JP2004514687A - 水酸化カルシウムによる〔R(R*,R*)〕−2−(4−フルオロフェニル)−β,δ−ジヒドロキシ−5−(1−メチルエチル)−3−フェニル−4−〔(フェニルアミノ)カルボニル〕−1H−ピロール−1−ヘプタン酸エステルの加水分解 - Google Patents

水酸化カルシウムによる〔R(R*,R*)〕−2−(4−フルオロフェニル)−β,δ−ジヒドロキシ−5−(1−メチルエチル)−3−フェニル−4−〔(フェニルアミノ)カルボニル〕−1H−ピロール−1−ヘプタン酸エステルの加水分解 Download PDF

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Abstract

本発明は、水酸化カルシウムにより、アトルバスタチンエステル誘導体からアトルバスタチンヘミカルシウムを製造するための方法を提供する。本方法は、第一の酸加水分解段階、続く水酸化カルシウムを用いる塩基加水分解によって、アセトニド保護され、エステル保護されたβ,δ−ジヒドロキシヘプタン酸からアトルバスタチンヘミカルシウムを製造するための方法に簡便に組み込まれる。

Description

【0001】
関連出願に対するクロスリファレンス
本出願は、引用によって本明細書に組み入れられる、2000年11月16日に出願された仮特許出願番号第60/249,319号;2001年8月13日に出願された第60/312,144号及び2001年10月1日に出願された仮特許出願番号第60/326,529号の、35 U.S.C. 1.119(e)の利益を主張するものである。
【0002】
本発明の分野
本発明は、3−ヒドロキシ−3−メチル−グルタリルCoAレダクターゼを競合的に阻害することによって人におけるコレステロールの生合成を抑制する化合物及び、更に具体的には、そのような化合物の経口投与にとって医薬として適した塩を製造する方法に関する。
【0003】
本発明の背景
〔R(R ,R )〕−2−(4−フルオロフェニル)−β,δ−ジヒドロキシ−5−(1−メチルエチル)−3−フェニル−4−〔(フェニルアミノ)カルボニル〕−1H−ピロール−1−ヘプタン酸(「アトルバスタチン」)は、ヒトにおけるコレステロール生合成の阻害剤である。それはスタチン類と称される薬物のクラスの1つである。スタチン類は、3−ヒドロキシ−3−メチル−グルタリルCoAレダクターゼ酵素(「HMG−CoAレダクターゼ」)を競合的に阻害することによって、肝臓のコレステロール及び他のステロール生合成を抑制する。HMG−CoAレダクターゼはメバロン酸塩へのHMGの変換を触媒し、これはコレステロールの生合成における律速段階である。Goodman and Gilman. The Pharmacological Basis of Therapeutics 879 (9th ed. 1996)。コレステロール産生の低下はLDL受容体活性を刺激し、そしてその結果血流中のLDL粒子の濃度を低下させる。血流のLDL濃度の低下は、冠動脈疾患の危険性を低下させる。
【0004】
ラセミ型トランス−5−(4−フルオロフェニル)−2−(1−メチルエチル)−N,4−ジフェニル−1−[2−テトラヒドロ−4−4−ヒドロキシ−6−オキソ−2H−ピラン−2−イル)エチル]−1H−ピロール−カルボキサミド(「ラセミ型アトルバスタチンラクトン」)が、1987年の米国特許第4,681,893号においてコレステロール生合成の有用な阻害剤であることが報告された。ラセミ型のラクトンは、スキーム1に要約した化学的方法に従い合成された。
【化5】
Figure 2004514687
【0005】
第’893号特許の例2は、ラセミ型ラクトンを水酸化ナトリウム/THF:水でスキーム2に示したように処理することによる、(R ,R )−2−(4−フルオロフェニル)−β,δ−ジヒドロキシ−5−(1−メチルエチル)−3−フェニル−4−〔(フェニルアミノ)カルボニル〕−1H−ピロール−1−ヘプタン酸のナトリウム塩(「ラセミ型アトルバスタチンナトリウム」)の調製を記載している。
【化6】
Figure 2004514687
【0006】
