阅读说明：本技术 一种姜黄素衍生物的晶型i及其制备方法和应用 (Curcumin derivative crystal form I and preparation method and application thereof ) 是由 梁广 伍文奇 钱建畅 吴迪 王怡 于 2019-11-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种姜黄素衍生物(C66)的晶型I及其制备方法和应用,属于医药化工领域。本发明所述晶型I在X-射线粉末衍射图谱中包含以下2θ反射角测定的特征峰：8.4±0.2°,11.5±0.2°,13.1±0.1°,16.6±0.2°,18.8±0.1°(相对强度最大峰),21.2±0.1°。同时,在33.5±0.2°,38.1±0.2°位置无尖锐衍射峰。与其它4种晶型比较,该晶型是热力学最稳定的晶型。同时,晶型I的粉体流动性良好,无或几乎无引湿性,在高温高湿条件下放置2周也能保持稳定,具备良好的制剂加工性能,在下一步药物开发中具有重要的应用意义。(The invention discloses a curcumin derivative (C66) crystal form I and a preparation method and application thereof, belonging to the field of pharmaceutical chemicals. The crystal form I comprises the following characteristic peaks measured by a 2 theta reflection angle in an X-ray powder diffraction pattern: 8.4 +/-0.2 degrees, 11.5 +/-0.2 degrees, 13.1 +/-0.1 degrees, 16.6 +/-0.2 degrees, 18.8 +/-0.1 degrees (relative intensity maximum peak) and 21.2 +/-0.1 degrees. Meanwhile, no sharp diffraction peak exists at the positions of 33.5 +/-0.2 degrees and 38.1 +/-0.2 degrees. This crystal form is the thermodynamically most stable crystal form compared with the other 4 crystal forms. Meanwhile, the powder of the crystal form I has good fluidity and no or almost no hygroscopicity, can keep stable even being placed under the condition of high temperature and high humidity for 2 weeks, has good preparation processability, and has important application significance in the next step of drug development.)

一种姜黄素衍生物的晶型I及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于医药领域，具体涉及一种姜黄素衍生物(C66)的晶型I 及其制备方法和应用。

背景技术

糖尿病及其慢性并发症已严重影响人类健康和生活质量。近年来,糖尿病发病人数呈上升趋势。全世界各年龄组的糖尿病发病率,在2000年为 2.8％,到2030年预计为4.4％。患糖尿病人数将从2000年的1.71亿增加到目前的2.5亿，预计2030年将升高到3.33亿。近年来，中国糖尿病发病率在不断上升，据中华医学会糖尿病分会流行病学调查统计，目前我国糖尿病患病人数已达到0.93亿，居世界第一位，使这类疾病的防治成为关系到国民健康和社会发展的一个重要问题。

在高血糖的情况下，机体的多个组织器官都会发生系列的病理变化和损伤，从而造成多种并发症。糖尿病肾病(diabetic nephropathy，DN)是糖尿病的重要并发症之一，是糖尿病患者死亡的主要原因之一。无论是1 型还是2型糖尿病，大约都有40％的患者会出现肾脏损害。由于2型糖尿病起病隐匿，还有5％的患者在诊断糖尿病的时候就已合并糖尿病肾脏损害。糖尿病肾病发病隐匿，早期不易被发现，出现症状时肾脏的病变已经不可逆转。长年糖尿病导致肾脏的滤过功能被破坏，最初表现为微量白蛋白尿。随着病程延长，尿蛋白增加，肾脏排除血中毒素的能力逐渐减退，最终发展为终末期肾病(ESRD)，只能依靠血液透析或肾移植来维持生命。在美国和西方国家，糖尿病肾病是导致终末期肾病的首要原因；在我国终末期肾病患者中DN约占15-20％。随着我国经济发展、糖尿病发生率的不断增高和社会人口老龄化，糖尿病及其并发症的患病率和死亡率在未来一段时间还将继续攀升，成为我国卫生领域最突出的问题之一。

