CN101665449B

CN101665449B - 他米巴罗汀的水溶性前药及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN101665449B
Application number: CN 200910018584
Authority: CN
Inventors: 徐文方; 边海勇; 齐永秀
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2029-09-24
Also published as: CN101665449A

Abstract

本发明提供了一种他米巴罗汀的水溶性前药及其制备方法和用途。属于有机化合物合成与医药应用技术领域。该他米巴罗汀的水溶性前药具有良好的水溶性和适宜的药物结晶型态，适合作为药物制剂的原料，尤其适合制备成注射剂型。更具体的讲，本发明提供了通式(I)的他米巴罗汀DMEA酯的药学可接受的盐，其中HA为HCl，H₂SO₄，HNO₃，H₃PO₄，HOAc，对甲基苯磺酸，马来酸，琥珀酸，柠檬酸或L(+)-酒石酸。

Description

他米巴罗汀的水溶性前药及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及他米巴罗汀的一种水溶性前药及其制备方法和用途。属于有机化合物合成与医药应用技术领域。

背景技术

他米巴罗汀(tamibarotene，1)，化学名为4-[(5，6，7，8-四氢-5，5，8，8-四甲基-2-萘基)氨甲酰基]苯甲酸，是日本Nippon Shinyaku公司开发的新型选择性维甲酸受体α激动剂，2005年6月首次在日本上市(Drugs Fut 30：688-693，2005)。该药临床主要用于治疗各种类型的复发或难治性急性早幼粒细胞白血病(APL)(Gan To Kagaku Ryoho 33：397-401，2006)，与其他维甲酸类药物用于治疗APL相比，其具有疗效高、不易产生抗药性、不良反应小等优点。他米巴罗汀的化学结构式如下(1)：

他米巴罗汀呈无色棱晶或者白色结晶粉末，易溶于四氢呋喃和二氯甲烷，不溶于水。由于其较差的水溶性，造成其生物利用度较低，尤其难以开发其适宜的胃肠外给药剂型，限制了它的临床使用。另外他米巴罗汀原料药对皮肤的刺激性较大，大量制剂生产时的劳动保护条件要求高，导致生产成本提高。

将药物制成各种盐是提高药物水溶性的重要方法。他米巴罗汀分子结构中具有一个羧基，可考虑将其制成碱金属盐来增加其水溶性。专利WO 9114673在制备他米巴罗汀的过程中将其先转化为具有水溶性的钠盐，但是难以获得其钠盐的适宜结晶形式，故他米巴罗汀的钠盐不适合作为药用制剂的适宜原料。

N，N-二甲基乙醇胺(DMEA，Deanol)作为一种功能性保健品在欧洲国家已经得到广泛使用，它作为胆碱的前体，可以促进体内乙酰胆碱的形成，提高血液和脑部乙酰胆碱的浓度水平，从而可以改善脑功能，协调中枢神经系统功能，消除病人的抑郁症状和行为障碍，提高病人认知能力等。N，N-二甲基乙醇胺作为一种中枢神经系统调节剂，可望应用于肿瘤病人的化疗辅助剂，降低病人的治疗痛苦，提高肿瘤病人的生活质量。

N，N-二甲基乙醇胺通常制成一系列盐或者酯衍生物用于药物，例如：地阿诺醋谷酸盐(deanol aceglumate)、地阿诺对乙酰胺基苯甲酸盐(deanol acetamidobenzoate)、地阿诺酒石酸盐(deanol tartrate)、地阿诺环己基丙酸酯(deanol cyclohexylpropionate)等。N，N-二甲基乙醇胺盐衍生物具有良好的水溶性但不能延缓药物的释放，N，N-二甲基乙醇胺酯衍生物可望延缓药物的释放但其水溶性较差。将水难溶性羧酸类药物与N，N-二甲基乙醇胺成酯，然后再与无机酸或者有机酸成盐，既可以提高药物水溶性，提高其生物利用度，又可以消除羧酸类药物对组织的刺激性，同时作为一种酯前药，还可望延缓药物在体内的释放，改善药物的动力学性质。

