JP2004509856A - リポ酸およびジヒドロリポ酸の製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、以下の工程: (a) ジヒドロリポ酸を蒸留する工程、(b) (2)またはその立体異性体(式中、MsはSO2−R’であり、RおよびR’は互いに独立して、C1−C6−アルキル、C3−C8−シクロアルキル、C3−C8−シクロアルキルアルキル、アリールまたはアラルキルである)と、硫化ナトリウムおよび硫黄とをエタノール中で反応させ、かつ、ヒドリド錯体と反応させる工程、(c) R−ジヒドロリポ酸またはS−ジヒドロリポ酸のプロトン性溶液を、pH 9〜10において有機溶媒により抽出する工程、もしくは、(d) R−ジヒドロリポ酸またはS−ジヒドロリポ酸を、pH 4〜5においてプロトン性溶液から有機溶媒により抽出する工程、または、工程(a)〜(d) の1以上の組み合わせ、から選択される工程を含む、R−リポ酸またはS−リポ酸の製造方法に関する。さらに本発明は、ジヒドロリポ酸および化合物1,6,8−オクタントリオールの製造方法に関する。
Description
【0001】
本発明は、R−およびS−リポ酸ならびにR−およびS−ジヒドロリポ酸の製造方法に関する。
【0002】
本発明は特に、純粋なR−またはS−ジヒドロリポ酸の製造方法に関し、このR−またはS−ジヒドロリポ酸は直接利用されるか、または、更に処理することでR−およびS−リポ酸を製造する。
【0003】
ジヒドロリポ酸およびリポ酸は細胞代謝に特に重要な天然に存在する物質である。補酵素(例えばピルビン酸デヒドロゲナーゼの補酵素)としてR−リポ酸はエネルギー産生において中心的な役割を果たしている。その非常に良好な抗酸化特性を十分に発揮するために、R−リポ酸はその代謝においてジヒドロリポ酸に活性化されている。それらはin vivoで相互に変換し得るので、ジヒドロリポ酸およびリポ酸は同じ用途に使用することができる。R−リポ酸は加齢に伴う代謝の変化に正の作用を示すので、化粧品分野においても関心が持たれている。
【0004】
リポ酸およびジヒドロリポ酸は、食品分野において栄養補給食品として利用し得る。
【0005】
ジヒドロリポ酸および/またはリポ酸の薬(pharmacon)としての使用もまた可能である。
【0006】
R−リポ酸はインスリンに対する感受性を増加させるために、抗糖尿病薬として、更に糖尿病後発症状(diabetic late damage)の予防および緩和のためにも使用することができることが知られている。
【0007】
光学的に純粋なR−およびS−リポ酸またはジヒドロリポ酸の種々の製造方法が次の文献から知られている:
G. Bringmann, D. Herzberg, G. Adam, F. Balkenhohl, J. Paust Z. Naturforschung 1999, 54b, 665−661; B. Adger ら. Bioorg. Med. Chem. 1997, 5, 253−61; J.S. Yadav, S. Mysorekar, K. Garyali J. Scientific & Industrial Res. 1990, 49, 400−409; A.S. Gopalan, H.K. Jacobs Tetrahedron Lett 1989, 42, 5705; M.H. Brookes, B.T. Golding, A.T. Hudson Perkin Transaction I, 1988, 9−12; M.H. Brookes, B.T. Golding, D.A. Howes, A.T. Hudson Chemical Communication 1983, 1051−53; JP 1960−35704; 欧州特許出願公開第543088号明細書; 欧州特許出願公開第487 986号明細書。
【0008】
このようにエナンチオマーとして純粋なリポ酸およびジヒドロリポ酸は、キラルテンプレートを使用するラセミ体の化学的または酵素的な分割、または、エナンチオマー選択的合成、もしくは微生物による変換のような種々の方法により製造することができる。
【0009】
刊行物に記載された合成は、多くの工程を経て行うか、および/または高価な出発物質もしくは反応条件を使用する。既知の方法は、収率、環境面および/またはコスト面での配慮に関して改善が求められている。リポ酸およびジヒドロリポ酸はまたヒトに使用することも意図されているので、できるだけ純粋であって、且つ高収率で簡単に製造できる製品が望まれる。
【0010】
R−リポ酸およびR−ジヒドロリポ酸の合成を、以下に例として記載する。同様にしてそれぞれについてS−エナンチオマーを製造することもできる。
【0011】
Bringmannらはキラル6,8−ジヒドロキシオクタン酸エステル(1):
【化4】
から出発するR−リポ酸のための2つの合成経路を提唱する。
【0012】
(1)に関してリポ酸の収率は65%である。しかしながらKSAcを用いてSを導入する場合に得られる物質は98%のGC純度しか有しておらず、ヒトに適用するには問題となる。
【0013】
あるいは、Bringmannらに従って、硫黄の導入をNaS+Sを用いてDMF中で行うことができる。この場合は後の加水分解はリパーゼまたは炭酸カリウムを用いて行うことができる。得られるリポ酸メチルは重合化に対して非常に敏感である。
【0014】
驚くべきことに、スルホン酸誘導体、例えばメシラート:
【化5】
[式中、MsはSO2−R’であり、RおよびR’は互いに独立して、C1−C6−アルキル、C3−C8−シクロアルキル、C3−C8−シクロアルキルアルキル、アリールまたはアラルキルであり、好ましくはメチルである]
