本發(fā)明屬于醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用高通量藥物晶型快速篩選技術(shù)制備的頭孢拉定化合物及其制劑。

背景技術(shù)：

本發(fā)明人之一天津大學(xué)和西安利君制藥有限責(zé)任公司等單位的高端醫(yī)藥產(chǎn)品精制結(jié)晶技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，獲得2015年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

高通量藥物晶型快速篩選技術(shù)屬于高端醫(yī)藥產(chǎn)品精制結(jié)晶技術(shù)中的一項(xiàng)，其旨在突破國(guó)內(nèi)外對(duì)相關(guān)醫(yī)藥產(chǎn)品晶型及其結(jié)晶技術(shù)專利封鎖，實(shí)現(xiàn)了高端醫(yī)藥產(chǎn)品研發(fā)與結(jié)晶技術(shù)水平躍升，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，推動(dòng)了我國(guó)制藥產(chǎn)業(yè)科技進(jìn)步。

頭孢拉定(Cefradine)為美國(guó)施貴寶制藥公司于1972年研究成功的半合成頭孢類抗生素，屬于第一代頭抱菌素，并于20世紀(jì)70年代進(jìn)入醫(yī)藥市場(chǎng)。化學(xué)名為(6R,7R)-7-[(R)-2-氨基-2-(l,4-環(huán)己烯-1-基)乙酞氨基]-3-甲基-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸。結(jié)構(gòu)式如下：

頭孢拉定在臨床上對(duì)呼吸道感染癥、尿路感染、皮膚及軟組織感染、胃腸道感染以及骨和關(guān)節(jié)的感染、敗血癥、心內(nèi)膜炎等有較好的療效和高度安全性，臨床應(yīng)用極為廣泛。

因目前國(guó)內(nèi)反應(yīng)結(jié)晶技術(shù)水平較落后，頭孢拉定結(jié)晶產(chǎn)品普遍存在結(jié)晶收率偏低、雜質(zhì)含量高，流動(dòng)性差，熱力學(xué)穩(wěn)定性較差等問題。臨床醫(yī)學(xué)界迫切需要尋找一種更穩(wěn)定、更安全、副作用更小的頭孢拉定。

在得到一種新的化合物晶型之前通常需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)，通過對(duì)不同溫度、濃度和溶劑等的可能組合，找出生成新晶型的穩(wěn)定條件。然而這樣的組合可能有幾千種，因此出現(xiàn)了高通量篩選技術(shù)。高通量篩選技術(shù)是指以分子水平和細(xì)胞水平的實(shí)驗(yàn)方法為基礎(chǔ)，以微板形式作為實(shí)驗(yàn)工具載體，在同一時(shí)間檢測(cè)數(shù)以千萬的樣品，它具有微量、快速、靈敏和準(zhǔn)確等特點(diǎn)。高通量篩選在多晶型篩選領(lǐng)域的應(yīng)用，主要是結(jié)合傳統(tǒng)的結(jié)晶方法和2D功能化表面方法，快速便捷地對(duì)藥物多晶型進(jìn)行調(diào)控和發(fā)現(xiàn)新的晶型。

本發(fā)明將高通量藥物晶型快速篩選技術(shù)創(chuàng)造性地引入到頭孢拉定的制備過程中，通過充分考察結(jié)晶過程中溫度、溶劑、晶種、添加劑等因素對(duì)結(jié)晶的影響，并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行多種方法檢測(cè)分析，得到了一種純度高、雜質(zhì)含量低、流動(dòng)性好，熱穩(wěn)定性好的頭孢拉定化合物。該生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單，原料、試劑價(jià)格便宜，適于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。利用本發(fā)明中所述的頭孢拉定化合物制備成的制劑，制備過程簡(jiǎn)單，不需任何賦形劑，具有更好的穩(wěn)定性且副作用小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于提供一種頭孢拉定化合物，該化合物采用高通量藥物晶型快速篩選技術(shù)制備，具有純度高、雜質(zhì)含量低、流動(dòng)性好，穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。

本發(fā)明所述的頭孢拉定化合物的制備通過高通量結(jié)晶系統(tǒng)完成，此系統(tǒng)包括化合物制備、檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析及反饋。頭孢拉定化合物的制備過程如下：

向反應(yīng)器內(nèi)加入水和溶劑，然后將頭孢拉定粗品加入上述混合液中，連續(xù)攪拌至溶解，然后用酸調(diào)節(jié)pH值；反應(yīng)完全后，將液體轉(zhuǎn)移至結(jié)晶器中，水浴降溫，加入晶種，養(yǎng)晶；向上述溶液中緩慢加入溶析劑，過濾；將上述過濾物溶于水中，加入活性炭，攪拌吸附，過濾；向?yàn)V液中加入乙醇，攪拌至其完全析出，濾過；用乙醇洗滌過濾物，真空干燥，得白色結(jié)晶性粉末。

