JP2004511476A - R(+)α−リポ酸の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(発明の分野)
本発明は、α−メチルベンジルアミンの光学異性体を用いてラセミ体チオクトのジアステレオマー異性体塩を形成することによりR(+)α−リポ酸を合成する方法に関する。
【0002】
(背景技術)
ラセミ体混合物、つまり、ラセメート(recemates)の分解方法、すなわち、ラセメートを構成体であるエナンチオマーに分解することに関する技術は公知である。このラセメートは、先ず、光学活性物質との反応において、ジアステレオマーの混合物へ変換される。このようにして得られたジアステレオマーは、溶解度の中で、様様な物理的特性にその特徴があり、一般に分別結晶化により分離される。開始物質であるラセミ体混合物のエナンチオマーは、前記ジアステレオマーを単純な化学反応により分離する方法により、前記分離されたジアステレオマーから得られる。
【0003】
米国特許第5,281,722号によれば、ジアステレオマー塩はα−メチルベンジルアミンとの反応によりα−リポ酸の純粋なエナンチオマーから得られる。当該技術水準によれば、ジアステレオマー塩の調製方法及びα−リポ酸の光学活性なエナンチオマー形R(+)とS(−)の形態をとるチオクト酸のラセミ体混合物の分解において中間製品としてのその塩の用途が示されている。ラセミ体チオクト酸の分解収率が低く、特にR(+)α−リポ酸エナンチオマーの分離収率が低い(参照;米国特許第5,281,722号の実施例7および8)。
【0004】
事実、ジアステレオマー塩用に従来の技術の欄で記述された精製方法では、R(+)α−リポ酸異性体塩のエナンチオマー濃縮度が低い。このことはさらに、酸との開裂反応の前に、ジアステレオマー塩について行われる多くの再結晶化により、立証される。
【0005】
出願人が行った試験から示されることは、米国特許第5,281,722号に記述されるように、無機酸、例えば、1N塩酸のような鉱酸を添加することによる精製ジアステレオマー塩を開裂して、α−リポ酸の2つの、異なる光学活性エナンチオマー形R(+)とS(−)を得ることで、(高分子の存在)α−リポ酸の低品質エナンチオマーがもたらされることである。
【0006】
従来の技術に記述されることは、光学活性塩基との反応を通じてα−リポ酸のエナンチオマーから得られたジアステレオマー塩を用いてα−リポ酸の異性体R(+)とS(−)を分離することである。しかしながら、出願人が立証したように、従来の技術の欄に記述された方法は、このようにして得られた光学異性体の不十分な品質とならんでラセメートの低収率を伴い、中間体ジアステレオマー塩を精製するための複雑で長い方法に特徴がある。
【0007】
それゆえに、ラセミ体チオクト酸から出発し、高分解収率の伴う、α−リポ酸の光学異性体R(+)の合成方法に対する需要があった。その方法には中間体ジアステレオマー塩の精製の段階がほとんどなく、より高い品質のR(+)α−リポ酸を得ようとするものである。
【0008】
(発明の概要)
今やラセミ体チオクト酸の分解を通じてR(+)α−リポ酸を合成する新しい方法が明らかになった。前記方法は従来の技術の特徴であった方法上の欠点、すなわち、複雑さ、得られる光学異性体の低収率と低品質を克服するはずである。
【0009】
極めて予想外であり驚くべきことには、本出願人はラセミ体チオクト酸と光学活性塩基R(+)α−メチルベンジルアミンとを反応させてR(+)α−リポ酸を合成する新しい方法を発見したのである。かくしてR(+)α−リポ酸−R(+)α−メチルベンジルアミンのジアステレオマー塩が得られる。続いて分別結晶化と酸による該塩の開裂が行われる。
【0010】
(発明の詳細な記述)
従って本発明の目的はR(+)α−リポ酸の合成方法であり、この方法は、