と、硫化ナトリウムおよび硫黄とをエタノール中で反応させ、その後にヒドリド錯体と反応させることにより、純粋なジヒドロリポ酸:
【化6】
を製造することができることがこの度見出された。好ましくは、この反応は中間体の単離をせずに行う。
【0015】
Msの好ましい意味はメシラートまたはトシラートである。
【0016】
本発明の方法により、欧州特許出願公開第487 986号明細書に記載の方法と比較してR−またはS−リポ酸のより高い化学的純度が達成される。
【0017】
化合物(2)は、例えば対応する6,8−ジヒドロキシオクタン酸アルキル(1)と、トリエチルアミンおよび塩化メシルとの反応により製造する。好ましいアルキルエステルはC1−C6−アルキルエステルであり、メチルエステルが特に好ましい。
【0018】
アラルキル中のアリールまたはArは好ましくは、フェニルまたはナフチルであり、それぞれは1つ、2つまたは3つのC1−C4−アルキル基により置換されていてよく;アラルキルまたはシクロアルキルアルキル中の「アルキル」は、好ましくはC1−C4−アルキルであり、特に好ましくは−CH2−である。
【0019】
スルホン酸誘導体2(例えばメシラート)の反応は、エタノール含量が好ましくは90重量%を越える、特に好ましくは95重量%を越えるNa2S/Sエタノール混合液中で行う。該エタノール混合液は好ましくは、Na2S、Sおよびメシラートを少なくとも等モル量含み、メシラートに対して100%力価(strength)のNa2SおよびSをそれぞれ最大で1モル過剰量含む。25〜35%モル過剰量のNa2Sと45〜55%モル過剰量の硫黄が好ましい。Na2Sエタノール混合液は、好ましくは事前に沸騰させる。
【0020】
ヒドリド錯体は好ましくは、ホウ化水素、特にNaBH4のようなアルカリ金属ホウ化水素を意味すると理解される。
【0021】
ヒドリド錯体との反応は好ましくはアルカリ性溶液中で、特に高濃度のアルカリ金属水酸化物溶液中で行う。ボロール(borol)溶液(14M NaOH中12%濃度NaBH4)が特に好ましい。
【0022】
続いて混合物を酸性化(pH < 2)し、有機溶媒(好ましくは酢酸エチルまたはトルエン)で抽出すると、ジヒドロリポ酸が高収率で得られる。
【0023】
こうして得られたジヒドロリポ酸をリポ酸に酸化して結晶化すると、非常に純粋なリポ酸が高収率で得られる(GC > 99.5%、ee HPLC (CSP) > 99%(検出限界))。酸化はFeCl3/空気を用いて行うことができ、結晶化は好ましくはヘプタン/トルエン中で行うことができる(国際公開第00/08012号パンフレット)。
【0024】
驚くべきことに、ジヒドロリポ酸は、160〜220℃の温度範囲、好ましくは180〜210℃、特に好ましくは200℃±5℃にて、0.5〜5 mbarの圧力、特に好ましくは1〜3 mbarの圧力で、顕著に分解されること無く蒸留することができる。蒸留は好ましくは連続的に行う(Sambay, 流下膜式蒸発器または薄層式蒸発器)。この圧力範囲は多くの経費をかけることなく工業的に到達し得る。驚くべきことに、続いて行う酸化および結晶化の後に、蒸留をしない場合よりも10%を越える多くのリポ酸をジヒドロリポ酸から得ることができる。ジヒドロリポ酸の精製を更に最適化することにより、より多くの工程が挿入されるものの、驚くべきことにより高い収率の純粋なリポ酸が導かれた。
【0025】
混合物のヒドリド錯体との反応の後にジヒドロリポ酸のプロトン性溶液をpH 9〜10、好ましくは9.5において有機溶媒で抽出すると、より高い収量の結晶化物が、リポ酸を得るための後処理後に得られる。ジヒドロリポ酸のプロトン性溶液をpH 4〜5、好ましくは4.5において有機溶媒中に抽出すると、より高い収量の結晶化物が、リポ酸を得るための後処理後に得られる。
【0026】
リポ酸を得るための後処理(結晶化とともに最適な蒸留および酸化)の前に有機溶媒中で抽出を行うと、リポ酸の収率およびジヒドロリポ酸の純度が上昇する。
【0027】
上記のジヒドロリポ酸の精製のための方法における各工程は、単独でまたは組み合わされて、より高い収量の結晶化リポ酸を導く。各工程を組み合わせることが好ましく、上記の全ての工程を、特に実施例4の順序で行うことが特に非常に好ましい。
【0028】
驚くべきことに、抽出工程を逆にすると(はじめにpH 4〜5において抽出し、続いてpH 9〜10において精製する)、ジヒドロリポ酸を蒸留しなくても、高収率のリポ酸結晶化物が得られようになる。この手順もまた同様に特に好ましい。
【0029】
プロトン性溶液は、少なくとも30%の水、好ましくは50%を越える水、特に好ましくは75%を越える水を含む溶媒混合物を意味すると理解される。他の成分は、DMFまたはアルコールのような極性溶媒、特にエタノールである。抽出のための有機溶媒は好ましくは無極性溶媒、例えば、塩化メチレンもしくはクロロホルムのようなハロゲン化溶媒、グリコールエーテル、ジエチルエーテルもしくはメチルt−ブチルエーテルのようなエーテル、酢酸エチルのようなエステル、シクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタン、トルエンのような脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素、またはそれらの混合物であり、好ましい溶媒はヘキサン、ヘプタン、トルエンおよび酢酸エチルである。
【0030】
純粋なリポ酸または純粋なジヒドロリポ酸はそれぞれ、化学的に純粋な、特にエナンチオマーとして純粋なリポ酸またはジヒドロリポ酸を意味すると理解される。