然而，目前的糖尿病肾病治疗手段依然不尽人意。在糖尿病肾病早期的治疗手段仍然以治疗糖尿病的降血糖、降血压、降血脂为主，在糖尿病肾病晚期以治疗肾病的透析疗法和肾移植为主。其中，晚期针对肾衰竭的治疗已是无奈之举。在糖尿病肾病早期治疗中，目前的治疗手段虽然可以延缓糖尿病导致肾损伤，但是对于已发生的肾损伤无法逆转，同时依然无法阻止肾病向终末期肾衰竭的发展。临床上还应用血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)和血管紧张素II受体阻断剂降低血压和改善血流动力学来改善DN，可以阻止50-60％的微量白蛋白尿患者的肾脏病变进程。近年来，虽然已有大量研究针对DN发病机制各个主要环节所做过的干预实验，如醛糖还原酶抑制剂、蛋白激酶C受体阻滞剂、针对导致DN发病的细胞因子阻滞剂等，虽然大多在动物实验中取得理想的效果，但在人类DN的验证中或结果不满意或副作用过大，大多未能实际应用。因此，提出早期糖尿病肾病治疗的新机制和新靶点，研发治疗早期糖尿病肾病的新药具有重要的实际意义和社会价值，有着巨大的应用前景和市场潜力。

本项目组前期经过大量研究，以中药活性成分姜黄素为先导化合物，自主设计合成的数百个姜黄素结构类似物，从中筛选并发现新的姜黄素类似物C66可以很好的缓解糖尿病肾病的药理药效。我们前期已经对C66 完成了大量的药理学机制研究和成药性评价，发现C66具备高度的成药性。

C66是项目组具有完全知识产权的化合物，它拥有与目前的糖尿病治疗药物不同的新型药理机制，双靶点、调节对糖尿病肾病发生发展中有着重要促进作用的内分泌和慢性炎症信号网络。其化学结构式如下所示：

药物的不同晶型，不仅表现在熔点等热力学性质的不同，更重要的是药物的不同晶型具有不同的晶体形态(层状、片状、针状等)、物理稳定性、溶解速度、溶解度等，这些理化性质将会对药物的制剂工艺、药物的生物利用度和药物疗效等产生巨大影响。因此，筛选得到合适的成药晶型在剂型开发中非常重要。

C66目前正处于开发阶段，我们暂时没有报道任何晶型。在之前的文献(Exploration and synthesis of curcumin analogues with improved structuralstability both in vitro and in vivo as cytotoxic agents.Bioorg.Med.Chem.,2009,17:2623-2631，和Inhibition of LPS-induced Production of InflammatoryFactors in the Macrophages by Mono-carbonyl Analogues of Curcumin.Journal ofCellular and Molecular Medicine,2009,13(9B):3370-9) 中，该姜黄素衍生物的熔点为107-108℃，与本专利中晶型I的熔点(111.5 ±0.5℃)不同，因此之前报道的不是本专利中的晶型I。

发明内容

本发明提供了一种姜黄素衍生物的晶型I及其制备方法和应用，该晶型I稳定性好，并且适合成药。

一种姜黄素衍生物的晶型I，其X-射线粉末衍射图谱中包含以下2θ反射角测定的特征峰：8.4±0.2°，11.5±0.2°，13.1±0.1°，16.6 ±0.2°，18.8±0.1°，21.2±0.1°；同时，在33.5±0.2°，38.1 ±0.2°位置无尖锐衍射峰；