a) ラセミ体チオクト酸をR(+)α−メチルベンジルアミン(FEA)で塩化する段階、その際にFEA/ラセミ体チオクト酸のモル比は0.45〜0.70の範囲内にあること;
b) R(+)α−リポ酸−R(+)α−メチルベンジルアミンの結晶化したジアステレオマー異性体塩を濾過により分離する段階;
c) R(+)α−リポ酸−R(+)α−メチルベンジルアミンのジアステレオマー異性体塩を再結晶化して精製する段階、その際に前記再結晶化溶媒は非極性溶媒/極性溶媒の混合物から構成され、前記極性溶媒は前記混合物の最大20容積%であり、前記塩の溶解温度は50℃と75℃の範囲内にあること;
d) 炭素原子数が3〜6の脂肪族ヒドロキシ−カルボキシル酸及び2〜10重量%になるように希釈剤を含む水性リン酸からなる群より選択される酸と前記塩とを反応させて前記ジアステレマー塩を分離し、R(+)α−リポ酸を得る段階、
からなることを特徴とするR(+)α−リポ酸の合成方法である。
【0011】
本発明の合成方法によれば、塩化段階a)において、FEA/ラセミ体チオクト酸のモル比は好ましくは0.55〜0.65の範囲内にあり、より好ましくは0.57〜0.63の範囲内にある。段階a)における塩化は大気圧下、有機溶媒中で、好ましくはトルエン中で、30〜60℃の範囲内の温度で、好ましくは35〜40℃の範囲内の温度で行われる。塩化段階a)における前記ラセミ体チオクト酸の濃度は5〜40% w/v、好ましくは8〜20% w/v、より好ましくは9〜13% w/vの範囲内にある。
【0012】
段階b)、すなわち、ジアステレオマー塩の濾過による分離は10〜30℃、好ましくは25℃で行われる。
【0013】
段階c)、すなわち、R(+)α−リポ酸−R(+)α−メチルベンジルアミンのジアステレオマー塩の再結晶化による精製において、極性溶媒/非極性溶媒の混合物は好ましくはトルエン/メタノール及びトルエン/ジメチルホルムアミド(DMF)から選択される。前記トルエン/メタノールの混合物に関する限り、溶媒の容積比は80:20〜99:1、好ましくは90:10〜98.5:1.5、より好ましくは91:9〜98:2の範囲内にある。前記トルエン/ジメチルホルムアミド(DMF)の混合物に関する限り、溶媒の容積比は70:30〜85:15、好ましくは75:25〜84:16、より好ましくは78:22〜80:20の範囲内にある。精製段階c)において、前記ジアステレオマー塩の濃度は、極性溶媒/非極性溶媒の混合物に対して、7〜15% w/v、好ましくは9〜14% w/v、より好ましくは10〜12% w/vの範囲内にある。
【0014】
段階c)、すなわち、ジアステレオマー塩の精製において、好ましくは57〜72℃、より好ましくは60〜70℃の範囲内にある温度における後者の分解に続いて、10〜25℃の範囲内の温度での冷却によりR(+)α−リポ酸−R(+)α−メチルベンジルアミン塩の結晶が沈殿する。
【0015】
段階d)、すなわち、前記ジアステレオマー塩の分離において、好ましい水性リン酸は4〜8重量%の範囲内に入るように希釈剤を含み、5重量%になるように希釈されたリン酸がより好ましい。段階d)、すなわち、前記ジアステレオマー塩の分離において、好ましいヒドロキシ−カルボキシル酸は前記ジアステレオマー塩に対して等モル量のクエン酸である。
【0016】
本発明によれば、R(+)α−リポ酸合成方法の収率は、さらに段階d′)を通じて増加させることができる。その段階d′)とは段階b)、すなわち、前記ジアステレオマー塩の再結晶化に由来し、また、段階c)、すなわち、再結晶化による前記塩の精製に由来する母液の循環のために備えるものである。母液の循環という前記段階d′)は、
I. 段階b)及びc)から母液を集める段階;
II. 酸水溶液で前記母液を処理する段階;
