＝0.4-0.5。
D.1-環(huán)丙基-7-氟-8-甲氧基-4-氧代-1，4-二氫-喹啉-3-羧酸(20)與(3S，5S)-(5-甲基-哌啶-3-基)-氨基甲酸叔-丁基酯(8)的偶聯(lián)，和(3S，5S)-7-[3-氨基-5-甲基-哌啶基]-1-環(huán)丙基-1，4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸的蘋果酸鹽(25)的合成 將固體中間體(20)(4.4kg，10.9mol)裝入反應器，隨后在室溫下用三乙基胺(TEA)(2.1L，14.8mol)和哌啶側鏈中間體(8)(2.1kg，9.8mol)的乙腈(33.5L，15.7L/kg)溶液稀釋。將所得混合物加熱至約50℃直至反應剛好完全。用HPLC或反相TLC監(jiān)控反應過程。當完成時，將反應冷卻至約35℃，并且通過在0至400托(torr)之間的真空下蒸發(fā)乙腈以使反應體積減少至約一半。然后將28.2kg的3.0N NaOH(aq)溶液裝入反應器，并且溫度升至約40℃。真空下繼續(xù)蒸餾1至4小時或直至再沒有餾出液被觀察到。然后將反應冷至室溫并且用HPLC或反相TLC監(jiān)控該水解反應。完成之后，通過加入～4至5kg的冰醋酸將反應混合物中和至pH為6和8之間。然后將作為萃取劑的12.7kg(9.6L)的二氯甲烷加入反應器，攪拌該混合物，使相分離，并且移除有機的二氯甲烷相。使用12.7kg(9.6L)的二氯甲烷額外重復萃取過程兩次，每次收集下層有機相。棄去水相并且將有機萃取物合并在一單獨的反應器中。將反應物加熱至40℃，并且通過蒸餾將反應體積減至約一半。然后將20.2kg 6.0N HCl(aq)溶液裝入反應器，調節(jié)溫度至35℃，并且攪拌至少12小時以使得Boc去保護反應發(fā)生。用HPLC或反相TLC監(jiān)控該反應。當完成時，停止攪拌并且使相分離。移去下層有機相并且置于旁邊。然后將作為萃取劑的12.7kg(9.6L)的二氯甲烷加入反應器，攪拌該混合物，使相分離，并且將有機的二氯甲烷相移除。將有機萃取物合并并且棄去。用18.3kg蒸餾水稀釋剩下的水相并且將溫度升至約50℃。真空下(100-400托)進行蒸餾以從反應中除去殘留的二氯甲烷。然后用約9.42kg的3.0N NaOH(aq)溶液將反應的pH值調節(jié)到7.8和8.1之間，同時保持反應溫度低于65℃。將反應冷至50℃，并且在將該混合物冷至室溫前陳化沉淀的固體至少一小時。通過抽濾分離出固體并且用5.2kg量的蒸餾水洗滌兩次。用抽真空將該固體干燥至少12小時，然后在55℃的對流烘箱中另外干燥12小時。在該實施例中中間體(23)所達到的產量為3.2kg(79％)。將3.2kg固體中間體(23)裝入反應器，并且將該固體懸浮在作為溶劑的25.6kg的95％乙醇中。然后向反應器加入1.1kg的固體D，L-蘋果酸(24)，并且將混合物加熱至回流溫度(～80℃)。將蒸餾水(～5.7L)加至反應直至實現完全溶解，并且加入0.2kg的活性炭。將反應混合物通過一過濾器以實現凈化，將其冷至45℃并且保存至少2小時的時間以使得出現結晶。將反應混合物進一步冷至5℃，并且用抽濾分離出懸浮的固體。然后用6.6kg的95％乙醇洗滌該固體，并且用真空下抽氣干燥至少4小時。然后在45℃在對流烘箱內進一步干燥該固體至少12小時以得到3.1kg的中間體(24)(70％)。NMR(D2O，300MHz)δ(ppm)8.54(s，1H)，7.37(d，J＝9.0Hz，1H)，7.05(d，J＝9.0Hz，1H)，4.23-4.18(m，1H)，4.10-3.89(m，1H)，3.66(br s，1H)，3.58(s，3H)，3.45(d，J＝9.0Hz，1H)，3.34(d，J＝9.3Hz，1H)，3.16(d，J＝12.9Hz，1H)，2.65(dd，J＝16.1，4.1Hz，1H)，2.64-2.53(m，1H)，2.46(dd，J＝16.1，8.0Hz，1H)，2.06(br s，1H)，1.87(d，J＝14.4Hz，1H)，1.58-1.45(m，1H)，1.15-0.95(m，2H)，0.91(d，J＝6.3Hz，3H)，0.85-0.78(m，2H)。