【0031】
R−またはS−ジヒドロリポ酸およびR−リポ酸またはS−リポ酸は、70%以上、好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上、特に非常に好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上、または98%以上、最も好ましくは99%以上、およびそれより高い(すなわち検出限界にある)エナンチオマー純度(HPLC、CSPにより測定したee値)を好ましくは有する物質を意味すると理解される。
【0032】
化学的純度(GCまたはHPLC)に関して、R−またはS−ジヒドロリポ酸はそれぞれ、80%以上、特に好ましくは90%以上、特に非常に好ましくは95%および97%以上の純度を好ましくは有する物質である。
【0033】
R−またはS−リポ酸の化学的純度に関して、99%より高い、特に好ましくは99.5%より高い、特に非常に好ましくは99.9%より高い物質が好ましい。これは用いる方法の検出限界に相当する。
【0034】
本発明はさらに、本発明の方法により得られたR−リポ酸またはS−リポ酸を、該リポ酸のエステルまたはアミドのような薬理学的に許容される誘導体に更に処理することに関する。反応および誘導体は文献から既知である。本発明は更にまた、本発明に従って製造したR−またはS−リポ酸をさらに処理して薬理学的に許容できる塩(例えば、アルカリ金属塩、およびアルカリ土類金属塩、または例えばR−リポ酸のトロメタモール塩)にすることに関する。
【0035】
加えて、本発明は式:
【化7】
で表される新規の光学的に活性なトリチオールおよびその立体異性体に関する。
【0036】
1,6,8−オクタントリチオールは、1,6,8−オクタントリオールに硫黄を導入することにより形成される。該トリオールはジオール(1)の二次成分である。それはpH9での抽出の間に有機相中に濃縮され、そこから単離することができる。該オクタントリチオールは光学的に活性な合成単位として、また選択的な触媒毒として用いることができる。
【0037】
以下の例により、限定することなく本発明を説明する。
【0038】
実施例1
(a) (1 => 2):はじめに、170ml(1.25mol)のトリエチルアミンと98g(97%、0.5mol)の(6S)−6,8−ジヒドロキシオクタン酸メチル1の溶液を1リットルのトルエンに導入する。混合物を冷却し、143g(1.25mol)の塩化メシルを添加する。トリエチルアンモニウム塩酸塩を除去した後、溶液を濃縮する。反応率は定量的である。
【0039】
(b) (2 => 3):151g(0.63mol)の硫化ナトリウムと24gの硫黄粉末をエタノール中で沸騰させる。反応混合物を0.5molのメシラートにより処理する。それを完全脱イオン化水(CD水)により希釈する。14M 水酸化ナトリウム溶液中の12%NaBH4溶液(ボロール溶液)174g(0.55mol)と反応後、溶媒を蒸留により除く。混合物をpH1に調整してトルエンにより抽出する。収量:105.1g(90%、ジオール1に対して91%)。
【0040】
(c) (3 => 4):5リットルのCD水中の105.1gのジヒドロリポ酸を10リットルの丸底フラスコ中で攪拌し、溶液をpH 8.5に調整し、触媒量の塩化鉄(III)で処理する。混合物を変換が完了するまで空気で通気する。溶液をpH2に調整し、トルエンで抽出する。相分離し、有機相を濃縮する。残留物を工業用ヘプタンで処理して、5gのシリカゲルを充填したフィルターに通す。
【0041】
冷却する際にR−リポ酸が結晶析出し、窒素気流中で乾燥させる。収量は65.9g(ジオール1に対して理論値の64%)である。
【0042】
GCによる含量: >99.9%
eeによる含量: >99%
【0043】
実施例2(蒸留の導入)
(a) (1 => 2): 170ml(1.25mol)のトリエチルアミンと98g(97%、0.5mol)の(6S)−6,8−ジヒドロキシオクタン酸メチル1の溶液を1リットルのトルエンに導入する。混合物を冷却し、143g(1.25mol)の塩化メシルを添加する。トリエチルアンモニウム塩酸塩を除去した後、溶液を濃縮する。反応率は定量的である。
【0044】
(b) (2 => 3):151g(0.63mol)の硫化ナトリウムと24gの硫黄粉末をエタノール中で沸騰させる。反応混合物を0.5molのメシラートにより処理する。それをCD水により希釈し、174g(0.55mol)のボロール溶液を添加し、溶媒を蒸留により除く。混合物をpH1に調整してトルエンにより抽出する。有機相から溶媒を除く。残留した油状物を流下膜式蒸発器中で蒸留する(1〜3 mbar、200℃)。収量:95.3g(力価96%、ジオール1に対して88%)。
【0045】
(c) (3 => 4):5リットルのCD水中の95.3gの蒸留済ジヒドロリポ酸を10リットルの丸底フラスコ中で攪拌し、溶液をpH 8.5に調整し、触媒量の塩化鉄(III)で処理する。混合物を変換が完了するまで空気で通気する。溶液をpH2に調整し、トルエンで抽出する。相分離し、有機相を濃縮する。残留物を工業用ヘプタンで処理して、5gのシリカゲルを充填したフィルターに通す。
【0046】
冷却する際にR−リポ酸が結晶析出し、窒素気流中で乾燥させる。収量は74.2g(ジオール1に対して理論値の72%)である。
【0047】
GCによる含量: >99.9%
eeによる含量: >99%
【0048】
実施例3( pH 9での抽出および蒸留)
