一种制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法
阅读说明：本技术 一种制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法 (Method for preparing nicotinamide mononucleotide eutectic ) 是由 张章 陈明 于 2021-06-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法,旨在解决现有烟酰胺单核苷酸晶体流动性差、导致NMN药物或保健品产品的装/重量差异较大、品质不一的技术问题。该方法以烟酰胺单核苷酸为活性成分,以异烟碱为共晶形成物,采用溶液合成法将烟酰胺单核苷酸与异烟碱进行混合后析晶,具有操作简单,适用范围广的优点。(The invention provides a method for preparing nicotinamide mononucleotide eutectic, aiming at solving the technical problems of large loading/weight difference and inconsistent quality of NMN (N-methyl nicotinamide mononucleotide) medicine or health-care product due to poor fluidity of the existing nicotinamide mononucleotide crystal. The method takes nicotinamide mononucleotide as an active ingredient and isonicotinine as a eutectic formation substance, adopts a solution synthesis method to mix the nicotinamide mononucleotide and the isonicotinine and then carries out crystallization, and has the advantages of simple operation and wide application range.)
技术领域
本发明涉及化合物晶体的制备
技术领域
，特别涉及烟酰胺单核苷酸共晶体的制备方法。背景技术
烟酰胺单核苷酸(Nicotinamide mononucleotide，简称NMN)是生物细胞内固有的一种生化物质，它在细胞内可被烟酰胺核苷酸腺苷转移酶腺苷化从而转变成生物细胞所赖以生存的重要物质—烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(简称NAD，又称辅酶I，存在于所有细胞中，参与上千种生物催化反应，在生物细胞能量生成中扮演着重要角色)。NMN是NAD的直接前体，其作为生物细胞内NAD补救合成途径的重要中间体，在生物细胞内的水平直接影响到NAD的浓度。
研究发现，通过体外补充NMN是提高细胞内NAD浓度水平的最理想方式，除此之外，人们还发现，体外补充NMN可获得诸如延缓衰老、治疗帕金森等老年病、调节胰岛素分泌、影响mRNA的表达等诸多医疗保健效果，而且越来越多关于NMN的新的医药用途还在不断被报道出来。另外，随着李嘉诚投资“不老药”NMN的消息不胫而走，NMN一时间成了香饽饽，受到了众多资本的青睐，而普罗大众对NMN药品或保健品的追逐也是趋之若鹜，市场上对NMN药品或保健品的需求量与日俱增。
由于NMN的稳定性不够好，使用NMN无定形粉末生产出来的药品或保健品在储藏和运输的过程中很容易丧失药物活性，因此NMN的晶体被开发出来，如中国专利申请CN108697722A中公布了β—烟酰胺单核苷酸的两种晶体形式，分别为无水晶体(形式1)和二甲基亚砜溶剂化物晶体(形式2)。如今相关企业普遍采用晶体形态的NMN来生产NMN药品或保健品，产品的稳定性得到显著提高，但是，仍存在一定的问题，如NMN的流动性较差，导致产品的装/重量差异较大、品质不一。
发明内容
鉴于上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于开发一种能够获得流动性较好的烟酰胺单核苷酸晶体的制备烟酰胺单核苷酸的方法，以期解决现有烟酰胺单核苷酸晶体流动性差、导致NMN药物或保健品产品的装/重量差异较大、品质不一的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法，包括：以烟酰胺单核苷酸为活性成分，以异烟碱为共晶形成物，采用溶液合成法将烟酰胺单核苷酸与异烟碱进行混合后析晶。
所谓共晶体，根据FDA颁布的《药物共晶监管分类指南(2011)》中的定义，是指在同一晶体点阵中包含两种或以上不同分子的结晶物质，共晶组分间通过非离子化相互作用，呈现为中性状态。共晶组分分为两种，一种是活性成分(Active PharmaceulicalIngredient，简称API)，另一种是共晶形成物(Cocrystal Former，简称CCF)，这两种共晶组分在氢键、π-π堆积作用、范德华力或其他非共价键作用下，以固定的化学计量比结合而成一种新的固体形态。
制备共晶体的常见方法从制备时各个组分的形态层面分为两类：溶液合成法和固体合成法。所谓溶液合成法即为合成时候API和CCF都为流体状态，包括蒸发结晶、冷却结晶、混悬法等；所谓固体合成法是指在合成时API和CCF都为固体形态，包括升华法、熔融法和研磨法。
采用溶液合成法制备共晶体时，API和CCF的计量比会对共晶体析出的量产生影响，如果计量比不合适，则可能会导致其中一种物质单独析出，从而影响共晶体的析出率。本发明提供的上述制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法中，将烟酰胺单核苷酸与异烟碱优选按照摩尔比1:1的比列进行混合，可以最大程度析出烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体。
在本发明提供的上述制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法中，混合和析晶的过程均在有机溶剂与水的混合体系中进行，该方法中有机溶剂的种类对是否能够顺利析出晶体起着关键性作用，本发明提供的上述制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法中的有机溶剂优选为四氢呋喃、乙腈或丙酮。