TLC(Whatman MKC18F硅膠，60，200μm)，流動相1∶1(體積/體積)CH3CN∶0.5N NaCl(水溶液)，UV(254/366nm)顯示。HPLC流動相H2O和0.1％甲酸/乙腈和0.1％甲酸，用88％ H2O/甲酸至20％ H2O/甲酸梯度洗脫，Zorbax SB-C8 4.6mm×150mm色譜柱，零件號883975.906，1.5ml/分鐘的流速，20分鐘運行時間，292nm，監(jiān)測器型號G1314A，S/N JP72003849，四元泵型號G1311A，S/NUS72102299，自動進樣器型號G1313A，S/N DE14918139，脫氣裝置型號G1322A，S/N JP73007229；中間體(19)大概的保留時間13.0分鐘；中間體(20)大概的保留時間11.6分鐘；中間體(21)大概的保留時間16.3分鐘；中間體(22)大概的保留時間18.2分鐘；中間體(23)大概的保留時間8.6分鐘；化合物(25)大概的保留時間8.6分鐘。
實施例2.鹽的制備和鹽類的評估以100mg的游離堿進行鹽的篩選。通過核磁共振、元素分析、TG-DTA、XRD和HPLC評估分離出的鹽類。表1描述了這些鹽類的物理和化學特性。如所展示的那樣，蘋果酸鹽可在期望的溶解度、穩(wěn)定性和易分離性之間提供一個平衡。另外，使用蘋果酸鹽可有助于手性純化。此外，D，L-蘋果酸鹽、D-蘋果酸鹽或L-蘋果酸鹽還可提供不同的優(yōu)點，其依賴于要被除去的手性雜質的性質。該水合物形式可提供更佳的水分和固態(tài)穩(wěn)定性以及更加易于分離。無水形式的使用可提高表觀溶解度和溶解速率。因此，化合物I的蘋果酸鹽顯示具有一定的優(yōu)點，包括易于分離、降低的吸濕性、在水中更大的溶解度、更高的穩(wěn)定性以及易于制劑。
表1
實施例3化合物I的D，L-蘋果酸半水合鹽的制備A.從游離堿合成化合物I的D，L-蘋果酸鹽將十克化合物I游離堿和一當量的D，L-蘋果酸在105mL的95％乙醇中加熱至回流(大約78℃)。加入十五毫升水同時維持溫度接近于78℃。繼續(xù)攪拌和加熱直至完全溶解?？杉尤腩~外的水以確保溶解完全。將溶液緩慢(至少3小時)冷卻至室溫同時攪拌以開始結晶。假如有油狀物或蠟狀物(或除半水合物以外的相)沉淀，將溶液重新加熱以使沉淀完全溶解并且更加緩慢地冷卻。然后過濾結晶的固體并且用小體積的95％乙醇洗滌。在環(huán)境壓力、室溫下，在相對濕度為25％至75％RH干燥晶體。
B.現有的化合物I蘋果酸鹽的結晶將十克化合物I的D，L-蘋果酸鹽在105mL的95％乙醇中加熱至回流(大約78℃)。加入十五毫升水同時維持溫度接近于78℃。繼續(xù)攪拌和加熱直至鹽完全溶解?？杉尤腩~外的水以確保溶解完全。將溶液緩慢(至少約3小時)冷卻至室溫同時攪拌以開始結晶。假如有油狀物或蠟狀物(或除半水合物以外的相)沉淀，將溶液重新加熱以使沉淀完全溶解并且更加緩慢地冷卻。然后過濾結晶的固體并且用小體積的95％乙醇洗滌。在環(huán)境壓力、室溫下，在相對濕度為25％至75％RH干燥晶體。
實施例4.化合物I的D-蘋果酸水合鹽的制備A.從游離堿合成化合物I的D-蘋果酸鹽將十克化合物I游離堿和一當量的D-蘋果酸在75mL的95％乙醇中加熱至回流(大約78℃)。加入二十五毫升的水同時維持溫度接近于78℃。繼續(xù)攪拌和加熱直至完全溶解?？杉尤腩~外的水以確保溶解完全。將溶液緩慢(至少3小時)冷卻至室溫同時攪拌以開始結晶。假如有油狀物或蠟狀物(或除水合物以外的相)，將溶液重新加熱以使沉淀完全溶解并且更加緩慢地冷卻。然后過濾結晶的固體并且用小體積的95％乙醇洗滌。在環(huán)境壓力、室溫下，在相對濕度為25％至75％RH干燥晶體。
B.現有的化合物I D-蘋果酸鹽的結晶將十克化合物I的D-蘋果酸鹽在75mL的95％乙醇中加熱至回流(大約78℃)。加入二十五毫升的水同時維持溫度接近于78℃。繼續(xù)攪拌和加熱直至鹽完全溶解?？杉尤腩~外的水以確保溶解完全。將溶液緩慢(至少3小時)冷卻至室溫同時攪拌以開始結晶。假如有油狀物或蠟狀物(或除水合物以外的相)沉淀，將溶液重新加熱以使沉淀完全溶解并且更加緩慢地冷卻。然后過濾結晶的固體并且用小體積的95％乙醇洗滌。在環(huán)境壓力、室溫下，在相對濕度為25％至75％RH干燥晶體。