III. 真空蒸発により前記有機相を濃縮・乾固せしめ、次いで過剰量のエナンチオマーS(−)を用いてα−リポ酸を得る段階;
IV. 200℃より高い沸点を有し、線状の又は分枝した脂肪族C12〜C20炭化水素、芳香族C12〜C20炭化水素、C12〜C20アリールアルキル炭化水素またはこれらの混合物からなる群より選択された有機溶媒中、大気圧下、170〜210℃の範囲内の温度で、10時間未満の時間加熱して、α−リポ酸を過剰量のエナンチオマーS(−)でラセミ化する段階、その際に前記過剰量のエナンチオマーS(−)を含むα−リポ酸の濃度が溶媒に対して20%〜50% w/vの範囲内にあること;
V. 反応段階a)のラセミ体α−リポ酸を循環する段階、
から構成される。
【0017】
本発明によれば、α−リポ酸のラセミ化の段階において、該有機溶媒は好ましくは220℃より高い沸点を持つ溶媒であり、ベンジルトルエン(MARLOTHERM(登録商標) LH)、部分的に水素添加されたターフェニルの混合物(DOWTHERM(登録商標)、SANTOTHERM(登録商標) 66)、アルキルベンゼンの混合物(SANTOTHERM(登録商標) 55)、ジフェニルの混合物(DIPHYL(登録商標))及びジフェニル・オキサイドの混合物(DIPHYL(登録商標) DT)からなる群より選択される。α−リポ酸のラセミ化の段階において溶媒として好ましいものはMARLOTHERM(登録商標) LH、つまり、大気圧下において278〜282℃の範囲内に沸点を有するベンジルトルエンの異性体の混合物である。該ラセミ化の段階において過剰量のエナンチオマーS(−)を含むα−リポ酸の濃度は好ましくは溶媒に対して好ましくは25%〜40% w/v、より好ましくは30〜35% w/vである。本発明によれば、該ラセミ化温度は好ましくは175〜205℃、より好ましくは180〜200℃の範囲内にある。
【0018】
本発明の枠組みを制限することなく開示するいくつかの実施例を以下に示す。
【0019】
(実施例)
実施例1
ラセミ体α−リポ酸36g(0.174モル)を38〜39℃においてトルエン360ml中に溶解させる。該溶液にR(+)α−メチルベンジルアミン(FEA)13.5g(0.11モル)を添加する。該塩が沈降し、25℃まで冷却される。該固体は濾過され、トルエン20mlで洗浄され、次で乾燥され、最後に生成物29gが得られる。先ず該塩はトルエン250mlとメタノール5mlで結晶化され、得られた混合物は分解するまで(68〜69℃で)加熱され、次いで10℃まで冷却され、濾過される。該固体はトルエン15mlで洗浄され、次いで乾燥され、最後に生成物25.9gが得られる。得られた該塩は再びトルエン200mlとメタノール6mlで結晶化される。得られた混合部は分解するまで(68℃で)加熱され、次いで10℃まで冷却され濾過される。該固体はトルエン10mlで洗浄され、乾燥され、最後に生成物20.5gが得られる。後者はさらにトルエン160mlとメタノール7mlで再結晶化される。(69〜70℃で)分解後、10℃まで冷却され濾過される。該固体はトルエン10mlで洗浄され、乾燥され、最後に生成物18.2gが得られる。
【0020】
このようにして再結晶化された該ジアステレオマー塩(R(+)α−リポ酸−R(+)α−メチルベンジルアミン)はトルエン120ml中で36〜37℃において懸濁される。メタノール(21ml)中におけるクエン酸(10.5g)の溶液が45分かけて、攪拌下、滴下される。次に全体を冷却していく。該冷却段階の間、R(+)α−メチルベンジルアミンのクエン酸塩が沈殿し、濾過により除去され、トルエン20mlで洗浄される。該有機相は集められ真空下濃縮される。得られた残渣をシクロヘキサン75mlと酢酸エチル5mlで回収する。その全体を39〜40℃まで加熱し、カーボンにて濾過・採取する。得られた透明な溶液は7℃まで冷却され(R(+)α−リポ酸は25〜30℃で結晶化する)、得られた該個体は濾過され、シクロヘキサン10mlで洗浄される。その全体が乾燥され、最後にR(+)α−リポ酸9.9g(収率=55.0%)が得られる。
