3-(6-(1-(2,2-二氟苯并[d][1,3]二氧杂环戊烯-5-基)环丙烷甲酰胺基)-3-甲基吡啶-2 ...的制作方法
【专利说明】3- (6- (1 - (2，2-二氟苯并[d] [1，3]二氧杂环戊稀-5-基） 环丙烷甲酿胺基）-3-甲基吡啶-2-基）苯甲酸的固体形式 本申请是申请日为2011年4月7日，申请号为201180028291.X，发明名称为 "3-(6_(1-(2,2_二氟苯并[d] [1，3]二氧杂环戊稀-5-基）环丙烷甲酰胺基）_3_甲基P比 啶-2-基）苯甲酸的固体形式"的发明专利的分案申请。 相关申请的夺叉参考
[0001] 本申请依据35U.S.C. §119,要求2010年4月7日提交的题为"固体形式的 3-(6-(1-(2, 2-二氟苯并[d] [1，3]二氧杂环戊稀-5-基）环丙烷甲酰胺基）-3-甲基P比 啶-2-基）苯甲酸"的美国临时申请序列号为61/321，729的优先权的权益，该申请的全部 内容结合到本文作为参考。 发明抟术领域
[0002] 本发明涉及固态形式，例如晶体形式的化合物3-(6-(1-(2,2_二氟苯并[d][l，3] 二氧杂环戊烯-5-基）环丙烷甲酰胺基）-3-甲基吡啶-2-基）苯甲酸、其药用组合物和其 使用方法。 发明背景
[0003]CFTR为在多种细胞类型，包括吸收和分泌上皮细胞表达的cAMP/ATP-介导的阴离 子通道，在这里所述通道调节跨膜的阴离子通量以及其它离子通道和蛋白质的活性。在上 皮细胞中，CFTR的正常运作对于保持电解质在整个身体包括在呼吸和消化组织的运输至 关重要。CFTR由约1480个氨基酸组成，其编码由串联重复的跨膜结构域组成的蛋白质，每 一个跨膜结构域含有6个跨膜螺旋和核苷酸结合域。两个跨膜结构域由大的极性调节性 (R) _结构域连接，后者具有多个调节通道活性和细胞运输的磷酸化位点。
[0004]编码CFTR的基因已被鉴定和测序（参见Gregory，R.J.etal. (1990)Nature347: 382-386 ;Rich，D.P.etal. (1990)Nature347:358-362)，（Riordan，J.R.etal. (1989) Science245 :1066-1073)。该基因的缺陷引起CFTR突变，导致囊性纤维化（"CF〃），后者为 人类中最常见的致命的遗传性疾病。在美国，囊性纤维化影响每约二千五百个婴儿中的一 个。在一般的美国人口中，高达1000万人带有单拷贝的缺陷基因而没有明显的不良影响。 相比之下，带有双拷贝的CF相关基因的个体遭受CF的衰弱和致命影响，包括慢性肺病。
[0005] 在患有囊性纤维化的患者，在呼吸道上皮细胞内源性表达的CFTR的突变导致顶 端阴离子分泌减少，造成离子和流体输送不平衡。所生成的阴离子运输减少有助于增强肺 部的粘液积聚和伴随的微生物感染，这最终导致CF患者死亡。除了呼吸道疾病以外，CF患 者通常患有胃肠道问题和胰腺功能不全，如果不及时治疗将导致死亡。另外，大多数患有囊 性纤维化的男性不能生育并且在患有囊性纤维化的女性当中生育率下降。与双拷贝CF相 关基因的严重影响形成对照，带有单拷贝的CF相关基因的个体呈现对霍乱和对由于腹泻 造成的脱水的耐受性增加一这也许可以解释在人口中存在相对高频率的CF基因。
[0006] 对CF染色体的CFTR基因的序列分析揭示了许多引起疾病的突变（Cutting， G.R. ,etal.(1990)Nature346 ：366-369；Dean,M. ,etal.(1990)Cell61 ：863 ：870；and Kerem,B-S. ,etal.(1989)Science245:1073-1080；Kerem,B-Setal.(1990)Proc.Natl. Acad.Sci.USA87 :8447-8451)。迄今为止，已在CF基因中鉴别出超过1000种引起疾病的突 ^(http：//www.genet,sickkids.on.ca/cftr/lastvisitedApril4, 2011) 〇最普遍的突 变是CFTR氨基酸序列的第508位的苯丙氨酸的缺失，一般称之为AF508-CFTR。这种突变出 现在约70 %的囊性纤维化患者中并且与严重的疾病相关（http://www.genet,sickkids. on.ca/cftr/lastvisitedApril4,2011)〇