實施例5化合物I的L-蘋果酸鹽水合物的制備A.從游離堿合成化合物I的L-蘋果酸鹽將十克化合物I游離堿和一當量的L-蘋果酸在75mL的95％乙醇中加熱至回流(大約78℃)。加入二十五毫升的水同時維持溫度接近于78℃。繼續(xù)攪拌和加熱直至完全溶解。可加入額外的水以確保溶解完全。將溶液緩慢(至少3小時)冷卻至室溫同時攪拌以開始結晶。假如有油狀物或蠟狀物(或除水合物以外的相)沉淀，將溶液重新加熱以使沉淀完全溶解并且更加緩慢地冷卻。然后過濾結晶的固體并且用小體積的95％乙醇洗滌。在環(huán)境壓力、室溫下，在相對濕度為25％至75％RH干燥晶體。
B.現有的化合物I L-蘋果酸鹽的結晶將十克化合物I的L-蘋果酸鹽在75mL的95％乙醇中加熱至回流(大約78℃)。加入二十五毫升的水同時維持溫度接近于78℃。繼續(xù)攪拌和加熱直至鹽完全溶解。可加入額外的水以確保溶解完全。將溶液緩慢(至少3小時)冷卻至室溫同時攪拌以開始結晶。假如有油狀物或蠟狀物(或除水合物以外的相)沉淀，將溶液重新加熱以使沉淀完全溶解并且更加緩慢地冷卻。然后過濾結晶的固體并且用小體積的95％乙醇洗滌。在環(huán)境壓力、室溫下，在相對濕度為25％至75％RH干燥晶體。
實施例6化合物I的D-蘋果酸鹽無水物的制備將280mg的化合物I的D-蘋果酸半水合鹽在5mL干燥的甲醇中加熱至70℃。繼續(xù)加熱和攪拌直至鹽完全溶解。然后在攪拌下使溶液緩慢冷卻至室溫(花至少約3小時來冷卻)。將晶體濾出并且在干燥的氮氣流下干燥以保護樣品在干燥進行期間不受潮。
實施例7化合物I的L-蘋果酸鹽無水物的制備將200mg化合物I的L-蘋果酸半水合鹽在2mL干燥的甲醇中加熱至70℃。繼續(xù)加熱和攪拌直至鹽完全溶解。使溶液非常緩慢地冷卻至室溫。長時間攪拌溶液直至出現結晶，用干燥的氮氣蒸發(fā)溶液從而導致更快的結晶以保護物料在結晶和分離階段不吸水。
實施例8多晶型物的分析可使用上述方法獲得各種多晶型物，其可使用下列技術進一步表征。
通過熱重量分析(TG)測定水含量。用Perkin-Elmer TGA-7來進行水分析。在氮氣下在敞口的鋁樣品盤中以5℃/分鐘的掃描速率運行樣品(5-12mg)。
觀察到的半水合物和水合物的水分含量，如被認為標準的那樣，其范圍為1.5％至3.0％。可將水合物和半水合物干燥至更低的水分含量并且仍可維持全水合物的光譜和XRD特征。觀察到的無水物的水分含量范圍為檢測不到至1.0％。
X-射線衍射分析使用Bruker D5000 X-射線衍射儀對樣品進行X-射線粉末衍射。所述D5000裝有2.2kW Cu陽極X-射線管、Anton Parr TTK-1低溫臺和高速方位傳感器(PSD)。使用Cu K射線(＝1.5418)以獲得粉末圖案。將雙箔鎳濾光器置于X-射線的接收路徑上以除去K β-射線。將材料安裝在前裝載樣本夾持器上并且在上面分析。在3.5-40 2θ的范圍內，以0.02步長每步0.2秒進行掃描。
固態(tài)核磁共振(SSNMR)分析所有數據在一臺Varian 300 Unity Inova譜儀上記錄，其裝有一7mm CPMAS探頭，該探頭以5kHz旋轉。用橫向極化快速角度旋轉(CP/MAS)TOSS(旋轉邊帶總體壓制)實驗記錄75.4MHz13C譜。樣品不碾碎而直接裝進7mm氮化硅轉子。
紅外(IR)分析通過分割研磨技術使用具有KBr分光器的BioRad FTS-3000傅立葉紅外變換光譜儀分析樣品。對于每個樣品以4波數的分辨率成功進行十六次背景和樣品掃描。樣品準備包括使用瑪瑙研缽和杵將約1％樣品和適當的研磨劑(例如，對于4000至1350波數用氟碳潤滑劑，對于1350至450波數用醫(yī)藥用潤滑油)混合。樣品可在與研磨劑混合前不被碾碎。背景掃描的進行使用相應的KBr片，將研磨的樣品夾入其中以進行樣品分析。