发明内容

本发明旨在提供他米巴罗汀的一种水溶性前药及其制备方法，本发明还提供上述化合物的用途。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的他米巴罗汀的水溶性前药为他米巴罗汀的N，N-二甲基乙醇胺(DMEA)酯的药学上可接受的盐。其具有良好的水溶性和稳定性，尤其具有适宜的药物结晶形态，适合作为药用制剂的原料。更具体的说，本发明提供的他米巴罗汀的水溶性前药他米巴罗汀的N，N-二甲基乙醇胺(DMEA)酯的药学上可接受的盐的结构通式(I)如下：

其中HA为HCl，H₂SO₄，HNO₃，H₃PO₄，HOAc，对甲基苯磺酸，马来酸，琥珀酸，柠檬酸或L(+)-酒石酸。

本发明的他米巴罗汀水溶性前药的制备方法如下：

本发明的他米巴罗汀的水溶性前药的制备方法有2种：碳二酰亚胺法和羰基二咪唑(CDI)法。

方法1：碳二酰亚胺法，其合成路线如下：

其中CDM为二环己基碳二酰亚胺(DCC)，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二酰亚胺(盐酸盐)(EDC)或N，N′-二异丙基碳二酰亚胺(DIC)；HOBt为1-羟基苯并三氮唑；DMEA为N，N-二甲基乙醇胺；HA为HCl，H₂SO₄，HNO₃，H₃PO₄，HOAc，对甲基苯磺酸，马来酸，琥珀酸，柠檬酸)或L(+)-酒石酸。

以下CDM、HOBt、DMEA和HA与此相同。

碳二酰亚胺法的具体合成步骤如下：

将他米巴罗汀溶于四氢呋喃(THF)中，用量为每1mmol他米巴罗汀溶于0.5～50ml四氢呋喃中，然后加入CDM(DCC，EDC或DIC)和HOBt；其中CDM与他米巴罗汀的摩尔比范围为1.05～6∶1；CDM与HOBt的摩尔比范围为0.3～2∶1，在0～70℃条件下搅拌反应1～24小时，生成他米巴罗汀的1-羟基苯并三氮唑活性酯；然后加入DMEA，其中DMEA与他米巴罗汀的摩尔比范围为1.1～10∶1，于0～70℃条件下搅拌反应24小时，反应液减压旋蒸除去溶剂四氢呋喃(THF)，残余物用少量乙酸乙酯溶解后，进行硅胶柱层析，乙酸乙酯作洗脱剂进行洗脱，洗脱液减压旋蒸除去溶剂，得到他米巴罗汀的DMEA酯；取10mmol他米巴罗汀的DMEA酯溶于乙酸乙酯、二氯甲烷、四氢呋喃、二氧六环、无水乙醚或者丙酮中，再加入等体积HA的乙酸乙酯、二氯甲烷、四氢呋喃、二氧六环、无水乙醚或者丙酮溶液，室温搅拌1小时，减压蒸除溶剂或者过滤，即得他米巴罗汀水溶性前药他米巴罗汀的N，N-二甲基乙醇胺(DMEA)酯的药学上可接受的盐。

碳二酰亚胺法中优选的用量如下：

CDM(DCC，EDC或DIC)与他米巴罗汀的摩尔量比为1.1∶1；CDM(DCC，EDC或DIC)与HOBt的摩尔量比为1∶1；DMEA与他米巴罗汀的摩尔量比为3∶1。

方法2：羰基二咪唑(CDI)法，其合成路线如下：

其中CDI为羰基二咪唑；DMEA为N，N-二甲基乙醇胺；HA为HCl，H₂SO₄，HNO₃，H₃PO₄，HOAc，对甲基苯磺酸，马来酸，琥珀酸，柠檬酸)或L(+)-酒石酸。