(a) (1 => 2): 170ml(1.25mol)のトリエチルアミンと98g(97%、0.5mol)の(6S)−6,8−ジヒドロキシオクタン酸メチル1の溶液を1リットルのトルエンに導入する。混合物を冷却し、143g(1.25mol)の塩化メシルを添加する。トリエチルアンモニウム塩酸塩を除去した後、溶液を濃縮する。反応率は定量的である。
【0049】
(b) (2 => 3):151g(0.63mol)の硫化ナトリウムと24gの硫黄粉末をエタノール中で沸騰させる。反応混合物を0.5molのメシラートにより処理する。それをCD水により希釈し、174g(0.55mol)のボロール溶液を添加する。混合物を硫酸を用いてpH 9に調整してトルエンにより抽出する。トルエン相を廃棄する。続いて混合物をpH 1に調整し、トルエンにより抽出する。有機相から溶媒を除く。残留した油状物を流下膜式蒸発器中で蒸留する(1〜3 mbar、200℃)。収量:91.1g(95%、ジオール1に対して85%)。
【0050】
(c) (3 => 4):5リットルのCD水中の91.1gの蒸留済ジヒドロリポ酸を10リットルの丸底フラスコ中で攪拌し、溶液をpH 8.5に調整し、触媒量の塩化鉄(III)で処理する。混合物を変換が完結するまで空気で通気する。溶液をpH2に調整し、トルエンで抽出する。相分離し、有機相を濃縮する。残留物を工業用ヘプタンで処理して、5gのシリカゲルを充填したフィルターに通す。
【0051】
冷却する際にR−リポ酸が結晶析出し、窒素気流中で乾燥させる。収量は76.2g(ジオール1に対して理論値の74%)である。
【0052】
GCによる含量: >99.9%
eeによる含量: >99%
【0053】
実施例4( pH 9、 pH 4での抽出および蒸留)
(a) (1 => 2): 170ml(1.25mol)のトリエチルアミンと98g(97%、0.5mol)の(6S)−6,8−ジヒドロキシオクタン酸メチル1の溶液を1リットルのトルエンに導入する。混合物を冷却し、143g(1.25mol)の塩化メシルを添加する。トリエチルアンモニウム塩酸塩を除去した後、溶液を濃縮する。反応率は定量的である。
【0054】
(b) (2 => 3):151g(0.63mol)の硫化ナトリウムと24gの硫黄粉末をエタノール中で沸騰させる。反応混合物を0.5molのメシラートにより処理する。それをCD水により希釈し、174g(0.55mol)のボロール溶液を添加する。混合物を硫酸を用いてpH 9に調整してトルエンにより抽出する。トルエン相を廃棄する。続いて混合物をpH4に調整し、トルエンにより抽出する。有機相から溶媒を除く。残留した油状物を流下膜式蒸発器中で蒸留する(1〜3 mbar、200℃)。収量:95.2g(97%、ジオール1に対して88%)。
【0055】
(c) (3 => 4):5リットルのCD水中の95.2gの蒸留済ジヒドロリポ酸を10リットルの丸底フラスコ中で攪拌し、溶液をpH 8.5に調整し、触媒量の塩化鉄(III)で処理する。それを変換が完了するまで空気で通気する。溶液をpH2に調整し、トルエンで抽出する。相分離し、有機相を濃縮する。残留物を工業用ヘプタンで処理して、5gのシリカゲルを充填したフィルターに通す。
【0056】
冷却する際にR−リポ酸が結晶析出し、窒素気流中で乾燥させる。収量は77.2g(ジオール1に対して理論値の75%)である。
【0057】
GCによる含量: >99.9%
eeによる含量: >99%
【0058】
実施例5( pH 9および pH 4での抽出)
(a) (1 => 2): 170ml(1.25mol)のトリエチルアミンと98g(97%、0.5mol)の(6S)−6,8−ジヒドロキシオクタン酸メチル1の溶液を1リットルのトルエンに導入する。混合物を冷却し、143g(1.25mol)の塩化メシルを添加する。トリエチルアンモニウム塩酸塩を除去した後、溶液を濃縮する。反応率は定量的である。
【0059】
(b) (2 => 3):151g(0.63mol)の硫化ナトリウムと24gの硫黄粉末をエタノール中で沸騰させる。反応混合物を0.5molのメシラートにより処理する。それをCD水により希釈し、174g(0.55mol)のボロール溶液を添加する。混合物を硫酸を用いてpH4に調整してトルエンにより抽出する。トルエン相を廃棄する。続いて混合物をpH9に調整し、トルエンにより抽出する。有機相を廃棄する。
【0060】
(c) (3 => 4):得られた水性溶液を5リットルのCD水とともに攪拌し、バッチを触媒量の塩化鉄(III)で処理する。それを変換が完了するまで空気で通気する。溶液をpH2に調整し、トルエンで抽出する。相分離し、有機相を濃縮する。残留物を工業用ヘプタンで処理して、5gのシリカゲルを充填したフィルターに通す。
【0061】
冷却する際にR−リポ酸が結晶析出し、窒素気流中で乾燥させる。収量はジオール1に対して理論値の73%である。
【0062】
GCによる含量: >99.9%
eeによる含量: >99%
本発明は、R−およびS−リポ酸ならびにR−およびS−ジヒドロリポ酸の製造方法に関する。
【0002】
本発明は特に、純粋なR−またはS−ジヒドロリポ酸の製造方法に関し、このR−またはS−ジヒドロリポ酸は直接利用されるか、または、更に処理することでR−およびS−リポ酸を製造する。
【0003】
ジヒドロリポ酸およびリポ酸は細胞代謝に特に重要な天然に存在する物質である。補酵素(例えばピルビン酸デヒドロゲナーゼの補酵素)としてR−リポ酸はエネルギー産生において中心的な役割を果たしている。その非常に良好な抗酸化特性を十分に発揮するために、R−リポ酸はその代謝においてジヒドロリポ酸に活性化されている。それらはin vivoで相互に変換し得るので、ジヒドロリポ酸およびリポ酸は同じ用途に使用することができる。R−リポ酸は加齢に伴う代謝の変化に正の作用を示すので、化粧品分野においても関心が持たれている。