實施例9各種鹽類的表征在實際制造條件下可形成和分離出7-[3S-氨基-5S-甲基-哌啶基]-1-環(huán)丙基-1，4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸的蘋果酸鹽。在一些實例中對于鹽的形成(作為外消旋混合物或手性純物)使用手性蘋果酸鹽可有助于7-[3S-氨基-5S-甲基-哌啶基]-1-環(huán)丙基-1，4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸的手性純化。作為一類，該蘋果酸鹽在水中是可溶的至微溶的(根據美國藥典28定義)并且顯示具有良好的化學穩(wěn)定性。對于相對濕度最多75％的相對濕度該水合物顯示具有相穩(wěn)定性，該相對濕度用動態(tài)蒸汽吸附法并且通過潮濕箱研究測定。使用同樣的測試方法，顯示該無水物形式暴露于濕氣下吸收濕氣并且自發(fā)地轉變成相應的水合物形式。
化合物I的D，L-蘋果酸半水合鹽D，L-蘋果酸鹽半水合物的結構最終通過單晶X-射線衍射確定。最小單位的這種碎片由兩分子的7-[3S-氨基-5S-甲基-哌啶基]-1-環(huán)丙基-1，4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸、一分子的D-蘋果酸、一分子的L-蘋果酸和一分子的水組成。水合作用具有通道性質，其導致用相對濕度的水含量的某種變型。
化合物I的D-蘋果酸水合鹽和L-蘋果酸水合鹽D-蘋果酸鹽水合物和L-蘋果酸鹽水合物可易于從含水溶劑體系作為結晶固體分離出來。成功的分離需要使用手性純的酸。像D，L-蘋果酸鹽半水合物，水合作用的水表現為通道性，就如有些依賴于相對濕度的水含量。
化合物I的D-蘋果酸無水鹽和L-蘋果酸無水鹽沒有一種無水物分離出具有足夠尺寸的微晶以產生高質量的X射線衍射圖。無水物的分離通常導致油狀物或蠟狀物，其緩慢結晶成具有高表面積的物質。該無水物產生的粉末圖案與納米結晶材料一致。所得的X射線衍射圖具有非常低的信號和不能分辨的峰。該納米結晶的高表面積的無水物暴露在濕氣下轉變成相應的水合物形式。
除非另外指明，所有包括數量、百分比、分數和比例的量被理解為由詞“約”所修飾，并且量并不旨在表示有效數字。
除非另外說明，本文中“一個(a、an)”或“所述(the)”是指“一個或多個”。
在發(fā)明詳述中引用的所有文獻的相關部分均引入本文分以供參考；任何文獻的引用不可理解為是對其作為本發(fā)明的現有技術的認可。當本書面文獻中術語的任何含義或定義與引入本文以供參考的文獻中術語的任何含義或定義沖突時，將以賦予本書面文獻中術語的含義或定義為準。
盡管已用具體實施方案來說明和描述了本發(fā)明，但對于本領域的技術人員顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的精神和保護范圍的情況下可作出許多其它的變化和修改。因此，有意識地在附加的權利要求書中包括本發(fā)明范圍內的所有這些變化和修改。
權利要求
1.(3S，5S)-7-[3-氨基-5-甲基-哌啶基]-1-環(huán)丙基-1，4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸的蘋果酸鹽。
2.(3S，5S)-7-[3-氨基-5-甲基-哌啶基]-1-環(huán)丙基-1，4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸的多晶型蘋果酸鹽，其中存在按重量計介于約0％至約5％之間的水。
3.如權利要求2所述的化合物，其特征在于，其中存在按重量計介于約1％至約5％之間的水。
4.如權利要求2所述的化合物，其特征在于，其中存在按重量計介于約0％至約2％之間的水。
5.如權利要求3所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有特征基本與附圖1的圖案一致的X射線衍射圖。
6.如權利要求3所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有特征基本與附圖2的圖案一致的X射線衍射圖。
7.如權利要求3所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有特征基本與附圖3的圖案一致的X射線衍射圖。
8.如權利要求3所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有特征基本與附圖4的圖案一致的固態(tài)13C核磁共振波譜。