以下CDI、DMEA和HA与此相同。

羰基二咪唑(CDI)法的具体合成步骤如下：

将他米巴罗汀溶于四氢呋喃中，用量为每1mmol他米巴罗汀溶于0.5～50ml四氢呋喃中，然后加入CDI，CDI与他米巴罗汀的摩尔比范围为1～5∶1，在0℃～回流条件下搅拌反应1～24小时；然后加入DMEA，DMEA与他米巴罗汀的摩尔量比范围为1.1～10∶1，于0℃、回流条件下搅拌反应1～24小时，反应液减压旋蒸除去溶剂THF，残余物用少量乙酸乙酯溶解后，进行硅胶柱层析，乙酸乙酯作洗脱剂进行洗脱，洗脱液减压旋蒸除去溶剂，制备得到他米巴罗汀的DMEA酯；取10mmol他米巴罗汀的DMEA酯溶于乙酸乙酯、二氯甲烷、四氢呋喃、二氧六环、无水乙醚或者丙酮中，再加入等体积HA的乙酸乙酯、二氯甲烷、四氢呋喃、二氧六环、无水乙醚或者丙酮溶液，室温搅拌1小时，减压蒸除溶剂或者过滤，即得他米巴罗汀水溶性前药他米巴罗汀的N，N-二甲基乙醇胺(DMEA)酯的药学上可接受的盐。