[0007]AF508-CFTR的508残基缺失阻止初生蛋白的正确折叠。这导致突变蛋白不能离 开ER和通过质膜。结果，存在于膜上的通道数目远少于在表达野生型CFTR的细胞观察到 的。除了通量受损，突变还导致通道门控缺陷。膜上的通道数目减少和门控缺陷一同导致阴 离子跨上皮细胞运输减少，造成离子和流体输送缺陷。（Quinton，P.M. (1990)，FASEBJ. 4 : 2709-2727)。然而研究显示，膜上的AF508-CFTR数目减少为功能性的，尽管少于野生型 CFTR^Dalemansetal. (1991)，NatureLond. 354:526-528;Denningetal.，在上；Pasyk andFoskett(1995)，J.Cell.Biochem. 270:12347-50)。除了AF508-CFTR，造成通量、合成 和/或通道门控缺陷的CFTR的其它致病突变可被上-或下调，以改变阴离子分泌和修改疾 病进展和/或严重性。
[0008] 虽然CFTR也运送多种分子，但是很显然阴离子的运送代表运输离子和水通过上 皮细胞的重要机制中的一个要素。其它要素包括上皮细胞的Na+通道、ENaC、Na+/2Cl/K+联 合运输通道、Na+-K+-ATP酶栗，以及负责摄取氯离子进入细胞的基底外侧膜K+通道。
[0009] 这些要素共同起效以实现经其细胞内的选择性表达和定位跨上皮细胞的定向输 送。通过存在于顶端膜上的ENaC和CFTR和在细胞的基底外侧表面表达的Na+-K+_ATPase 栗和Cl通道的协调活性来发生氯吸收。氯自腔侧的继发性主动转运导致氯在细胞内累计， 这些氯然后可经C1通道被动离开细胞，造成矢量运输。在基底外侧表面排列的Na72C1 / K+协同转运蛋白、Na+-K+-ATPase栗和基侧膜K+通道和在腔侧的CFTR协调氯经腔侧的CFTR 分泌。因为水自身可能从未主动转运，其跨上皮细胞的流动取决于钠和氯的总体流动产生 的微小经上皮的渗透梯度。
[0010] 如以上讨论的那样，认为AF508-CFTR的508残基缺失阻止初生蛋白的正确折叠， 导致这种突变蛋白不能离开ER和通过质膜。结果，在质膜上存在数量不足的成熟蛋白，并 且在上皮组织中的氯转运显著减少。事实上，ABC转运蛋白通过ER机构的有缺陷的内质网 (ER)处理的这种细胞现象，已经显示不仅是CF疾病，而且是广泛范围的其它相关和遗传性 疾病的基础。ER机构可能不起作用的两种方式为通过失去与蛋白的ER输出偶合导致降解， 或者通过这些有缺陷的/错误折叠蛋白的ER累积[AridorM，etal.，NatureMed?，豆(7)， 第 745-751 页（1999) ;Shastry，B.S.，etal.，Neurochem.International,43,第 1-7 页 (2003) ；Rutishauser,J. ,etal. ,SwissMedffkly, 132,第 211-222 页（2002) ;Morello， JPetal.，TIPS，￡1，第 466-469 页（2000);BrossP.，etal.，HumanMut.，1^，第 186-198 页（1999)] 如上所述，现认为AF508-CFTR中第508位残基的缺失阻止初生蛋白质的正确折叠， 其导致这种突变蛋白不能从内质网（ER)离开并不能进入到细胞质膜。因此，细胞质膜上 的成熟蛋白质数量减少，和上皮组织内氯离子的运输显著降低。事实上，这种ABC转运体 经ER机械处理缺陷性内质网的细胞现象已显示出不仅是CF疾病的潜在基础，也是很多其 它孤立性和遗传性疾病的潜在基础。ER机械可发生故障的两种方式是或者通过蛋白质的 ER输出的丧失连结而导致降解或者通过这些缺陷性/叠错误性蛋白质的ER聚积[Aridor M，etal.，NatureMed.，5(7)，pp745-751(1999) ;Shastry，B.S.，etal.，Neurochem. International,43,pp1-7(2003) ；Rutishauser,J. ,etal. ,SwissMedffkly,132,pp 211-222(2002) ；Morello,JPetal.,TIPS,21,pp. 466-469(2000)；BrossP. ,etal., HumanMut.，14,pp.186-198(1999)]。