9.如權利要求3所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有特征基本與附圖5的圖案一致的固態(tài)13C核磁共振波譜。
10.如權利要求3所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有特征基本與附圖6的圖案一致的固態(tài)13C核磁共振波譜。
11.如權利要求4所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有特征基本與附圖7的圖案一致的固態(tài)13C核磁共振波譜。
12.如權利要求4所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有特征基本與附圖8的圖案一致的固態(tài)13C核磁共振波譜。
13.如權利要求3所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有特征基本與附圖9的圖案一致的紅外光譜圖。
14.如權利要求3所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有特征基本與附圖10的圖案一致的紅外光譜圖。
15.如權利要求3所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有特征基本與附圖11的圖案一致的紅外光譜圖。
16.如權利要求4所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有特征基本與附圖12的圖案一致的紅外光譜圖。
17.如權利要求4所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有特征基本與附圖13的圖案一致的紅外光譜圖。
18.如權利要求3所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有的特征X射線衍射峰在2θ為約10.7、約11.98和約12.5度。
19.如權利要求3所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有的特征X射線衍射峰在2θ為約9.3、約12.1和約22.6度。
20.如權利要求3所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有的特征X射線衍射峰在2θ為約9.5、約11.7和約12.3度。
21.如權利要求2所述的多晶型鹽，其特征在于，所述多晶型鹽選自D，L-蘋果酸鹽半水合物、D-蘋果酸鹽水合物、L-蘋果酸鹽水合物、D-蘋果酸鹽無水物以及L-蘋果酸鹽無水物。
22.(3S，5S)-7-[3-氨基-5-甲基-哌啶基]-1-環(huán)丙基-1，4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸的D，L-蘋果酸半水合多晶型鹽。
23.一種藥物組合物，所述藥物組合物包含(a)安全有效量的如權利要求1所述的化合物；和(b)可藥用載體。
24.一種藥物組合物，所述藥物組合物包含(a)安全有效量的如權利要求2所述的化合物；和(b)可藥用載體。
25.一種藥物組合物，所述藥物組合物包含(a)安全有效量的如權利要求22所述的化合物；和(b)可藥用載體。
26.一種治療或預防需要這種治療的人或其它動物中感染性病癥的方法，所述方法包括(a)鑒定需要治療或預防感染性疾病的人或其它動物；和(b)向所述人或其它動物施用安全有效量的如權利要求1所述的化合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及(3S，5S)－7－[3－氨基－5－甲基－哌啶基]－1－環(huán)丙基－1，4－二氫－8－甲氧基－4－氧代－3－喹啉羧酸的蘋果酸鹽以及它的多晶型物。本發(fā)明還涉及包含所述鹽和多晶型物的藥物組合物。
文檔編號A61K31/4709GK101045725SQ20061007412
公開日2007年10月3日 申請日期2006年3月28日 優(yōu)先權日2006年3月28日
發(fā)明者N·L·雷德曼-富里, J·E·戈德威斯基, M·L·迪克斯 申請人:寶潔公司