所述的姜黄素衍生物的结构如式(I)所示：

在研究过程中，我们发现了C66的五种晶型，分别记为I、II、III、IV、 V。晶型I的固体存在于96孔溶剂结晶法筛选、溶剂转晶等条件；晶型II 是通过96孔板法的二元混合溶剂重结晶得到，如在甲醇和乙腈，异丙醇和乙酸乙丙酯，甲基叔丁基醚和正庚烷的二元混合溶剂中重结晶发现；晶型III是96-孔板筛选中，在乙醇和1,4-二氧六环的混合溶剂以及1,4-二氧六环的单一溶剂中重结晶发现，值得指出的是该晶型的熔点为107-108℃，与我们之前报道的熔点相符；晶型IV是96孔筛选过程中，在乙酸乙酯和正庚烷，甲基异丁基甲酮和正庚烷的二元混合溶剂以及甲基异丁基甲酮的单一溶剂中重结晶得到；晶型V也是96孔筛选过程中，在1,4-二氧六环和正庚烷以及乙腈和正庚烷的二元混合溶剂中重结晶得到。随后，对获得的多晶型一一进行了放大，同样的条件晶型II～V放大的重现性非常差，只有晶型I能够很好地进行重现，因此，晶型I容易大批量制备，最适合作为成药晶型。

作为优选，所述的晶型I的相对强度最大峰的2θ反射角为18.8± 0.1°。

作为优选，所述晶型I的X-射线粉末衍射图谱如图1所示。

作为优选，所述晶型I的熔点为111.5±0.5℃。

本发明还提供了一种所述的姜黄素衍生物的晶型I的制备方法，包括以下步骤：将姜黄素衍生物溶于有机溶剂中，以0.22μm滤头过滤，滤液在常温常湿下缓慢挥发，析出晶体，过滤、干燥得到所述的晶型I；

所述的有机溶剂包括并不限于甲醇、乙醇、丙酮、异丙醇、乙酸乙酯、甲苯、1,4-二氧六环、乙腈、甲基叔丁基醚、乙酸异丙酯、庚烷、甲基异丁基甲酮中的一种或者多种。

作为优选，所述的有机溶剂为甲醇或者乙醇。

作为另外的优选，所述的有机溶剂为甲醇和乙醇的混合溶剂；

甲醇和乙醇的体积比为1:0.5-1.5。

本发明还提供了另外一种所述的姜黄素衍生物的晶型I的制备方法，包括以下步骤：将姜黄素衍生物溶于有机溶剂1中，以0.22μm滤头过滤，将滤液与等体积的有机溶剂2进行混合，混合液在常温常湿下缓慢挥发，析出晶体，过滤、干燥得到所述的晶型I；

所述的有机溶剂1和2包括并不限于甲醇、乙醇、丙酮、异丙醇、乙酸乙酯、甲苯、1,4-二氧六环、乙腈、甲基叔丁基醚、乙酸异丙酯、庚烷、甲基异丁基甲酮。

本发明还提供了一种所述的姜黄素衍生物的晶型I在治疗或者预防糖尿病肾、慢性肾小球肾炎、肾病综合征、IgA肾病、糖尿病肾病、膜性肾病、高血压肾病、过敏性紫癜肾炎、乙肝相关性肾炎、狼疮性肾炎、肾移植术后等多种原发和继发性慢性肾脏病中的应用。

本发明还提供了一种药物制剂，所述的药物制剂包含姜黄素衍生物的晶型I以及一种或多种药学上可接受的惰性无毒载体或辅料。

同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明发现了一种之前未报道的晶型，与其它晶型相比，该晶型能够能大批量制备。同时，具备较为优良的流动性，引湿性弱，稳定性好等优点，具备较好的成药性。

附图说明

图1为本发明的姜黄素衍生物(C66)的晶型I的X-射线粉末衍射图谱。

图2为本发明的姜黄素衍生物(C66)的5种晶型的X-射线粉末衍射图谱的对比。

具体实施方式

参照下列实施例说明本发明的特定实施方案，这些实施例是用以阐明本发明，而非以任何方式限制本发明。

实施例1姜黄素衍生物(C66)的晶型I的制备

将2.4g姜黄素衍生物(C66)加入60mL甲醇中，在室温下搅拌2 小时后，取40mL用0.22μm滤头进行过滤。将滤液置于通风橱内，使其在室温大气环境下(温度：25℃～35℃，相对湿度：35％～65％。下同)自然挥发。析出的固体进行抽滤，真空干燥。所得的固体进行XRPD, DSC,TGA等实验。