更优选地，本发明提供的上述制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法中的有机溶剂与水的混合体系中，有机溶剂与水的体积比为1:1-5。
优选地，本发明提供的上述制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法中，在整个混合过程中，保持有机溶剂与水的混合体系的温度为30-55℃，既是为后续降温析晶做准备，又能加快混合过程，节省时间。
在本发明提供的上述制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法中，有机溶剂与水的混合体系可以通过将有机溶剂与水直接混合的方式得到，也可以通过将有机溶剂缓慢滴加进水中的方式得到。对于前一种方式，可将烟酰胺单核苷酸和异烟碱在有机溶剂与水混合后再加入；对于后一种方式，应在向水中滴加有机溶剂之前，先将烟酰胺单核苷酸和异烟碱溶解于水中。
优选地，本发明提供的上述制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法中采用上述后一种方式制作有机溶剂与水的混合体系，即，先将烟酰胺单核苷酸和异烟碱溶解于水中，然后将有机溶剂缓慢滴加进水中。该方法可以进一步提高晶体的堆密度，从而获得流动性更好的晶体。
更优选地，本发明提供的上述制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法中，将有机溶剂缓慢滴加进水中的过程中保持有机溶剂与水的混合体系的温度为30-55℃，这样做的好处在于：既是为后续降温析晶做准备，又能加快混合过程，节省时间。
优选地，本发明提供的上述制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法中，析晶过程是在将有机溶剂与水的混合体系的温度降低至4-8℃后静置的状态下进行。
发明人通过长期大量的实验摸索以及创造性劳动，终于开发出了本发明提供的上述制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法，通过反复试验证实，该方法能够成功制备得到以共晶体形态呈现的烟酰胺单核苷酸的新晶型，并且成功率为100％。
对通过本发明提供的上述制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法制备得到的烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体使用Cu-Kα辐射、以2θ角度表示的X-射线粉末衍射在约9.6±0.2°、约13.3±0.3°、约22.8±0.2°和约36.5±0.2°有衍射峰。并且，其差示扫描量热分析图在55.8±3℃和151.9±3℃有吸热峰。
进一步地，对通过本发明提供的上述制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法制备得到的烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体使用Cu-Kα辐射、以2θ角度表示的X-射线粉末衍射在约9.6±0.2°、约9.8±0.2°、约10.6±0.2°、约13.3±0.3°、约16.3±0.2°、约21.3±0.2°、约22.8±0.2°、约32.1±0.2°和约36.5±0.2°有衍射峰。
实验发现，通过本发明提供的上述制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法制备得到的烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体不但没有影响烟酰胺单核苷酸本身的药物活性，而且比现有的晶体具有更高的堆密度，从而显著改善了烟酰胺单核苷酸的流动性。堆密度的大小与晶体的形态和粒度等特质相关，而晶体的形态和粒度等特质又是由制备工艺中诸如步骤、溶剂的种类、温度等控制条件来决定，所以，这种具有更高堆密度的晶体的获得完全依赖于本发明提供的上述制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法中特定工艺条件的选择和设定。
有益效果：
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提供了一种能够成功制备得到以共晶体形态呈现的烟酰胺单核苷酸新晶体的制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法，填补了烟酰胺单核苷酸共晶体的空白，并且该方法操作简单，适用范围广。
2、实验发现，通过本发明提供的制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法制备得到的烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体不但没有影响烟酰胺单核苷酸本身的药物活性，而且比现有的晶体具有更高的堆密度，从而显著改善了烟酰胺单核苷酸的流动性，能够很好地解决企业生产中存在的NMN药物或保健品产品的装/重量差异较大、品质不一的技术问题。
3、本发明提供了一种能够提高烟酰胺单核苷酸晶体的堆密度的制备方法。
附图说明
图1是本发明提供的烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体的X-射线粉末衍射图谱；
图2是本发明提供的烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体的差示扫描量热分析图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释，本发明并不局限于以下实施例。
以下实施例中所使用的原料和试剂，如无特别说明，均为从市场购入。
参照中国专利申请CN108697722A中的实施例1公开的方法制备得到烟酰胺单核苷酸无水晶体(形式1)；
参照中国专利申请CN108697722A中的实施例4公开的方法制备得到烟酰胺单核苷酸二甲基亚砜溶剂化物晶体(形式2)。
具体来说，本发明提供的制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法包括如下两种方案(其中的有机溶剂为四氢呋喃、乙腈或丙酮)：
方案一
按照体积比为1:1-5的比例将有机溶剂与水混合，得到有机溶剂与水的混合体系，调节混合体系的温度为30-55℃，按照烟酰胺单核苷酸与异烟碱的摩尔比1:1的比列将两者加入混合体系中均匀混合，然后将混合体系的温度降低至4-8℃，静置，等待晶体析出。