【0004】
リポ酸およびジヒドロリポ酸は、食品分野において栄養補給食品として利用し得る。
【0005】
ジヒドロリポ酸および/またはリポ酸の薬(pharmacon)としての使用もまた可能である。
【0006】
R−リポ酸はインスリンに対する感受性を増加させるために、抗糖尿病薬として、更に糖尿病後発症状(diabetic late damage)の予防および緩和のためにも使用することができることが知られている。
【0007】
光学的に純粋なR−およびS−リポ酸またはジヒドロリポ酸の種々の製造方法が次の文献から知られている:
G. Bringmann, D. Herzberg, G. Adam, F. Balkenhohl, J. Paust Z. Naturforschung 1999, 54b, 665−661; B. Adger ら. Bioorg. Med. Chem. 1997, 5, 253−61; J.S. Yadav, S. Mysorekar, K. Garyali J. Scientific & Industrial Res. 1990, 49, 400−409; A.S. Gopalan, H.K. Jacobs Tetrahedron Lett 1989, 42, 5705; M.H. Brookes, B.T. Golding, A.T. Hudson Perkin Transaction I, 1988, 9−12; M.H. Brookes, B.T. Golding, D.A. Howes, A.T. Hudson Chemical Communication 1983, 1051−53; JP 1960−35704; 欧州特許出願公開第543088号明細書; 欧州特許出願公開第487 986号明細書。
【0008】
このようにエナンチオマーとして純粋なリポ酸およびジヒドロリポ酸は、キラルテンプレートを使用するラセミ体の化学的または酵素的な分割、または、エナンチオマー選択的合成、もしくは微生物による変換のような種々の方法により製造することができる。
【0009】
刊行物に記載された合成は、多くの工程を経て行うか、および/または高価な出発物質もしくは反応条件を使用する。既知の方法は、収率、環境面および/またはコスト面での配慮に関して改善が求められている。リポ酸およびジヒドロリポ酸はまたヒトに使用することも意図されているので、できるだけ純粋であって、且つ高収率で簡単に製造できる製品が望まれる。
【0010】
R−リポ酸およびR−ジヒドロリポ酸の合成を、以下に例として記載する。同様にしてそれぞれについてS−エナンチオマーを製造することもできる。
【0011】
Bringmannらはキラル6,8−ジヒドロキシオクタン酸エステル(1):
【化4】
から出発するR−リポ酸のための2つの合成経路を提唱する。
【0012】
(1)に関してリポ酸の収率は65%である。しかしながらKSAcを用いてSを導入する場合に得られる物質は98%のGC純度しか有しておらず、ヒトに適用するには問題となる。
【0013】
あるいは、Bringmannらに従って、硫黄の導入をNaS+Sを用いてDMF中で行うことができる。この場合は後の加水分解はリパーゼまたは炭酸カリウムを用いて行うことができる。得られるリポ酸メチルは重合化に対して非常に敏感である。
【0014】
驚くべきことに、スルホン酸誘導体、例えばメシラート:
【化5】
[式中、MsはSO2−R’であり、RおよびR’は互いに独立して、C1−C6−アルキル、C3−C8−シクロアルキル、C3−C8−シクロアルキルアルキル、アリールまたはアラルキルであり、好ましくはメチルである]
と、硫化ナトリウムおよび硫黄とをエタノール中で反応させ、その後にヒドリド錯体と反応させることにより、純粋なジヒドロリポ酸:
【化6】
を製造することができることがこの度見出された。好ましくは、この反応は中間体の単離をせずに行う。
【0015】
Msの好ましい意味はメシラートまたはトシラートである。
【0016】
本発明の方法により、欧州特許出願公開第487 986号明細書に記載の方法と比較してR−またはS−リポ酸のより高い化学的純度が達成される。
【0017】
化合物(2)は、例えば対応する6,8−ジヒドロキシオクタン酸アルキル(1)と、トリエチルアミンおよび塩化メシルとの反応により製造する。好ましいアルキルエステルはC1−C6−アルキルエステルであり、メチルエステルが特に好ましい。
【0018】
アラルキル中のアリールまたはArは好ましくは、フェニルまたはナフチルであり、それぞれは1つ、2つまたは3つのC1−C4−アルキル基により置換されていてよく;アラルキルまたはシクロアルキルアルキル中の「アルキル」は、好ましくはC1−C4−アルキルであり、特に好ましくは−CH2−である。
【0019】
スルホン酸誘導体2(例えばメシラート)の反応は、エタノール含量が好ましくは90重量%を越える、特に好ましくは95重量%を越えるNa2S/Sエタノール混合液中で行う。該エタノール混合液は好ましくは、Na2S、Sおよびメシラートを少なくとも等モル量含み、メシラートに対して100%力価(strength)のNa2SおよびSをそれぞれ最大で1モル過剰量含む。25〜35%モル過剰量のNa2Sと45〜55%モル過剰量の硫黄が好ましい。Na2Sエタノール混合液は、好ましくは事前に沸騰させる。
【0020】
ヒドリド錯体は好ましくは、ホウ化水素、特にNaBH4のようなアルカリ金属ホウ化水素を意味すると理解される。