实施例2姜黄素衍生物(C66)的晶型I的制备

将2.0g姜黄素衍生物(C66)加入50mL丙酮中，在室温下搅拌2 小时后，用0.22μm滤头进行过滤。将滤液置于通风橱内，使其在室温大气环境下自然挥发。析出的固体进行抽滤，真空干燥。所得的固体进行 XRPD,DSC,TGA等实验。

实施例3姜黄素衍生物(C66)的晶型I的制备

将3.0g姜黄素衍生物(C66)加入30mL甲醇中，在室温下搅拌2 小时后，用0.22μm滤头进行过滤。取滤液20mL，加入20mL乙醇，混合均匀后置于通风橱内，使其在室温大气环境下自然挥发。析出的固体进行抽滤，真空干燥。所得的固体进行XRPD,DSC,TGA等实验。

实施例4晶型I的X-射线粉末衍射光谱：

测定仪器：Smart Lab-3kw型粉末X射线衍射仪，日本理学公司。

测定条件：

样品被转移到0背景XRPD进样盘上并轻轻的压磨，使得测试样品表面平整均匀。

图1为实施例1制得的晶型I的X-射线衍射图。实施例2和3所制备的姜黄素衍生物的晶型I的X-射线衍射图谱与图1相同。实施例1、2、3 测定的XRPD数据列于表1。

表1姜黄素衍生物(C66)的晶型I的X-衍射测定数据

实施例5晶型I的TGA图谱：

测定仪器：TGA Q50(V20.8 Build 34)，美国TA仪器。

测定条件：大约2.0～3.0mg的样品放置在已平衡的氧化铝制样品盘中，样品质量在TGA加热炉内自动称量。样品以10℃/min的速率加热到 400℃。测试过程中，天平室和样品室的氮气流量分别是40mL/min和60 mL/min。

实施例1、2、3的测定结果如表2所示。

表2实施例1、2、3干燥失重结果

样品批号	实施例1	实施例2	实施例3
				干燥失重％	0.26	0.20	0.10

由表2可知，晶型I的三个批次的干燥失重都远远小于1％，可认为其为无水晶型。

实施例6姜黄素衍生物(C66)的晶型II、III、IV、V的制备和表征

将240mg姜黄素衍生物(C66)加入6.0mL溶剂1中，在室温下搅拌2小时后，取4.0mL用0.22μm滤头进行过滤，滤液备用。然后取200 μL滤液加入200μL溶剂2，混合均匀后置于通风橱内，使其在室温大气环境下(温度：25℃～35℃，相对湿度：35％～65％。下同)自然挥发。析出的固体进行抽滤，真空干燥。所得的固体进行XRPD测试。所述的溶剂1和2如表3所示。XRPD结果及与晶型I的对比如图2所示。

表3制备不同晶型用到的溶剂1和2

晶型	溶剂1	溶剂2
			II	甲醇	乙腈
III	1，4-二氧六环	1，4-二氧六环
			IV	乙酸乙酯	正庚烷
V	乙腈	正庚烷

由图2可知，不同晶型的XRPD图谱有明显区别。XRPD可以作为用来鉴定晶型的有效手段。

实施例7姜黄素衍生物的晶型II、III、IV、V放大制备

方法及步骤同实施例6，但溶剂1和2的体积均改为800μL。混匀后置于室温大气环境下自然挥发。析出的固体进行抽滤，真空干燥。所得的固体进行XRPD测试，鉴定晶型。所述的溶剂1和2，及XRPD鉴定得到的晶型结果如表4所示。

表4晶型放大制备及表征结果

由表4可知，即便制备方法与实施例6一致，体积放大4倍后，四种溶液无法制备得到目标晶型。由此说明，这4种晶型放大制备困难。

实施例8姜黄素衍生物的晶型I的大规模制备

称取23g的氢氧化钠加入2.3L水配成1％的氢氧化钠溶液，投入50L 反应釜中，将383g邻三氟甲基苯甲醛用3.06L乙醇溶解配成邻三氟甲基苯甲醛的乙醇溶液，搅拌下将邻三氟甲基苯甲醛的乙醇溶液加入反应瓶中，将107.9g环已酮用乙醇溶解配成环已酮的乙醇溶液，搅拌下将环已酮的乙醇溶液滴加至反应釜内，反应液颜色逐渐变为黄色，有固体析出，滴完，控制温度在室温左右(25℃±5℃)反应3h，开始取样进行TLC检测，监控反应，直至原料转化完全。