[0011] 盐形式的化合物3-(6-(l-(2,2-二-氟苯并[d][l，3]二氧杂环戊烯-5-基）环 丙烷甲酰胺基）_3_甲基吡啶-2-基）苯甲酸在国际PCT出版物W02007056341中公开（该 出版物全文结合到本发明中作为参考），该化合物作为CFTR活性的调节剂并由此用于治疗 CFTR-介导的疾病，例如囊性纤维化。 I型的3-(6-(1-(2,2_二氟苯并[d][l，3]二氧杂环戊烯-5-基）环丙烷甲酰胺 基）-3_甲基吡啶-2-基）苯甲酸（"化合物1，1型"），其基本上是一种晶体且不含盐的的 形式，在美国专利申请12/327, 902中公开，提交日是2008年12月4日，其全文结合到本发 明中作为参考。然而，目前对可在适用作为治疗剂的药用组合物中容易地应用的该化合物 是其它稳定的固体形式仍存在需求。 发明概沭
[0012] 本发明涉及固体多晶型物的化合物3-(6-(1-(2,2_二氟苯并[d][l，3]二氧杂环 戊烯-5-基）环丙烷甲酰胺基）-3-甲基吡啶-2-基）苯甲酸（以下称为"化合物1"），其 具有下式结构：
[0013] 同质多晶是固体形式的化合物的一种已知的现象。已知多晶形物的物理性质影响 例如溶解度、溶出率、流动性、吸收率和稳定性。因此，特定多晶型物的选择在组合物的研发 和制备中十分重要。
[0014] 在一实施方案中，化合物1是溶剂化物形式，在此指定为"化合物1的A型溶剂化 物"。在一实施方案中，所述溶剂化物形式为"化合物1的A型甲醇溶剂化物"。在另一实施 方案中，所述溶剂化物为"化合物1的A型乙醇溶剂化物"。其它实施方案包括： 化合物1，A型丙酮溶剂化物； 化合物1，A型2-丙醇溶剂化物； 化合物1，A型乙腈溶剂化物； 化合物1，A型四氢呋喃溶剂化物； 化合物1，A型乙酸甲酯溶剂化物； 化合物1，A型2- 丁酮溶剂化物； 化合物1，A型甲酸乙酯溶剂化物；和 化合物1，A型2-甲基四氢呋喃溶剂化物。
[0015] 在另一方面，化合物1是盐的形式。所述盐形式被称为"化合物1的A型HC1盐"。
[0016] 本文公开的化合物1固体形式及其药用组合物可用于减轻CFTR-介导的疾病（如 囊性纤维化）的严重性。采用本文公开的方法，所述化合物1固体形式可用于制备其它化 合物1固体形式，以及包含化合物1固体形式的药用组合物。 图示简述
[0017]图1为化合物1的A型溶剂化物的X-射线粉末衍射图。
[0018]图2提供选自下列的化合物1的各溶剂化物形式的X-射线衍射图： 1) 化合物1，A型甲醇溶剂化物； 2) 化合物1，A型乙醇溶剂化物； 3) 化合物1，A型丙酮溶剂化物； 4) 化合物1，A型2-丙醇溶剂化物； 5) 化合物1，A型乙腈溶剂化物； 6) 化合物1，A型四氢呋喃溶剂化物； 7) 化合物1，A型乙酸甲酯溶剂化物； 8) 化合物1，A型2- 丁酮溶剂化物； 9) 化合物1，A型甲酸乙酯溶剂化物；和 10) 化合物1，A型2-甲基四氢呋喃溶剂化物。
[0019]图3提供化合物1的A型甲醇溶剂化物的X-射线衍射图。
[0020] 图4提供化合物1的A型乙醇溶剂化物的X-射线衍射图。
[0021 ] 图5提供化合物1的A型丙酮溶剂化物的X-射线衍射图。
[0022] 图6提供化合物1的A型2-丙醇溶剂化物的X-射线衍射图。
[0023]图7提供化合物1的A型乙腈溶剂化物的X-射线衍射图。
[0024]图8提供化合物1的A型四氢呋喃溶剂化物的X-射线衍射图。
[0025] 图9提供化合物1的A型乙酸甲酯溶剂化物的X-射线衍射图。
[0026] 图10提供化合物1的A型2-丁酮溶剂化物的X-射线衍射图。
[0027] 图11提供化合物1的A型甲酸乙酯溶剂化物的X-射线衍射图。
[0028]图12提供化合物1的A型2-甲基四氢呋喃溶剂化物的X-射线衍射图。
[0029] 图13是化合物1的A型丙酮溶剂化物的差示扫描量热（DSC)图。
[0030] 图14是化合物1的A型丙酮溶剂化物的热重分析（TGA)图。
[0031]图15是基于单晶X-射线分析的化合物1的A型丙酮溶剂化物的构象图。
[0032] 图16是基于单晶X-射线分析的作为二聚体的化合物1的A型溶剂化物的构象图。