方案二
按照烟酰胺单核苷酸与异烟碱的摩尔比1:1的比列将两者溶解于水中，然后将占水的体积0.2-1倍比例的有机溶剂缓慢滴加入溶解有烟酰胺单核苷酸和异烟碱的水中，得到有机溶剂与水的混合体系，滴加过程中保持有机溶剂与水的混合体系的温度为30-55℃，边滴加边搅拌，滴加完成后将混合体系的温度降低至4-8℃，静置，等待晶体析出。
实施例1
采用本发明提供的制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法制备烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体
将67gβ-烟酰胺单核苷酸和24g异烟碱溶解于2L水中，然后向其中缓慢滴加2L四氢呋喃，边滴加边搅拌，滴加过程中保持溶液的温度为45℃，滴加完成后将溶液的温度降低至6℃，静置，等待晶体析出，待析晶结束后将溶液过滤，即得烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体。
实施例2
采用本发明提供的制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法制备烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体
将67gβ-烟酰胺单核苷酸和24g异烟碱溶解于2L水中，然后向其中缓慢滴加2L乙腈，边滴加边搅拌，滴加过程中保持溶液的温度为55℃，滴加完成后将溶液的温度降低至4℃，静置，等待晶体析出，待析晶结束后将溶液过滤，即得烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体。
实施例3
采用本发明提供的制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法制备烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体
将67gβ-烟酰胺单核苷酸和24g异烟碱溶解于2L水中，然后向其中缓慢滴加2L丙酮，边滴加边搅拌，滴加过程中保持溶液的温度为30℃，滴加完成后将溶液的温度降低至8℃，静置，等待晶体析出，待析晶结束后将溶液过滤，即得烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体。
实施例4
采用本发明提供的制备烟酰胺单核苷酸共晶体的方法制备烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体
将2L丙酮和2L水混合，得到丙酮与水的混合溶液，调节混合溶液的温度为30℃，将67gβ-烟酰胺单核苷酸和24g异烟碱加入混合溶液中，搅拌使之溶解并均匀混合，然后将混合溶液的温度降低至8℃，静置，等待晶体析出，待析晶结束后将溶液过滤，即得烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体。
实施例5
对实施例1-4制备得到的烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体进行X-射线粉末衍射：
使用帕纳科X’Pert锐影X-射线粉末衍射仪(PW3040/60，荷兰帕纳科分析仪器有限公司)，Cu-Kα辐射，波长发散狭缝1°，X-射线光管电压45kV，X射线光管电流40mA，扫描范围2-40°(2θ)，步长0.0130°，步长时间：78.7950s。将粉末样品压平置于微量样品盘后检测。本发明提供的烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体的X-射线粉末衍射图谱如图1所示，衍射角2θ对应峰及强度如表1所示。
表1
2θ(°)
相对强度(％)
9.6
15.3
9.8
6.8
10.6
8.9
13.3
100.0
16.3
16.5
17.1
3.1
19.4
4.7
20.1
4.3
21.3
11.9
21.8
5.5
22.8
28.2
25.7
2.5
26.2
3.2
26.8
4.9
31.4
3.7
32.1
15.3
32.6
4.6
32.9
3.5
36.2
6.0
36.5
23.4
实施例6
对实施例1-4制备得到的烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体测定差示扫描量热曲线(DSC)：
DSC测量在TA Instruments Q2000中用密封盘装置进行。将样品(约1～3mg)在铝盘中称量，用Tzero压盖，精密记录到百分之一毫克，并将样品转移至仪器中进行测量。仪器用氮气以50mL/min吹扫。在室温到220℃之间以10℃/min的加热速率收集数据。以吸热峰向下进行绘图，数据用TA Universal Analysis分析。本发明提供的烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体的差示扫描量热分析图如图2所示，其中，横坐标表示温度(Temperature,℃)，纵坐标表示单位质量的物质放出的热流量(Heat Flow,W/g)。
实施例7
堆密度测定
分别取形式1晶体、形式2晶体以及实施例1-4制备得到的烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体适量样品过筛(1.00mm编号18)，精密称定，缓慢倾入玻璃刻度量筒，刮平顶部，记录表观体积，计算堆密度，实验结果如表2所示。
表2
晶体
堆密度g/ml
形式1
0.15
形式2
0.22
实施例1的共晶体
0.67
实施例2的共晶体
0.68
实施例3的共晶体
0.68
实施例4的共晶体
0.56
实施例8
装量差异测定
分别取形式1晶体、形式2晶体以及实施例1-4制备得到的烟酰胺单核苷酸-异烟碱共晶体适量过200目筛，把胶囊壳固定在胶囊板上，往体板上填充粉剂，将药粉倒在体板上用刮粉板来回刮，待胶囊壳装满粉后，刮去体板上多余的粉，得胶囊剂。然后参照《中华人民共和国药典》(2020年版)在0103胶囊剂通则中对胶囊剂【装量差异】的检查方法对填充得到的胶囊剂进行测定，分别计算出形式1晶体、形式2晶体以及实施例1-4的共晶体每组所对应的每粒装量与该组平均装量相比较后的装量差异值X(％)，然后再对每个装量差异值取绝对值，计算每组的平均值 结果如表3所示。
表3
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