[α]d=119.2(c=1、エタノール)
e.e.> 99%(HPLC)
【0021】
実施例2
実施例1で得られたR(+)α−リポ酸−R(+)α−メチルベンジルアミンの塩の再結晶化により得られた母液が集められ、10%硫酸水溶液1リットルで抽出され、次に水100mlで2回洗浄される。真空下、トルエンを蒸発させてその液全体を濃縮・乾固させる。最後に残渣、すなわち、主としてエナンチオマーS(−)を含む回収α−リポ酸:エナンチオマー過剰量=40%(対掌性HPLC)25gが得られる。
【0022】
実施例3
40%のエナンチオマー過剰量を有する回収α−リポ酸(0.048モル)(S(−)α−リポ酸70%+R(+)α−リポ酸30%)10gをマーロサーム(登録商標) LH 15ml中に懸濁させる。その懸濁液全体が90℃まで冷却され、シクロヘキサン(70ml)が添加され、脱色カーボンで処理される。該得られた透明な液は熱濾過され、次に先ず25℃まで5時間で冷却され、次いで6〜8℃まで1時間で冷却される。得られた個体は濾過され、シクロヘキサンで洗浄され、真空乾燥される。最後にラセミ体α−リポ酸8.1gが得られる(収率=81%)。
【0023】
第二の生成物は真空濃縮後母液から得られるか、または、シクロヘキサンを蒸留で除いた後で得られ、マーロサーム(登録商標)LH中の残存溶液は第二ラセミ化のために用いることができる。
[α]20 d=−1.6
エナンチオマーR(+)=49.4%(対掌性HPLC)
【0024】
実施例4
S(−)α−リポ酸20gをマーロサーム(登録商標)LH 30mlの中に懸濁させる。その懸濁液は窒素雰囲気下大気圧で7時間かけて194〜196℃まで加熱される。その液全体が90℃まで冷却され、シクロヘキサン(140ml)が添加され、脱色カーボンで処理される。得られた該透明な溶液は熱濾過され、先ず5時間かけて25℃まで冷却され、次に1時間かけて6〜8℃まで冷却される。得られた個体は濾過され、シクロヘキサンで洗浄され、真空乾燥される。最後にラセミ体α−リポ酸16.5gが得られる(収率−82.5%)。
【0025】
第二の生成物は真空濃縮後母液から得られるか、または、シクロヘキサンを蒸留で除いた後で得られ、マーロサーム(登録商標)LH中の残存溶液は第二ラセミ化のために用いることができる。
[α]20 d=−1.5
エナンチオマーR(+)=49.5%(対掌性HPLC)
【0026】
比較例5
ラセミ体α−リポ酸36g(0.174モル)をトルエン360ml中に38〜39℃で溶解させる。この溶液に、FEA/ラセミ体チオクト酸のモル比=0.8の条件でR(+)α−メチルベンジルアミン(FEA)16.8g(0.139モル)を添加する。該塩が沈降し、25℃まで冷却される。該固体が濾過され、トルエン20mlで洗浄され、次に乾燥される。最後に生成物41gが得られる。前記生成物ではR(+)α−リポ酸の塩のエナンチオマー濃縮度が低い:[α]20 d=13.6(c=1、エタノール)とe.e.=18.3%(HPLC)。前記生成物は5回最結晶化され、光学純度85%を有するジアステレオマー塩(R(+)α−リポ酸−R(+)α−メチルベンジルアミン)17.0gが得られる。
【0027】
比較例6
実施例1により、濾過分離の段階b)から生じた、R(+)α−メチルベンジルアミン(FEA)を含むラセミ体α−リポ酸の塩50gを、トルエン400mlとメタノール140mlから構成される混合物に添加する。得られた混合物は分解するまで(45℃で)加熱され、次に22℃まで冷却される。沈殿物は観察されない。種結晶を添加しながら、該混合物は10℃まで1時間かけて冷却される。沈殿物は観察されない。最後にその混合物に再び種結晶を添加しながら6℃まで1時間かけて冷却する。沈殿物は観察されない。