【0021】
ヒドリド錯体との反応は好ましくはアルカリ性溶液中で、特に高濃度のアルカリ金属水酸化物溶液中で行う。ボロール(borol)溶液(14M NaOH中12%濃度NaBH4)が特に好ましい。
【0022】
続いて混合物を酸性化(pH < 2)し、有機溶媒(好ましくは酢酸エチルまたはトルエン)で抽出すると、ジヒドロリポ酸が高収率で得られる。
【0023】
こうして得られたジヒドロリポ酸をリポ酸に酸化して結晶化すると、非常に純粋なリポ酸が高収率で得られる(GC > 99.5%、ee HPLC (CSP) > 99%(検出限界))。酸化はFeCl3/空気を用いて行うことができ、結晶化は好ましくはヘプタン/トルエン中で行うことができる(国際公開第00/08012号パンフレット)。
【0024】
驚くべきことに、ジヒドロリポ酸は、160〜220℃の温度範囲、好ましくは180〜210℃、特に好ましくは200℃±5℃にて、0.5〜5 mbarの圧力、特に好ましくは1〜3 mbarの圧力で、顕著に分解されること無く蒸留することができる。蒸留は好ましくは連続的に行う(Sambay, 流下膜式蒸発器または薄層式蒸発器)。この圧力範囲は多くの経費をかけることなく工業的に到達し得る。驚くべきことに、続いて行う酸化および結晶化の後に、蒸留をしない場合よりも10%を越える多くのリポ酸をジヒドロリポ酸から得ることができる。ジヒドロリポ酸の精製を更に最適化することにより、より多くの工程が挿入されるものの、驚くべきことにより高い収率の純粋なリポ酸が導かれた。
【0025】
混合物のヒドリド錯体との反応の後にジヒドロリポ酸のプロトン性溶液をpH 9〜10、好ましくは9.5において有機溶媒で抽出すると、より高い収量の結晶化物が、リポ酸を得るための後処理後に得られる。ジヒドロリポ酸のプロトン性溶液をpH 4〜5、好ましくは4.5において有機溶媒中に抽出すると、より高い収量の結晶化物が、リポ酸を得るための後処理後に得られる。
【0026】
リポ酸を得るための後処理(結晶化とともに最適な蒸留および酸化)の前に有機溶媒中で抽出を行うと、リポ酸の収率およびジヒドロリポ酸の純度が上昇する。
【0027】
上記のジヒドロリポ酸の精製のための方法における各工程は、単独でまたは組み合わされて、より高い収量の結晶化リポ酸を導く。各工程を組み合わせることが好ましく、上記の全ての工程を、特に実施例4の順序で行うことが特に非常に好ましい。
【0028】
驚くべきことに、抽出工程を逆にすると(はじめにpH 4〜5において抽出し、続いてpH 9〜10において精製する)、ジヒドロリポ酸を蒸留しなくても、高収率のリポ酸結晶化物が得られようになる。この手順もまた同様に特に好ましい。
【0029】
プロトン性溶液は、少なくとも30%の水、好ましくは50%を越える水、特に好ましくは75%を越える水を含む溶媒混合物を意味すると理解される。他の成分は、DMFまたはアルコールのような極性溶媒、特にエタノールである。抽出のための有機溶媒は好ましくは無極性溶媒、例えば、塩化メチレンもしくはクロロホルムのようなハロゲン化溶媒、グリコールエーテル、ジエチルエーテルもしくはメチルt−ブチルエーテルのようなエーテル、酢酸エチルのようなエステル、シクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタン、トルエンのような脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素、またはそれらの混合物であり、好ましい溶媒はヘキサン、ヘプタン、トルエンおよび酢酸エチルである。
【0030】
純粋なリポ酸または純粋なジヒドロリポ酸はそれぞれ、化学的に純粋な、特にエナンチオマーとして純粋なリポ酸またはジヒドロリポ酸を意味すると理解される。
【0031】
R−またはS−ジヒドロリポ酸およびR−リポ酸またはS−リポ酸は、70%以上、好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上、特に非常に好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上、または98%以上、最も好ましくは99%以上、およびそれより高い(すなわち検出限界にある)エナンチオマー純度(HPLC、CSPにより測定したee値)を好ましくは有する物質を意味すると理解される。
【0032】
化学的純度(GCまたはHPLC)に関して、R−またはS−ジヒドロリポ酸はそれぞれ、80%以上、特に好ましくは90%以上、特に非常に好ましくは95%および97%以上の純度を好ましくは有する物質である。
【0033】
R−またはS−リポ酸の化学的純度に関して、99%より高い、特に好ましくは99.5%より高い、特に非常に好ましくは99.9%より高い物質が好ましい。これは用いる方法の検出限界に相当する。
【0034】
本発明はさらに、本発明の方法により得られたR−リポ酸またはS−リポ酸を、該リポ酸のエステルまたはアミドのような薬理学的に許容される誘導体に更に処理することに関する。反応および誘導体は文献から既知である。本発明は更にまた、本発明に従って製造したR−またはS−リポ酸をさらに処理して薬理学的に許容できる塩(例えば、アルカリ金属塩、およびアルカリ土類金属塩、または例えばR−リポ酸のトロメタモール塩)にすることに関する。
【0035】
加えて、本発明は式:
【化7】
で表される新規の光学的に活性なトリチオールおよびその立体異性体に関する。
【0036】