高通量結(jié)晶系統(tǒng)的結(jié)晶腔內(nèi)可按照上述制備步驟同時(shí)進(jìn)行多個(gè)條件如溫度、試劑、結(jié)晶時(shí)間等的篩選，得到的化合物采用粉末X-射線衍射法、紅外分光光度法等進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行指對(duì)收集和儲(chǔ)存的固態(tài)表征數(shù)據(jù)，利用信息學(xué)工具和類似性計(jì)算方法把固體按形態(tài)進(jìn)行分類，然后對(duì)每一種固體形態(tài)進(jìn)行二級(jí)分析，進(jìn)一步精確確定其固體形態(tài)和性質(zhì)。在信息學(xué)工具的幫助下，將二級(jí)分析得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行函數(shù)分析和綜合信息學(xué)分析，把樣品組成信息，結(jié)晶過程信息和產(chǎn)生的晶體形態(tài)信息相聯(lián)系，進(jìn)一步產(chǎn)生關(guān)于實(shí)驗(yàn)空間的信息，并反饋到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，指導(dǎo)和優(yōu)化結(jié)晶過程，最終得到所需的化合物晶型。

本發(fā)明所述的頭孢拉定化合物為經(jīng)過高通量結(jié)晶系統(tǒng)的多個(gè)試驗(yàn)樣本分析基礎(chǔ)上最終確定。該化合物純度高、雜質(zhì)含量低、流動(dòng)性好、穩(wěn)定性好。

其粉末X-射線衍射圖譜在衍射角2θ為11.46±0.2°，18.47±0.2°，20.85±0.2°，23.21±0.2°，29.32±0.2°處有特征衍射峰，如附圖1所示。X-射線粉末衍射測(cè)試條件：荷蘭Panalytical公司的EMPYREAN(銳影)X射線衍射儀，CuKα輻射，光管電壓40kV，燈絲電流300mA，連續(xù)掃描，步長(zhǎng)0.02°，掃描速度8°/min，掃描范圍為2～50°。

其傅里葉變換紅外光譜在波數(shù)為3311.2±2cm^-1，3021.1±2cm^-1，1764.2±2cm^-1，1684.5±2cm^-1，1604.1±2cm^-1，1390.4±2cm^-1，1351.2±2cm^-1，1276.1±2cm^-1，1189.1±2cm^-1，1060.4±2cm^-1，972.4±2cm^-1，827.1±2cm^-1，774.1±2cm^-1，675.4±2cm^-1處有特征吸收峰，如附圖2所示。傅里葉變換紅外光譜測(cè)試條件：Nicolet，Nexus470，溴化鉀壓片。

其DSC分析結(jié)果顯示，在250.1±1℃有分解放熱峰，如附圖3所示。DSC數(shù)據(jù)由差示掃描量熱儀(DSC1/500，瑞士Mettler Toledo公司)分析得到，分析條件為：樣品5～10mg樣品置于40μL鋁坩堝內(nèi)，高純氮?dú)庾龇磻?yīng)氣和保護(hù)氣，流量分別為50ml/min和20ml/min。升溫速率10℃/min，溫度范圍25～300℃。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種包含本發(fā)明所述頭孢拉定化合物的制劑，該制劑制備過程操作簡(jiǎn)單，較以往產(chǎn)品具有更好的穩(wěn)定性。

該制劑的制備主要是對(duì)上述制備的頭孢拉定進(jìn)行無菌分裝，制備步驟如下：

(1)備料：根據(jù)原料藥含量及水分折算后，按處方量稱取頭孢拉定；

(2)分裝：在充氮的保護(hù)下將其分裝于洗凈并干燥滅菌的西林瓶中，壓塞；

(3)軋蓋；

(4)檢驗(yàn)、包裝。

附圖說明

圖1頭孢拉定化合物的X-射線粉末衍射譜圖；

圖2頭孢拉定化合物的傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)圖；

圖3頭孢拉定化合物的差熱分析(DSC)圖；

具體實(shí)施方式

下面將通過具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，對(duì)本發(fā)明內(nèi)容所做的等同替換，或相應(yīng)的改進(jìn)，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1：頭孢拉定化合物的制備

向反應(yīng)器內(nèi)加入水50ml和N-甲基乙酰胺15ml，水浴控溫在40℃。將頭孢拉定粗品10.01g加入上述混合液中，連續(xù)攪拌至溶解，然后用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3.7。反應(yīng)完全后，將液體轉(zhuǎn)移至結(jié)晶器中，水浴降溫至25℃，加入橢圓形晶種，養(yǎng)晶3h。向上述溶液中緩慢加入四氯甲烷，過濾；將上述過濾物溶于100ml水中，加入活性炭0.15g，攪拌吸附30min，過濾。向?yàn)V液中加入乙醇200ml，攪拌至其完全析出，過濾；用乙醇30ml×2洗滌過濾物，35℃真空干燥3h，得白色結(jié)晶性粉末9.81g。