反应液中加入2.3L水，室温左右(25℃±5℃)搅拌，过滤，滤饼用4L乙酸乙酯搅拌溶解，加入1.5L水洗涤分液，水相再用0.5L乙酸乙酯萃取一次，合并两次有机相，用0.5L饱和食盐水洗涤一次，有机相中加入40g活性炭，室温左右(25℃±5℃)搅拌脱色1h，过滤，滤液减压蒸馏(-0.08Mpa-0.1MPa，50℃-55℃)脱溶得到黄色固体，加入2L正庚烷，升温至90℃-100℃搅拌溶解后，再自然降温至15℃-25℃析晶1h，过滤，滤饼干燥(60℃-70℃)12h得415g姜黄素衍生物。经XRPD鉴定，为晶型I。

由此可见，在进行大规模制备时，晶型I重现性很好。

实施例9流动性测试

(1)休止角测定

将用于测定休止角的铁架台放置在水平位置，漏斗固定在铁架台上，漏斗正下方放置塑料接收容器。将晶型I加入漏斗，使物料从漏斗缓缓流下，形成锥形，漏斗下料口与物料顶端保持约2-4cm高度。重复测量5 次，计算平均值。

表5休止角的测定

休止角平均值为41.80°，晶型I流动性良好。

(2)堆密度和振实密度测定

将晶型I加入到量筒中，记录加入的物料重量和物料体积。然后使用密度仪进行振实，记录物料振实后的体积。

表6松密度与振实密度的测定

注：卡尔指数＝(振实密度-松密度)/振实密度×100

卡尔指数为21.60，该化合物流动性良好。

综上，晶型I的流动性尚可，可以较方便的用于各项制剂工艺。

实施例10引湿性测定

该实施例对晶型I的引湿性根据药典法进行考察，具体如下：

(1)取2只干燥的具塞玻璃称量瓶(外径为50mm，高为30mm)置于下部放置氯化铵饱和溶液的干燥器内，称量瓶敞口放置，盖好干燥器盖子，然后将干燥器置于25℃的恒温房间内，放置过夜。

(2)称量瓶放置过夜后取出精密称定重量，分别为m₁ 1，m₁ 2。

(3)取原料药样品适量，平铺于已称定重量的称量瓶中(样品的厚度约1 mm)，然后精密称定重量，分别为m₂ 1，m₂ 2。

(4)将称量瓶敞口放置，并于瓶盖一起置于下部放置氯化铵饱和溶液的干燥器内，盖好干燥器盖子，然后将干燥器置于25℃的恒温箱内，放置 24小时。

(5)放置24小时后，盖好称量瓶盖，然后取出精密称定重量，分别为m₃ 1，m₃2。

(6)引湿性增重计算，计算公式如下：

增重百分率＝100％×(m₃-m₂)/(m₂-m₁)

表7引湿性测定

根据吸湿性测试结果，该化合物无或几乎无引湿性。

实施例11稳定性测定

称取一定量的晶型I(纯度为99.72％)，置于玻璃瓶中，摊成厚度不大于5mm薄层，敞口放置于25℃/60％RH、40℃/75％RH、60℃/75％RH和25℃/92.5％RH条件下(使用铝箔纸包裹并扎孔)，于2周后取样通过XRPD 和HPLC检测样品的稳定性。测试结果如表8所示。由结果可知，晶型I 在所有条件下均保持稳定，纯度也无明显变化。

表8两周稳定性测定结果

稳定性条件	25℃/60％RH	40℃/75％RH	60℃/75％RH	25℃/92.5％RH
					晶型是否稳定	是	是	是	是
纯度	99.70％	99.70％	99.68％	99.72％