酞嗪类化合物的晶型及其制备方法与流程

1.本发明涉及药物化学领域，具体涉及酞嗪类化合物的晶型及其制备方法。


背景技术：

2.甲状腺激素(th)对于正常生长和发育以及维持代谢平衡具有关键作用(paul m yen，生理学评论(physiological reviews))，81(3)卷：1097-1126页(2001))。th可促进脂质水解，增加脂肪酸的利用度，从而为机体提供能量，最后导致脂质的减少，降低体重。因此，控制th的水平可以有效调节能量平衡。临床上已经观察到，甲状腺功能减退症(甲减)可降低胆固醇的排泄、减少肝脏表面低密度脂蛋白-胆固醇(ldl-c)受体数量，从而使ldl-c分解减少，因此患者常出现总胆固醇和ldl-c水平升高，导致高脂血症、动脉粥样硬化、胰岛素抵抗、非酒精性脂肪性肝病(nafld)等代谢综合征。在甲状腺机能亢进症中观察到心动过速、心律不齐、心脏衰竭，以及疲劳感、呼吸急促和骨骼肌减少、骨质疏松等现象(生理学评论(physiology review),81卷：1097页(2001))。相对地，还观察到对于代谢性疾病如血液中的胆固醇降低和基础代谢增加等治疗有益的现象。反之，在通过垂体障碍和先天性功能障碍等引起的甲状腺功能减退(甲减)中观察到心率下降、血液中胆固醇增加和体重增加。由于th主要通过受体调控靶器官(肝脏)上的基因表达来维持代谢平衡，包括维持肝脏和脂肪组织的脂质平衡。因此，在避免上述有害事件的同时特别地发挥th及其类似物的有益方面如胆固醇降低或基础代谢增加，以及在肝脏的特别积累具有临床意义，将打开治疗以下疾病患者的新途径：代谢疾病如肥胖、高脂血症、高胆固醇血症、糖尿病和其他疾病如肝脂肪变性和非酒精性脂肪肝炎(nash)、动脉粥样硬化、心血管疾病、甲状腺机能减退、甲状腺癌等。
3.2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈是一种对由甲状腺激素调节引起的疾病有治疗和/预防活性的酞嗪类化合物。中国专利申请202010379605.1中记载了该化合物对于甲状腺激素β受体具有很好的活性，可用于治疗和/或预防由甲状腺激素调节引起的疾病。
4.药物的晶型及其稳定性对工业生产和临床应用的影响至关重要，因而深入研究化合物2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型，开发适合工业生产且生物活性良好的晶型具有重要意义。