【0028】
実施例1により、精製段階c)から生じた、再結晶化ジアステレオマー塩(R(+)α−リポ酸−R(+)α−メチルベンジルアミン)83gを、攪拌下、トルエン414mlに添加する。50重量%の硫酸21mlを攪拌下30分かけて滴下する。室温での最終pHは3.2である。該有機相は分離され、先ず水125mlで洗浄され、その後で10重量%の塩化ナトリウム水溶液125mlで洗浄される。該有機相は硫酸ナトリウムで脱水され、真空下、溶媒蒸発により、濃縮・乾固される。得られた残渣はシクロヘキサン330mlと酢酸エチル22mlで回収する。その全体を33℃まで加熱し、カーボンにて濾過・採取する。得られた溶液は6〜7℃まで冷却され、得られた個体は濾過され、シクロヘキサン40mlで洗浄する。ぞの全体が乾燥され、最後にR(+)α−リポ酸38.5gが得られる(収率=40.0%)。
[α]d=112(C=1、エタノール)
【0029】
硫酸のような無機酸を添加して精製ジアステレオマー塩を開裂することによりα−リポ酸のエナンチオマーは収率が低く品質が低い。
【0030】
エナンチオマー過剰量を測定するためのクロマトグラフ条件
クロマトグラフ・カラム:プレカラム付き、対掌性AGPカラム、サイズ 100mm×4mm;
移動相:Na2HPO4の0.01M溶液1リットル、そのものはpH=5までリン酸で希釈され、メタノール150mlと混合されている。
流速:0.4ml/分
圧力:35バール
温度:20℃
波長(α):220nm
サンプル:移動相20ml中に溶解した1.5〜2mgの物質
Claims (28)
- a) ラセミ体チオクト酸をR(+)α−メチルベンジルアミン(FEA)で塩化する段階、その際にFEA/ラセミ体チオクト酸のモル比は0.45〜0.70の範囲内にあること;
b) R(+)α−リポ酸−R(+)α−メチルベンジルアミンの結晶化したジアステレオマー異性体塩を濾過により分離する段階;
c) R(+)α−リポ酸−R(+)α−メチルベンジルアミンのジアステレオマー異性体塩を再結晶化して精製する段階、その際に前記再結晶化溶媒は非極性溶媒/極性溶媒の混合物から構成され、前記極性溶媒は前記混合物の最大20容積%であり、前記塩の溶解温度は50℃と75℃の範囲内にあること;
d) 炭素原子数が3〜6の脂肪族ヒドロキシ−カルボキシル酸及び2〜10重量%になるように希釈剤を含む水性リン酸からなる群より選択される酸と前記塩とを反応させて前記ジアステレマー塩を分離し、R(+)α−リポ酸を得る段階、
からなることを特徴とするR(+)α−リポ酸の合成方法。 - 前記FEA/ラセミ体チオクト酸のモル比が0.55〜0.65の範囲内にある、請求項1に記載の方法。
- 前記FEA/ラセミ体チオクト酸のモル比が0.57〜0.63の範囲内にある、請求項1に記載の方法。
- 塩化段階a)におけるラセミ体チオクト酸の濃度が溶媒に対 して5〜40%w/vの範囲内にある、請求項1に記載の方法。
- ラセミ体チオクト酸の濃度が溶媒に対して8〜20%w/vの範囲内にある、請求項4に記載の方法。
- ラセミ体チオクト酸の濃度が溶媒に対して9〜13%w/vの範囲内にある、請求項5に記載の方法。
- 前記非極性溶媒/極性溶媒の混合物はトルエン/メタノール及びトルエン/ジメチルホルムアミド(DMF)からなる群より選択される混合物である、請求項1に記載の方法。
- 前記トルエン/メタノールの混合物に関する限り、前記溶媒の容積比が80:20〜99:1の範囲内にある、請求項7に記載の方法。
- 前記トルエン/メタノールの容積比が91:9〜98:2の範囲内にある、請求項9に記載の方法。
- 前記トルエン/メタノールの容積比が90:10〜98.5:1.5の範囲内にある、請求項8に記載の方法。