羰基二咪唑(CDI)法中优选的用量如下：

CDI与他米巴罗汀的摩尔量比为2∶1；DMEA与他米巴罗汀的摩尔量比为3∶1。

本发明的他米巴罗汀水溶性前药的组合物

本发明的他米巴罗汀的水溶性前药具有良好的水溶性和适宜的药物结晶型态，适合作为药物制剂的原料。

一种抗肿瘤药物组合物，含有上述的他米巴罗汀水溶性前药与药用辅料，制成不同剂型的药物，尤其适合制成注射剂型，如普通注射液、氯化钠注射液、葡萄糖注射液、冻干粉针等。

本发明的他米巴罗汀水溶性前药的应用

本发明的他米巴罗汀水溶性前药在制备治疗复发或难治性急性早幼粒细胞白血病(APL)的药物中的应用。

本发明的他米巴罗汀水溶性前药的大鼠体内药物动力学实验：

术语说明：

ADH：他米巴罗汀DMEA酯盐酸盐，结构为：

AM80：他米巴罗汀，结构为：

A：房室模型药时曲线方程中的比例系数。

ke：消除速率常数，指单位时间内机体能消除药物的百分比。

ka：吸收速率常数，指单位时间内机体能吸收药物的百分比。

Lag time：延迟时间，指血管外给药时，从给药到药物吸收进入血浆所需的时间。

t1/2ka：吸收半衰期，指药物吸收给药量的1/2所需的时间。

t1/2ke：消除半衰期，指血浆药物浓度减少1/2所需的时间。

tpeak：达峰时间，指给药后血药浓度达到峰浓度所需的时间。

Cmax：最大血药浓度，指一次给药后所能达到的最高血浆药物浓度。

AUC：药时曲线下面积，指药物从零时间至所有原形药物全部消除这一段时间的药-时曲线下总面积，代表药物在体中被吸收利用的程度。

CL/F(s)：总清除率，指单位时间内药物从体内清除的表观分布容积数量。

V/F(c)：表观分布容积，指体内药物总量平衡后，按测得的血浆药物浓度计算时所需的体液总容积(即理论上药物均匀分布所占有的体液容积)。

取健康的Wistar大鼠17只，体重260～300g，每天定时饲以大鼠标准配方颗粒饲料，实验前禁食12h，给药后3h恢复供食，实验前后和实验过程中均自由饮水。随机抽取8只作为第1组，单剂量灌胃给药他米巴罗汀DMEA酯盐酸盐(ADH，前药)；随机抽取7只作为第2组，单剂量灌胃给药他米巴罗汀(AM80，母药)；随机抽取2只作为第3组，单剂量静脉注射给药他米巴罗汀DMEA酯盐酸盐。3组大鼠的给药剂量均为25mg/kg，灌胃给药组(第1组和第2组)分别于给药前(0h)和给药后0.25、0.5、1、1.5、2、3、4、5、7、10、15、20、25h由尾尖取血检测，静脉注射给药组(第3组)分别于给药前(0h)和给药后0.15、0.25、0.5、1、1.5、2、3、4、7、10、15、20、25h同法取血检测。取样血自然凝血后，离心分离血清，准确量取血清0.1ml，置具塞磨口离心管中，加入1ml甲醇，用涡旋混合器高速混匀1min，离心10min(4000r.min^-1)，收集上清液，于40℃水浴中用氮气吹干溶剂，残余物用甲醇50μl溶解，进样20μl，记录色谱图，通过HPLC测定血药浓度。

结果表明大鼠单剂量灌胃给药前药ADH后血清中未检测出ADH，只检出其代谢产物AM80(母药)，说明ADH在胃肠酶作用下迅速转化为母药AM80后起效。大鼠单剂量静脉注射ADH后0.15～4.0h内在血清中可检测到ADH，7.0～25.0h内未检测出ADH，其代谢产物AM80在给药后0.15～20.0h内均可检测出，说明前药ADH在血液酶作用下迅速转化为母药AM80起效，母药释药完全。大鼠单剂量(25mg/kg)灌胃给药ADH后血清AM80浓度-时间曲线图1，以血清AM80为准拟合药动学模型，符合一室开放模型，药物动力学参数见表1。大鼠单剂量(25mg/kg)灌胃给药AM80后血清AM80浓度-时间曲线图2，以血清AM80为准拟合药动学模型，符合一室开放模型，药物动力学参数见表2。大鼠单剂量(25mg/kg)静脉注射给药ADH后血清中ADH和AM80浓度-时间曲线图3，以血清AM80为准拟合药动学模型，符合一室开放模型，药物动力学参数见表3。比较给药ADH和AM80后的AM80药物动力学参数，说明制成前药ADH可以延长母药AM80的生物半衰期，可通过制成注射剂型提高母药AM80生物利用度。

表1大鼠单剂量(25mg/kg)灌胃ADH后血清中AM80的药动学参数(x±s，n＝8)

参数	参数值	参数	参数值
				A(μg/ml)	15.34±17.08	t_peak(h)	3.807±0.702
k_e(h^-1)	0.151±0.047	C_max(μg/L)	3.216±1.311
				k_a(h^-1)	0.458±0.176	AUC(μg/ml)*h	38.69±11.81
Lag time(h)	0.053±0.062	CL/F(s)mg/kg/h/(μg/ml)	0.691±0.177
				t_1/2ka(h)	1.729±0.709	V/F(c)mg/kg/(μg/ml)	5.043±2.045
t_1/2ke(h)	4.923±1.36

表2大鼠单剂量(25mg/lg)灌胃AM80后血清中AM80的药动学参数(x±s，n＝7)

参数	参数值	参数	参数值
				A(μg/ml)	8.29±2.38	t_peak(h)	2.461±1.229
k_e(h^-1)	0.091±0.023	C_max(μg/L)	5.191±2.056
				k_a(h^-1)	1.470±0.754	AUC(μg/ml)*h	65.38±45.68
Lag time(h)	0.126±0.152	CL/F(s)mg/kg/h/(μg/ml)	0.329±0.147
				t_1/2ka(h)	0.631±0.410	V/F(c)mg/kg/(μg/ml)	3.547±1.169
t_1/2ke(h)	6.164±2.731

表3大鼠单剂量(25mg/kg)静脉注射ADH后血清中AM80的药动学参数(x，n＝2)

参数	参数值	参数	参数值
				A(μg/ml)	122.95	t_peak(h)	3.483
k_e(h^-1)	0.210	C_max(μg/L)	10.24
				k_a(h^-1)	0.401	AUC(μg/ml)*h	104.5
Lag time(h)	0.0083	CL/F(s)mg/kg/h/(μg/ml)	0.257
				t_1/2ka(h)	1.896	V/F(c)mg/kg/(μg/ml)	1.307
t_1/2ke(h)	3.391