技术实现要素：

5.基于上述目的，本发明提供了2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a，其x-射线粉末衍射图在反射角2θ为8.90
°±
0.2
°
、18.97
°±
0.2
°
、19.36
°±
0.2
°
、22.53
°±
0.2
°
、25.44
°±
0.2
°
、26.79
°±
0.2
°
和27.47
°±
0.2
°
处有特征峰。
6.优选的，其x-射线粉末衍射图在反射角2θ为8.90
°±
0.2
°
、18.97
°±
0.2
°
、19.36
°±
0.2
°
、21.79
°±
0.2
°
、22.53
°±
0.2
°
、22.77
°±
0.2
°
、25.44
°±
0.2
°
、26.79
°±
0.2
°
和
腈加入dmf和任一种选自其他有机溶剂的混合溶剂中，形成溶剂合物，加热，冷却，即得。
20.优选的，所述其他有机溶剂选自dmso、乙腈、四氢呋喃、乙酸乙酯、丙酮、乙醇、正几醇、异丙醇、异丙醚、乙酸异丙酯、甲基叔丁基醚和二氯甲烷中的至少一种。
21.优选的，所述加热温度为200℃-400℃，进一步优选为200℃。
22.本发明还提供了一种药物组合物，其包含上述2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a或2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型b。
23.最后，本发明提供了上述2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a或2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的的晶型b在制备用于治疗和/或预防由甲状腺激素调节引起的疾病的药物中的用途。
24.2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈公开于中国专利申请202010379605.1中，其全文内容被引入本发明中。
25.本发明的有益效果：
26.本发明提供了两种2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型，即晶型a和晶型b。2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a和晶型b均具有很好的生物活性和很高的稳定性，适合工业化生产。
附图说明
27.图1是根据本发明实施例3制备的2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a的x-射线粉末衍射图。
28.图2是根据本发明实施例3制备的2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a的差示扫描量热分析曲线图。
29.图3是根据本发明实施例4制备的2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型b的x-射线粉末衍射图。
30.图4是根据本发明实施例4制备的2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型b的差示扫描量热分析曲线图。
31.图5是根据本发明实施例3制备的2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a稳定性研究的xrpd图。
32.图6是根据本发明实施例3制备的2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a稳定性研究的(a)dvs曲线和(b)dvs测试前后的xrpd图。
具体实施方式
33.下面结合实例进一步阐明本发明的内容，但本发明的保护范围并不仅仅局限于这些实例。本发明所述的百分比除特别注明外，均为重量百分比。说明书中所描述的数值范围，如计量单位、反应条件、化合物物理状态或百分比，均是为了提供明白无误的书面参考。本领域技术人员在实践本专利时，使用在此范围之外或有别于单个数值的温度、浓度、数量、碳原子数等，仍然可以得到预期的结果。
34.x-射线粉末衍射测试条件：仪器：bruker d8 advance(bruker，ger)。
35.差示扫描量热分析测试条件：仪器：ta discovery 2500(ta，us)；升温速率：10℃/min；氮气流速：50ml/min。
36.质子核磁共振测试条件：仪器：brukeravance-iii(bruker,ger)；溶剂：dmso-d6。
37.需要说明的是，在x-射线衍射光谱中，峰的位置可能存在轻微误差，这在晶体学领域中也是公知的。例如，由于分析样品时温度的变化、样品移动、或仪器的标定等，峰的位置可以移动，2θ值的测定误差有时约为
±
0.2
°
。因此，在确定每种晶型结构时，应该将此误差考虑在内。
38.差示扫描量热分析(dsc)测定当晶体由于其晶体结构发生变化或晶体熔融而吸收或释放热时的转变温度。对于同种化合物的同种晶型，在连续的分析中，热转变温度和熔点误差典型的在约5℃之内，当我们说一个化合物具有某一给定的dsc峰或熔点时，这是指该dsc峰或熔点
±
5℃。
39.实施例1 2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的制备(按照中国专利申请202010379605.1实施例18制备)
40.步骤1：制备4-氨基-2,6-二溴苯酚
41.将4-硝基-2,6-二溴苯酚(2.97g，10mmol)溶于乙醇(15ml)和水(3ml)中，再加入乙酸(1ml)。然后加热搅拌升温至80℃，分批加入铁粉(1.68g，30mmol)。加料完毕，该反应液继续保温反应30分钟，停止加热，趁热过滤，滤液减压浓缩，然后向浓缩残留物中加入乙酸乙酯和水萃取，合并有机相干燥，过滤，减压除去溶剂得到残留物，最后柱层析分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/3)，获得4-氨基-2,6-二溴苯酚(2.52g，94.4％yield)。lc-ms(m/z)：267.9(m+1)。
42.步骤2：制备3,5-二溴-4-((4-氯酞嗪-1-基)氧基)苯胺
43.将4-氨基-2,6-二溴苯酚(280mg，1.05mmol)和1,4-二氯酞嗪(199mg，1mmol)溶于n,n-二甲基甲酰胺(5ml)中，再加入碳酸钾(345mg，2.5mmol)和碘化亚铜(90mg，0.5mmol)。加料完毕，反应体系氮气置换保护，加热搅拌升温至80℃，反应2小时，停止加热，趁热过滤，向滤液加入乙酸乙酯和水萃取，合并有机相干燥，过滤，减压除去溶剂得到残留物，最后柱层析分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/2)，获得3,5-二溴-4-((4-氯酞嗪-1-基)氧基)苯胺(247mg，57.5％yield)。lc-ms(m/z)：430.5(m+1)。