產(chǎn)品的X-射線粉末衍射圖譜在衍射角2θ為11.46°，18.47°，20.85°，23.21°，29.32°處有特征峰。固體傅里葉變換紅外光譜在波數(shù)為3311.2cm^-1，3021.1cm^-1，1764.2cm^-1，1684.5cm^-1，1604.1cm^-1，1390.4cm^-1，1351.2cm^-1，1276.1cm^-1，1189.1cm^-1，1060.4cm^-1，972.4cm^-1，827.1cm^-1，774.1cm^-1，675.4cm^-1處有特征峰。DSC分解溫度為250.1℃。60℃高溫下放置10天，仍為白色結(jié)晶性粉末。60℃熱穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果顯示，10天的重量變化率2.1％，熱穩(wěn)定性好。實(shí)施例2：頭孢拉定化合物的制備

向反應(yīng)器內(nèi)加入水50ml和N-甲基乙酰胺15ml，水浴控溫在40℃。將頭孢拉定粗品10.02g加入上述混合液中，連續(xù)攪拌至溶解，然后用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至4.1。反應(yīng)完全后，將液體轉(zhuǎn)移至結(jié)晶器中，水浴降溫至15℃，加入針形晶種，養(yǎng)晶3h。向上述溶液中緩慢加入三氯甲烷，過濾；將上述過濾物溶于100ml水中，加入活性炭0.15g，攪拌吸附30min，過濾。向?yàn)V液中加入乙醇200ml，攪拌至其完全析出，過濾；用乙醇30ml×2洗滌過濾物，40℃真空干燥2.5h，得白色結(jié)晶性粉末9.83g。

產(chǎn)品的X-射線粉末衍射圖譜在衍射角2θ為11.42°，18.44°，20.86°，23.20°，29.35°處有特征峰。固體傅里葉變換紅外光譜在波數(shù)為3312.3cm^-1，3021.7cm^-1，1764.3cm^-1，1684.4cm^-1，1604.2cm^-1，1390.7cm^-1，1351.3cm^-1，1276.3cm^-1，1189.2cm^-1，1060.5cm^-1，972.6cm^-1，827.3cm^-1，774.4cm^-1，675.7cm^-1處有特征峰。DSC分解溫度為250.2℃。60℃高溫下放置10天，仍為白色結(jié)晶性粉末。60℃熱穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果顯示，10天的重量變化率2.2％，熱穩(wěn)定性好。實(shí)施例3：頭孢拉定化合物的制備

向反應(yīng)器內(nèi)加入水50ml和N-甲基乙酰胺15ml，水浴控溫在40℃。將頭孢拉定粗品10.14g加入上述混合液中，連續(xù)攪拌至溶解，然后用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3.1。反應(yīng)完全后，將液體轉(zhuǎn)移至結(jié)晶器中，水浴降溫至20℃，加入針形晶種，養(yǎng)晶3h。向上述溶液中緩慢加入四氯甲烷，過濾；將上述過濾物溶于100ml水中，加入活性炭0.15g，攪拌吸附30min，過濾。向?yàn)V液中加入乙醇200ml，攪拌至其完全析出，過濾；用乙醇30ml×2洗滌過濾物，45℃真空干燥2h，得白色結(jié)晶性粉末9.87g。

產(chǎn)品的X-射線粉末衍射圖譜在衍射角2θ為11.45°，18.44°，20.86°，23.22°，29.33°處有特征峰。固體傅里葉變換紅外光譜在波數(shù)為3311.5cm^-1，3021.3cm^-1，1764.0cm^-1，1684.6cm^-1，1604.4cm^-1，1390.5cm^-1，1351.1cm^-1，1276.2cm^-1，1189.3cm^-1，1060.6cm^-1，972.7cm^-1，827.5cm^-1，774.3cm^-1，675.1cm^-1處有特征峰。DSC分解溫度為250.5℃。60℃高溫下放置10天，仍為白色結(jié)晶性粉末。60℃熱穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果顯示，10天的重量變化率2.1％，熱穩(wěn)定性好。實(shí)施例4：注射用頭孢拉定的制備