结论：从表各种数据可以看出，将AM80制成水溶性前药ADH后，可以显著延长母药AM80的生物半衰期t_1/2，从而使其具备良好的缓释效果，可以减少病人的给药次数和用药痛苦。

目前他米巴罗汀上市剂型为口服片剂，由于他米巴罗汀不溶于水，其片剂口服给药的生物利用度较低，另外对于复发或难治性急性早幼粒细胞白血病(APL)患者，尤其是APL重症和晚期患者，口服给药困难较大。将他米巴罗汀制备成具有良好水溶性的他米巴罗汀N，N-二甲基乙醇胺(DMEA)酯的药学可接受的盐，便于将其制成注射剂型，不仅便于APL病人给药方便，而且可以大大提高母体药物的生物利用度，同时前药可望具有缓释功能，可以延长母体药物在体内的滞留时间，减少给药次数。

附图说明

图1是大鼠单剂量(25mg/kg)灌胃给药ADH后血清AM80浓度-时间曲线。

图2是大鼠单剂量(25mg/kg)灌胃给药AM80后血清AM80浓度-时间曲线。

图3是大鼠单剂量(25mg/kg)静脉注射给药ADH后血清中ADH和AM80浓度-时间曲线。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：他米巴罗汀N，N-二甲基乙醇胺(DMEA)酯的制备(碳二亚胺法)

将他米巴罗汀(3.51g，10mmol)溶于四氢呋喃50ml中，然后加入DCC(3.09g，15mmol)和HOBt(2.03g，15mmol)，在0℃条件下搅拌反应12小时，生成他米巴罗汀的1-羟基苯并三氮唑活性酯。然后加入DMEA(4.46g，50mmol)，于0℃条件下搅拌反应24h，反应液减压旋蒸除去溶剂四氢呋喃(THF)，残余物用少量乙酸乙酯溶解后，进行硅胶柱层析，乙酸乙酯作洗脱剂进行洗脱，洗脱液减压旋蒸除去溶剂，制备得到他米巴罗汀的DMEA酯(白色粉末，收率46.3％)。mp 138.0～139.0℃。ESI-MS(m/z)：423.5(M+H)。¹HNMR(DMSO-d₆)δ：1.238～1.251(m，12H，4×CH₃)；1.647(s，4H，2×CH₂)；2.228(s，6H，2×CH₃)；2.624～2.662(t，J＝5.7Hz，2H，N-CH₂)；4.380～4.417(t，J＝5.7Hz，2H，O-CH₂)；7.279～7.308(d，J＝8.7Hz，1H，ArH)；7.568～7.604(m，1H，ArH)；7.680～7.687(d，J＝2.1Hz，1H，ArH)；8.079(s，4H，4×ArH)；10.271(s，1H，NH)。

实施例2：他米巴罗汀N，N-二甲基乙醇胺(DMEA)酯的制备(CDI法)

将他米巴罗汀(3.51g，10mmol)溶于四氢呋喃50ml中，然后加入CDI(4.86g，30mmol)，在室温条件下搅拌反应24小时。然后加入DMEA(4.46g，50mmol)，于室温条件下搅拌反应24小时，反应液减压旋蒸除去溶剂THF，残余物用少量乙酸乙酯溶解后，进行硅胶柱层析，乙酸乙酯作洗脱剂进行洗脱，洗脱液减压旋蒸除去溶剂，制备得到他米巴罗汀的DMEA酯(白色粉末，收率75.9％)。mp 138.0～139.0℃。