- 前記トルエン/ジメチルホルムアミド(DMF)の混合物に関する限り、前記溶媒の容積比が70:30〜85:15の範囲内にある、請求項7に記載の方法。
- 前記トルエン/ジメチルホルムアミドの容積比が75:25〜84:16の範囲内にある、請求項11に記載の方法。
- 前記トルエン/ジメチルホルムアミドの容積比が78:22〜80:20の範囲内にある、請求項12に記載の方法。
- 精製段階c)におけるジアステレオマー異性体塩の濃度が非極性溶媒/極性溶媒の混合物に対して7〜15% w/vの範囲内にある、請求項1に記載の方法。
- 前記塩の濃度が非極性溶媒/極性溶媒の混合物に対して9〜14% w/vの範囲内にある、請求項14に記載の方法。
- 前記塩の濃度が非極性溶媒/極性溶媒の混合物に対して10〜12% w/vの範囲内にある、請求項15に記載の方法。
- 段階c)、すなわち、前記ジアステレオマー異性体塩の精製において、前記溶解温度が57〜72℃の範囲内にある、請求項1に記載の方法。
- 前記溶解温度が60〜70℃の範囲内にある、請求項17に記載の方法。
- 段階d)において、前記酸が4〜8重量%になるように希釈剤を含む水性リン酸である、請求項1に記載の方法。
- 前記酸が5重量%に希釈されたリン酸である、請求項19に記載の方法。
- 段階d)において、前記ヒドロキシ−カルボキシル酸が前記ジアステレオマー異性体塩に対して等モル量の関係にあるクエン酸である、請求項1に記載の方法。
- 母液を循環する段階d′)であって、前記循環段階d′)が
I. 段階b)及びc)から母液を集める段階;
II. 酸水溶液で前記母液を処理する段階;
III. 真空蒸発により前記有機相を濃縮・乾固せしめ、次いで過剰量のエナンチオマーS(−)を用いてα−リポ酸を得る段階;
IV. 200℃より高い沸点を有し、線状の又は分枝した脂肪族C12〜C20炭化水素、芳香族C12〜C20炭化水素、C12〜C20アリールアルキル炭化水素またはこれらの混合物からなる群より選択された有機溶媒中、大気圧下、170〜210℃の範囲内の温度で、10時間未満の時間加熱して、α−リポ酸を過剰量のエナンチオマーS(−)でラセミ化する段階、その際に前記過剰量のエナンチオマーS(−)を含むα−リポ酸の濃度が溶媒に対して20%〜50% w/vの範囲内にあること;
V. 反応段階a)のラセミ体α−リポ酸を循環する段階、
からなる、請求項1に記載の方法。 - α−リポ酸のラセミ化のために供給する段階において、前記溶媒が220℃より高い沸点を有し、また、ベンジルトルエン(MARLOTHERM(登録商標) LH)、部分的に水素添加されたターフェニルの混合物(DOWTHERM(登録商標)、SANTOTHERM(登録商標) 66)、アルキルベンゼンの混合物(SANTOTHERM(登録商標) 55)、ジフェニルの混合物(DIPHYL(登録商標))及びジフェニル・オキサイドの混合物(DIPHYL(登録商標) DT)からなる群より選択される、請求項22に記載の方法。
- 前記溶媒がMARLOTHERM(登録商標) LH、すなわち、大気圧下、278〜282℃の範囲内にある沸点を有するベンジルトルエンの異性体の混合物である、請求項23に記載の方法。
- ラセミ化の段階において前記過剰量のエナンチオマーS(−)を含むα−リポ酸の濃度が好ましくは溶媒に対して25%〜40% w/vの範囲内にある、請求項22に記載の方法。
- 前記過剰量のエナンチオマーS(−)を含むα−リポ酸の濃度が溶媒に対して30%〜35% w/vの範囲内にある、請求項25に記載の方法。
- 前記ラセミ化温度が175〜205℃の範囲内にある、請求項22に記載の方法。
- 前記温度が180〜200℃の範囲内にある、請求項27に記載の方法。
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