44.步骤3：制备(2-氰基-2-(2-(3,5-二溴-4-((4-氯酞嗪-1-基)氧基)苯基)-亚肼基)-乙酰基)-氨基甲酰乙酯
45.将3,5-二溴-4-((4-氯酞嗪-1-基)氧基)苯胺(100mg，0.24mmol)溶于盐酸(2.5ml)和水(2.5ml)的溶液中，冰水浴冷却降温至5℃，再滴加入亚硝酸钠(20mg，0.29mmol)的水溶
液，保温反应30分钟，制得反应母液。将氰基乙酰乙酸乙酯(39mg，0.25mmol)溶于吡啶(2.5ml)和水(2.5ml)的溶液中，冰水浴冷却降温至5℃，然后将上述制得的重氮盐反应母液滴加入体系中，滴加完毕，溶液变成橙色析出固体，继续保温反应1小时。向反应液中加入少量的水，搅拌，抽滤，滤渣用水洗涤。烘干固体，得到(2-氰基-2-(2-(3,5-二溴-4-((4-氯酞嗪-1-基)氧基)苯基)-亚肼基)-乙酰基)-氨基甲酰乙酯(74mg，53.9％yield)。lc-ms(m/z)：597.6(m+1)。
46.步骤4：制备2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈
47.室温下，将(2-氰基-2-(2-(3,5-二溴-4-((4-氯酞嗪-1-基)氧基)苯基)-亚肼基)-乙酰基)-氨基甲酰乙酯(74mg，0.12mmol)溶于5ml乙酸中，再加入醋酸钠(98mg，1.2mmol)，升温至100℃搅拌反应6小时，停止加热。冷却至室温，加入冰水，碳酸钠调ph至8，加入乙酸乙酯萃取，有机相再用饱和氯化钠饱和溶液洗涤，合并有机相干燥，过滤，减压除去溶剂，柱层析分离(甲醇/二氯甲烷＝1/20)，获得2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈(16mg，25.1％yield)。lc-ms(m/z)：533.1(m+1)。1h nmr(400mhz,dmso-d6)δ12.03(s,1h),8.32(d,j＝8.0hz,1h),8.26(d,j＝8.0hz,1h),8.10(t,j＝7.6hz,1h),8.03(t,j＝7.6hz,1h),7.96(s,2h)。
48.实施例2 2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的人类甲状腺激素受体α1(trα1)和β1(trβ1)的转录活化实验
49.使用x-tremegene hp dna transfection reagent(由roche制造)将来自人体肝脏的细胞克隆的trα1或trβ1的pcdna3.1载体(由invitrogen制造)和具有甲状腺激素响应序列的萤火虫荧光素酶载体pta-tre-luc(由promega制造)转染至达尔伯克氏伊格尔培养基(dulbecco’s modified eagle medium，dmem)中培养的cv-1细胞中。转染16小时后，添加用二甲亚砜溶液稀释的化合物，并测量24小时后荧光素酶的活性。
50.使用3,3’,5-三碘代-l-甲状腺素(t3)作为阳性对照，所述化合物在trα1和trβ1上的转录活化作用通过相对于t3的最大荧光素酶活性值为100的各ec
50
值和最大荧光素酶的活性值示出。结果显示，2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的trβ1ec
50
为0.01μm，选择性(trα/trβ)＞5，表明2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈能够实现对甲状腺激素受体β的激动活性，可成为治疗或预防与该作用相关的疾病的药物。
51.实施例3 2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a的制备
52.将12g 2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈置于2000ml三口烧瓶中，加入36ml dmso，搅拌至溶解，过滤，向上述滤液滴加到有水1.44l，搅拌30min，过滤，水洗，收集固体，于60℃-65℃鼓风干燥24小时，得到晶型a，其x-射线粉末衍射图如图1所示，其特征峰位置如表1所示，其差示扫描量热分析曲线如图2所示，无吸/放热峰。
53.表1 晶型a特征峰
[0054][0055]
实施例4 2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型b的制备
[0056]
将3.0g 2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈置于500ml三口烧瓶中，加入100mldmf，100ml二氯甲烷，于室温悬浮72小时。过滤收集固体。将所得固体置于坩埚中，以10℃/min的速率加热至200℃/min，并恒温，然后自然降温冷却至室温，得到晶型b，其x-射线粉末衍射图如图3所示其特征峰位置如表2所示，其差示扫描量热分析曲线如图4所示，在约278.6℃出现放热峰。
[0057]
表2 晶型b特征峰
[0058]
[0059][0060]
实施例5 2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a的稳定性试验
[0061]
将实施例3制备的2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a进行高温(60℃)、高湿(25℃，92.5％rh)和强光照射(25℃，4500lux)试验，分别于7天和15天取样进行xrpd表征，结果如图5和图6，以及表3所示。
[0062]
表3 2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a的稳定性研究结果
[0063]
编号条件7天15天012-51-0660℃无变化无变化012-51-0725℃，92.5％rh无变化无变化012-51-0825℃，4500lux无变化无变化
[0064]
表3和图5的xrpd结果显示，2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a在高温、高湿、光照条件下15天均稳定，没有发生晶型转变。图6的dvs结果显示，2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a在95％湿度下增重0.47％，在0％湿度下失重0.56％，与tga失重相符，表明2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a具有很差的引湿性，xrpd结果显示dvs测试后的样品并未发生晶型改变。
[0065]
本发明的2-(3,5-二溴-4-((4-氧基-3,4-二氢酞嗪-1-基)氧基)苯基)-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-1,2,4-三嗪-6-腈的晶型a和晶型b均具有很好的生物活性和很高的稳定性，适合工业化生产。
[0066]
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。