按照實(shí)施例1的步驟制備頭孢拉定化合物，采用此原料制備注射用頭孢拉定，規(guī)格0.5g。

處方：

制備過程：

(1)備料：根據(jù)原料藥含量及水分折算后，按處方量稱取頭孢拉定；

(2)分裝：在充氮的保護(hù)下將其分裝于洗凈并干燥滅菌的西林瓶中，壓塞；

(3)軋蓋；

(4)檢驗(yàn)。

對(duì)比例1：頭孢拉定化合物的制備

按照中國(guó)專利CN 105713011 A中描述制備方法，制備頭孢拉定，此為目前常規(guī)的頭孢拉定制備方法。

制備過程：

(1)向反應(yīng)器中加入7-氨基去乙酰氧基頭孢烷酸(7-ADCA)100.1g，二氯甲烷500ml，通入氮?dú)?，攪拌，加?20ml N-甲基乙酰胺，加熱至45℃，緩慢加入再緩慢加入1,8-二氮雜二環(huán)[5,4,0]十一碳-7-烯90.1g，恒溫回流反應(yīng)2h得到7-ADCA硅脂；

(2)向二氯甲烷300ml中加入加入120g雙氫苯甘氨酸酰氯鹽酸鹽，降溫至-30℃；緩慢滴加0℃的7-ADCA硅脂，維持-5℃，縮合反應(yīng)2h；

(3)向水解罐中加入500ml水，冷卻至2℃，將上步縮合反應(yīng)后的反應(yīng)液和140ml的濃鹽酸加入至水解罐中，10℃下攪拌15min，靜置，分離有機(jī)層，備用。水層快速加熱至38℃，同時(shí)在真空條件下蒸餾，除去殘留的二氯甲烷。當(dāng)GC色譜顯示二氯甲烷濃度為0.7％w/w時(shí)，停止蒸餾，得到穩(wěn)定的頭孢拉定澄清溶液(非餾出液)；

(4)非餾出液加入三乙胺調(diào)節(jié)pH至3.0，加入晶種，繼續(xù)用三乙胺調(diào)節(jié)pH至5.3，冷卻至5℃，靜置過夜結(jié)晶，得到結(jié)晶液。將結(jié)晶液過濾，濾液待用，濾餅用水和丙酮洗滌后，40℃真空干燥，得到頭孢拉定。

對(duì)比例2：注射用頭孢拉定的制備

按照對(duì)比例1的步驟制備頭孢拉定化合物，采用此原料制備注射用頭孢拉定，規(guī)格0.5g。

處方：

制備過程：

(1)備料：根據(jù)原料藥含量及水分折算后，按處方量稱取頭孢拉定；

(2)分裝：在充氮的保護(hù)下將其分裝于洗凈并干燥滅菌的西林瓶中，壓塞；

(3)軋蓋；

(4)檢驗(yàn)。

試驗(yàn)例1：

本發(fā)明人對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1和對(duì)比例1所制備頭孢拉定進(jìn)行了純度和有關(guān)物質(zhì)檢測(cè)。

檢測(cè)結(jié)果見下表：

結(jié)果：本發(fā)明制備的頭孢拉定純度高于對(duì)比例1制備的頭孢拉定，有關(guān)物質(zhì)低于對(duì)比例1制備的頭孢拉定，本發(fā)明產(chǎn)品質(zhì)量較好。

試驗(yàn)例2：

本發(fā)明人對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1和對(duì)比例1所制備頭孢拉定的流動(dòng)性進(jìn)行了研究。休止角檢測(cè)方法為將顆粒置于固定的漏斗中，使其自由落至水平面上，形成一底部半徑為r的圓盤形堆積體，測(cè)定堆積體的高度為H，根據(jù)公式tanθ＝H/r計(jì)算。

檢測(cè)結(jié)果見下表：

結(jié)果：本發(fā)明制備的頭孢拉定的流動(dòng)性明顯好于現(xiàn)有技術(shù)的頭孢拉定，在制劑的制備過程中，可以滿足多種制備方式的需要。

試驗(yàn)例3：

本發(fā)明人對(duì)本發(fā)明實(shí)施例4和對(duì)比例2所制備注射用頭孢拉定進(jìn)行了加速穩(wěn)定性考察?？疾鞐l件為溫度40℃±2℃、相對(duì)濕度75％±5％。放置6個(gè)月，分別于0、1、2、3、6月末取樣。考察指標(biāo)為性狀、溶液的澄清度與顏色、不溶性微粒、含量及有關(guān)物質(zhì)。

考察結(jié)果見下表：

結(jié)果：實(shí)施例與對(duì)比例產(chǎn)品在上述試驗(yàn)條件下放置，含量和有關(guān)物質(zhì)及其他各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)定，質(zhì)量較穩(wěn)定，加速試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示實(shí)施例含量和有關(guān)物質(zhì)均較對(duì)比例變化小，質(zhì)量較好。

本發(fā)明的頭孢拉定化合物及其制劑經(jīng)各項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)和加速穩(wěn)定性試驗(yàn)考察表明穩(wěn)定性好，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品，本發(fā)明具有預(yù)料不到的技術(shù)效果，質(zhì)量可靠。