[0033] 图17是基于单晶X-射线分析的显示羧酸基团之间氢键的化合物1的A型溶剂化 物的构象图。
[0034] 图18是基于单晶X-射线分析的显示作为溶剂化物的丙酮的化合物1的A型溶剂 化物的构象图。
[0035] 图19是化合物1的A型HC1盐的二聚体的构象图。
[0036] 图20是化合物1的A型HC1盐的堆积图（packingdiagram)。
[0037] 图21是由晶体结构计算的化合物1的A型HC1盐的X-射线衍射图。
[0038] 图22是化合物1的A型丙酮溶剂化物的固态13CNMR谱图（15. 0kHz转 (spinning))〇
[0039] 图23是化合物1的A型丙酮溶剂化物的固态19FNMR谱图（12. 5kHz转）。 发明详沭
[0040] 如本文所用的，将适应下列定义，除非另有说明。
[0041] 本文所用术语"CFTR"指囊性纤维化跨膜传导性调节器或者其能够调节活性的 突变，包括但不限于AF508CFTR和G551DCFTR(对于CFTR，参见如http://www.genet. sickkids.on.ca/cftr/lastvisitedMay28,2009)。
[0042] 如本文所用的，"晶体"指化合物或组合物，其中结构单位以固定的几何模式或点 阵排列，使得结晶固体具有刚性的长程有序度。构成晶体结构的结构单位可以是原子、分子 或离子。结晶固体呈现出确定的熔点。
[0043] 本文所用术语"基本晶体"指在其分子位置中显著地具有长距秩序排列的固体物 质。例如，基本晶体物质具有约85%以上的结晶度（例如约90%以上的结晶度或约95%以 上的结晶度）。还应注意的是术语"基本晶体"包括描述语"晶体"，其指具有100%结晶度 的物质。
[0044] 本文所用术语"调节"指通过一可测量增加或降低例如活性。
[0045] 如本文所用的，"同构溶剂化物"指具有多数重复空穴的化合物晶格，其中某些或 全部空穴可任选被相同或不同的溶剂分子占据。
[0046] 术语"DSC"指差示扫描量热法。
[0047] 术语"TGA"指热重分析法。 化合物1,A铟溶剂化物
[0048] 一方面，本发明的特征为同构溶剂化物形式的化合物1的固体形式，称之为"化合 物1的A型溶剂化物"。
[0049] 本文公开的化合物1的A型溶剂化物包含化合物1的晶体晶格，其中所述晶体晶 格中的空隙是空的、或被适合的溶剂的一或多个分子占据或部分占据。适合的溶剂包括但 不限于甲醇、乙醇、丙酮、2-丙醇、乙腈、四氢呋喃、乙酸甲酯、2- 丁酮、甲酸乙酯和2-甲基 四氢呋喃。化合物1的同构溶剂化物形式的某些物理特性，例如X-射线粉末衍射、熔点和 DSC，基本上不受所讨论的特定溶剂分子的影响。
[0050] 在一实施方案中，化合物1的A型溶剂化物的特征在于在采用Cu-Ka辐射的X-射 线粉末衍射图中，在21. 50-21. 90度、8. 80-9. 20度和10. 80-11. 20度处的一或多个峰。
[0051] 在另一实施方案中，化合物1的A型溶剂化物的特征在于在采用Cu-Ka辐射的 X-射线粉末衍射图中，在 21. 50-21. 90 度、8. 80-9. 20 度、10. 80-11. 20 度、18. 00-18. 40 度 和22. 90-23. 30度处的一或多个峰。
[0052] 在另一实施方案中，化合物1的A型溶剂化物的特征在于在21. 70、8. 98和11. 04 度处的一或多个峰。
[0053] 在另一实施方案中，化合物1的A型溶剂化物的特征在于在21. 70、8. 98、11. 04、 18. 16和23. 06度处的一或多个峰。
[0054] 在另一实施方案中，化合物1的A型溶剂化物的特征在于在21. 50-21. 90度处的 一个峰。
[0055] 在另一实施方案中，化合物1的A型溶剂化物的特征还在于在21. 70度处的一个 峰。
[0056] 在另一实施方案中，化合物1的A型溶剂化物的特征还在于在8. 80-9. 20度处的 一个峰。
[0057] 在另一实施方案中，化合物1的A型溶剂化物的特征还在于在8. 98度处的一个 峰。
[0058] 在另一实施方案中，化合物1的A型溶剂化物的特征还在于在10. 80-11. 20度处 的一个峰。
[0059] 在另一实施方案中，化合物