1,6,8−オクタントリチオールは、1,6,8−オクタントリオールに硫黄を導入することにより形成される。該トリオールはジオール(1)の二次成分である。それはpH9での抽出の間に有機相中に濃縮され、そこから単離することができる。該オクタントリチオールは光学的に活性な合成単位として、また選択的な触媒毒として用いることができる。
【0037】
以下の例により、限定することなく本発明を説明する。
【0038】
実施例1
(a) (1 => 2):はじめに、170ml(1.25mol)のトリエチルアミンと98g(97%、0.5mol)の(6S)−6,8−ジヒドロキシオクタン酸メチル1の溶液を1リットルのトルエンに導入する。混合物を冷却し、143g(1.25mol)の塩化メシルを添加する。トリエチルアンモニウム塩酸塩を除去した後、溶液を濃縮する。反応率は定量的である。
【0039】
(b) (2 => 3):151g(0.63mol)の硫化ナトリウムと24gの硫黄粉末をエタノール中で沸騰させる。反応混合物を0.5molのメシラートにより処理する。それを完全脱イオン化水(CD水)により希釈する。14M 水酸化ナトリウム溶液中の12%NaBH4溶液(ボロール溶液)174g(0.55mol)と反応後、溶媒を蒸留により除く。混合物をpH1に調整してトルエンにより抽出する。収量:105.1g(90%、ジオール1に対して91%)。
【0040】
(c) (3 => 4):5リットルのCD水中の105.1gのジヒドロリポ酸を10リットルの丸底フラスコ中で攪拌し、溶液をpH 8.5に調整し、触媒量の塩化鉄(III)で処理する。混合物を変換が完了するまで空気で通気する。溶液をpH2に調整し、トルエンで抽出する。相分離し、有機相を濃縮する。残留物を工業用ヘプタンで処理して、5gのシリカゲルを充填したフィルターに通す。
【0041】
冷却する際にR−リポ酸が結晶析出し、窒素気流中で乾燥させる。収量は65.9g(ジオール1に対して理論値の64%)である。
【0042】
GCによる含量: >99.9%
eeによる含量: >99%
【0043】
実施例2(蒸留の導入)
(a) (1 => 2): 170ml(1.25mol)のトリエチルアミンと98g(97%、0.5mol)の(6S)−6,8−ジヒドロキシオクタン酸メチル1の溶液を1リットルのトルエンに導入する。混合物を冷却し、143g(1.25mol)の塩化メシルを添加する。トリエチルアンモニウム塩酸塩を除去した後、溶液を濃縮する。反応率は定量的である。
【0044】
(b) (2 => 3):151g(0.63mol)の硫化ナトリウムと24gの硫黄粉末をエタノール中で沸騰させる。反応混合物を0.5molのメシラートにより処理する。それをCD水により希釈し、174g(0.55mol)のボロール溶液を添加し、溶媒を蒸留により除く。混合物をpH1に調整してトルエンにより抽出する。有機相から溶媒を除く。残留した油状物を流下膜式蒸発器中で蒸留する(1〜3 mbar、200℃)。収量:95.3g(力価96%、ジオール1に対して88%)。
【0045】
(c) (3 => 4):5リットルのCD水中の95.3gの蒸留済ジヒドロリポ酸を10リットルの丸底フラスコ中で攪拌し、溶液をpH 8.5に調整し、触媒量の塩化鉄(III)で処理する。混合物を変換が完了するまで空気で通気する。溶液をpH2に調整し、トルエンで抽出する。相分離し、有機相を濃縮する。残留物を工業用ヘプタンで処理して、5gのシリカゲルを充填したフィルターに通す。
【0046】
冷却する際にR−リポ酸が結晶析出し、窒素気流中で乾燥させる。収量は74.2g(ジオール1に対して理論値の72%)である。
【0047】
GCによる含量: >99.9%
eeによる含量: >99%
【0048】
実施例3( pH 9での抽出および蒸留)
(a) (1 => 2): 170ml(1.25mol)のトリエチルアミンと98g(97%、0.5mol)の(6S)−6,8−ジヒドロキシオクタン酸メチル1の溶液を1リットルのトルエンに導入する。混合物を冷却し、143g(1.25mol)の塩化メシルを添加する。トリエチルアンモニウム塩酸塩を除去した後、溶液を濃縮する。反応率は定量的である。
【0049】
(b) (2 => 3):151g(0.63mol)の硫化ナトリウムと24gの硫黄粉末をエタノール中で沸騰させる。反応混合物を0.5molのメシラートにより処理する。それをCD水により希釈し、174g(0.55mol)のボロール溶液を添加する。混合物を硫酸を用いてpH 9に調整してトルエンにより抽出する。トルエン相を廃棄する。続いて混合物をpH 1に調整し、トルエンにより抽出する。有機相から溶媒を除く。残留した油状物を流下膜式蒸発器中で蒸留する(1〜3 mbar、200℃)。収量:91.1g(95%、ジオール1に対して85%)。
【0050】
(c) (3 => 4):5リットルのCD水中の91.1gの蒸留済ジヒドロリポ酸を10リットルの丸底フラスコ中で攪拌し、溶液をpH 8.5に調整し、触媒量の塩化鉄(III)で処理する。混合物を変換が完結するまで空気で通気する。溶液をpH2に調整し、トルエンで抽出する。相分離し、有機相を濃縮する。残留物を工業用ヘプタンで処理して、5gのシリカゲルを充填したフィルターに通す。
【0051】
冷却する際にR−リポ酸が結晶析出し、窒素気流中で乾燥させる。収量は76.2g(ジオール1に対して理論値の74%)である。
【0052】
GCによる含量: >99.9%
eeによる含量: >99%
【0053】
実施例4( pH 9、 pH 4での抽出および蒸留)
(a) (1 => 2): 170ml(1.25mol)のトリエチルアミンと98g(97%、0.5mol)の(6S)−6,8−ジヒドロキシオクタン酸メチル1の溶液を1リットルのトルエンに導入する。混合物を冷却し、143g(1.25mol)の塩化メシルを添加する。トリエチルアンモニウム塩酸塩を除去した後、溶液を濃縮する。反応率は定量的である。