实施例3：他米巴罗汀N，N-二甲基乙醇胺(DMEA)酯盐酸盐的制备

取他米巴罗汀的DMEA酯(4.23g，10mmol)溶于乙酸乙酯100ml中，室温搅拌下加入无水HCl的乙酸乙酯饱和溶液100ml，室温搅拌1小时，减压蒸除溶剂，然后加入乙酸乙酯200ml溶解残余物，再减压蒸除溶剂，即得他米巴罗汀DMEA酯盐酸盐(白色粉末，收率95.6％)。mp 215.0～217.0℃。¹HNMR(DMSO-d₆)δ：1.240～1.252(m，12H，4×CH₃)；1.636(s，4H，2×CH₂)；2.882(s，6H，2×CH₃)；3.546(s，2H，N-CH₂)；4.629～4.645(t，J＝4.8Hz，2H，O-CH₂)；7.293～7.308(d，J＝9.0Hz，1H，ArH)；7.575～7.589(m，1H，ArH)；7.694～7.697(d，J＝1.8Hz，1H，ArH)；8.093～8.107(d，J＝8.4Hz，2H，2×ArH)；8.194～8.208(d，J＝8.4Hz，2H，2×ArH)；10.114(s，1H，NH)；10.320(s，1H，HCl)。

实施例4：他米巴罗汀N，N-二甲基乙醇胺(DMEA)酯盐酸盐固体分散体的制备

取他米巴罗汀DMEA酯盐酸盐0.459g，与10g聚乙二醇4000混合研磨0.5小时，然后于约60℃水浴上加热熔融，剧烈搅拌1小时，将其置于冰箱中迅速冷却固化6小时，最后将其置于真空干燥器内干燥2天，粉碎，过100目筛，即得米巴罗汀DMEA酯盐酸盐固体分散体。

实施例5：他米巴罗汀DMEA酯盐酸盐冻干粉针的制备

制剂配方：

他米巴罗汀DMEA酯盐酸盐	261.2mg
		甘露醇	100g
注射用水	加至2000ml
		制成	1000支

取配方量的他米巴罗汀N，N-二甲基乙醇胺(DMEA)酯盐酸盐和处方量的甘露醇，置于配液罐中，加入注射用水约1600ml，搅拌溶解，然后加入0.1％的针用活性炭，室温搅拌30分钟，过滤脱炭，补加注射用水至2000ml，用0.2μm微孔滤膜过滤除菌，检测药液pH值，按照2ml/支灌装于5ml管制玻璃瓶中，压半塞。于-60℃以下预冻12小时，然后于冷冻干燥机中，开真空泵抽真空，冷冻干燥24小时，轧塞，即得。

Claims

1.他米巴罗汀的水溶性前药他米巴罗汀的N，N二甲基乙醇胺酯的药学上可接受的盐(I)的制备方法，

其中HA为HCl，H₂SO₄，HNO₃，H₃PO₄，HOAc，对甲基苯磺酸，马来酸，琥珀酸，柠檬酸或L(+)-酒石酸；

具体步骤如下：将他米巴罗汀溶于四氢呋喃中，用量为每1mmol他米巴罗汀溶于0.5～50ml四氢呋喃中，然后加入羰基二咪唑，羰基二咪唑与他米巴罗汀的摩尔比范围为2∶1，在0℃～回流条件下搅拌反应1～24小时；然后加入N，N-二甲基乙醇胺，N，N-二甲基乙醇胺与他米巴罗汀的摩尔量比范围为3∶1，于0℃～回流条件下搅拌反应1～24小时，反应液减压旋蒸除去溶剂四氢呋喃，残余物用少量乙酸乙酯溶解后，进行硅胶柱层析，乙酸乙酯作洗脱剂进行洗脱，洗脱液减压旋蒸除去溶剂，制备得到他米巴罗汀的N，N-二甲基乙醇胺酯；取10mmol他米巴罗汀的N，N-二甲基乙醇胺酯溶于乙酸乙酯、二氯甲烷、四氢呋喃、二氧六环、无水乙醚或者丙酮中，再加入等体积HA的乙酸乙酯、二氯甲烷、四氢呋喃、二氧六环、无水乙醚或者丙酮溶液，室温搅拌1小时，减压蒸除溶剂或者过滤，即得他米巴罗汀水溶性前药他米巴罗汀的N，N-二甲基乙醇胺酯的药学上可接受的盐。