【0054】
(b) (2 => 3):151g(0.63mol)の硫化ナトリウムと24gの硫黄粉末をエタノール中で沸騰させる。反応混合物を0.5molのメシラートにより処理する。それをCD水により希釈し、174g(0.55mol)のボロール溶液を添加する。混合物を硫酸を用いてpH 9に調整してトルエンにより抽出する。トルエン相を廃棄する。続いて混合物をpH4に調整し、トルエンにより抽出する。有機相から溶媒を除く。残留した油状物を流下膜式蒸発器中で蒸留する(1〜3 mbar、200℃)。収量:95.2g(97%、ジオール1に対して88%)。
【0055】
(c) (3 => 4):5リットルのCD水中の95.2gの蒸留済ジヒドロリポ酸を10リットルの丸底フラスコ中で攪拌し、溶液をpH 8.5に調整し、触媒量の塩化鉄(III)で処理する。それを変換が完了するまで空気で通気する。溶液をpH2に調整し、トルエンで抽出する。相分離し、有機相を濃縮する。残留物を工業用ヘプタンで処理して、5gのシリカゲルを充填したフィルターに通す。
【0056】
冷却する際にR−リポ酸が結晶析出し、窒素気流中で乾燥させる。収量は77.2g(ジオール1に対して理論値の75%)である。
【0057】
GCによる含量: >99.9%
eeによる含量: >99%
【0058】
実施例5( pH 9および pH 4での抽出)
(a) (1 => 2): 170ml(1.25mol)のトリエチルアミンと98g(97%、0.5mol)の(6S)−6,8−ジヒドロキシオクタン酸メチル1の溶液を1リットルのトルエンに導入する。混合物を冷却し、143g(1.25mol)の塩化メシルを添加する。トリエチルアンモニウム塩酸塩を除去した後、溶液を濃縮する。反応率は定量的である。
【0059】
(b) (2 => 3):151g(0.63mol)の硫化ナトリウムと24gの硫黄粉末をエタノール中で沸騰させる。反応混合物を0.5molのメシラートにより処理する。それをCD水により希釈し、174g(0.55mol)のボロール溶液を添加する。混合物を硫酸を用いてpH4に調整してトルエンにより抽出する。トルエン相を廃棄する。続いて混合物をpH9に調整し、トルエンにより抽出する。有機相を廃棄する。
【0060】
(c) (3 => 4):得られた水性溶液を5リットルのCD水とともに攪拌し、バッチを触媒量の塩化鉄(III)で処理する。それを変換が完了するまで空気で通気する。溶液をpH2に調整し、トルエンで抽出する。相分離し、有機相を濃縮する。残留物を工業用ヘプタンで処理して、5gのシリカゲルを充填したフィルターに通す。
【0061】
冷却する際にR−リポ酸が結晶析出し、窒素気流中で乾燥させる。収量はジオール1に対して理論値の73%である。
【0062】
GCによる含量: >99.9%
eeによる含量: >99%
Claims (13)
- (a) ジヒドロリポ酸を蒸留する工程、
(b) 式
[式中、MsはSO2−R’であり、RおよびR’は互いに独立して、C1−C6−アルキル、C3−C8−シクロアルキル、C3−C8−シクロアルキルアルキル、アリールまたはアラルキルである]
と、硫化ナトリウムおよび硫黄とをエタノール中で反応させ、かつ、ヒドリド錯体と反応させる工程、
(c) R−ジヒドロリポ酸またはS−ジヒドロリポ酸のプロトン性溶液をpH 9〜10において有機溶媒により抽出する工程、もしくは、
(d) R−ジヒドロリポ酸またはS−ジヒドロリポ酸をpH 4〜5においてプロトン性溶液から有機溶媒により抽出する工程、
または、工程(a)〜(d)の1以上の組み合わせ
から選択される工程を含む、R−リポ酸またはS−リポ酸の製造方法。 - 0.5〜5 mbarの圧力においてR−ジヒドロリポ酸またはS−ジヒドロリポ酸を蒸留する方法。
- R−ジヒドロリポ酸またはS−ジヒドロリポ酸のプロトン性溶液をpH 9〜10において有機溶媒により抽出する工程を含む方法。
- R−ジヒドロリポ酸またはS−ジヒドロリポ酸をpH 4〜5においてプロトン性溶液から有機溶媒により抽出する工程を含む方法。
- R−ジヒドロリポ酸またはS−ジヒドロリポ酸をpH 4〜5においてプロトン性溶液から有機溶媒により抽出した後に、R−ジヒドロリポ酸またはS−ジヒドロリポ酸のプロトン性溶液をpH 9〜10において有機溶媒により抽出する工程を含む方法。
- R−ジヒドロリポ酸またはS−ジヒドロリポ酸のプロトン性溶液をpH 9〜10において有機溶媒により抽出した後に、R−ジヒドロリポ酸またはS−ジヒドロリポ酸をpH 4〜5においてプロトン性溶液から有機溶媒により抽出する工程を含む方法。
- 請求項3〜7のいずれか1項に記載の方法の後に、1〜3mbarの圧力、180℃〜220℃の温度においてR−ジヒドロリポ酸またはS−ジヒドロリポ酸を蒸留する方法。
- 有機溶媒が無極性である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 無極性溶媒がトルエンである、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法を含む、純粋なR−ジヒドロリポ酸またはS−ジヒドロリポ酸の製造方法。
- 請求項1に記載の方法により得られたR−またはS−リポ酸を反応させることを含む、R−リポ酸またはS−リポ酸の薬理学的に許容できる塩または誘導体の製造方法。
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