米国特許第5,273,995号は、アトルバスタチンである、2−(4−フルオロフェニル)−β,δ−ジヒドロキシ−5−(1−メチルエチル)−3−フェニル−4−〔(フェニルアミノ)カルボニル〕−1H−ピロール−1−ヘプタン酸の純粋な〔R(R ,R )〕鏡像異性体を開示している。第’995号特許は、アトルバスタチンの立体選択的な調製(スキーム3)を記載しており、ここでは、ピロール環に最も近い側鎖であるヒドロキシ基の絶対配置が立体選択的なアルドール縮合によって配置されている。酢酸tert−ブチルによる鎖の伸長の後、βケトンの還元は基質の立体制御のもとで進行し、δヒドロキシ基に対してβヒドロキシ基をシスに配向させる。
【化7】
Figure 2004514687
【化8】
Figure 2004514687
【0007】
第’995号特許は、ヒトの患者に対する経口投与のために米国食品医薬品局によって承認された薬物の塩型であるアトルバスタチンヘミカルシウムの製造を記載している。アトルバスタチンヘミカルシウムを製造するために、第’995号特許は、当該ナトリウム塩がラクトンをメタノール及び水において溶解し、そしてほぼ一当量の水酸化ナトリウムを、高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)によってラクトンが開いたことが決定されるまで前記溶液に添加することによって初めて調製されることを教示している。第’995号特許は続いて、ヘミカルシウム塩がそれを一当量又は若干過剰な塩化カルシウム二水和物(CaCl 2HO)で処理することによって当該ナトリウム塩から調製されうることを教示している(スキーム3の段階d及びe)。正確な濃度がHPLCによって決定されたアトルバスタチンナトリウム溶液に対し、等量の又は若干過剰なCaCl 2HOを温度を上昇させて徐々に添加し、同時に当該溶液を攪拌する。前記添加の完了後、アトルバスタチンヘミカルシウムが当該溶液の冷却による沈殿物として得られる。第’995号特許はまた、純粋なR,R立体異性体が、第893号特許の過程から得られたR,R及びS,Sの立体異性体の混合物からどのように得られるかについても記載している。
【0008】
米国特許第5,298,627号は、アトルバスタチンを製造するための改良された、更に収束性の方法であって、生物活性にとって必須のβ,δ−ジヒドロキシカルボン酸を持つ側鎖が、第’893号及び第’995号特許に記載のプロパナールの側鎖から合成されるのではなく、一段階で組み込まれる方法(スキーム4)を開示している。
【化9】
Figure 2004514687
【0009】
当該方法の収束段階は、Paar Knorr反応である(段階e)。収束段階の後、β及びδヒドロキシル上のアセトニド保護基が酸により開裂する(段階f)。第’627号特許は、当該ナトリウム塩が、メタノールと水の混合物中で、水酸化ナトリウムにより処理することによって、ラクトンの中間体の単離無しにN,N−ジフェニルアミドから製造されうることを教示している。続いて、ヘミカルシウム塩が、前記ナトリウム塩を酢酸カルシウム(Ca(OAc))溶液において室温で溶解し、そして冷却によって当該溶液からヘミカルシウム塩を結晶化することによって調製される。第’627号特許はまた、他のN,N−二置換アセトアミドが、それ以外の点で類似の方法における最初の段階で使用される製造も記載している。第’627号の方法は、アトルバスタチンの大量生産に非常に適していると言える。
【0010】
Brower, P.L. et al., Tet. Lett. 1992, 33, 2279−82において、(4R−シス)−1,1−ジメチルエチル−6−シアノメチル−2,2−ジメチル−1,3−ジオキサン−4−酢酸塩がアトルバスタチンの製造にとって理想的な中間体であるのは、それが高度に結晶性であり、且つ再結晶化によって容易に高純度で得られるためであることが述べられている。Paar Knorr反応の広範囲にわたる最適化の後に、アトルバスタチンヘミカルシウムが、スキーム4の段階(d)〜(h)と大部分が似ている手順に従い、60%の収率で高度に結晶性の中間体から製造された。Baumann, K.L. et al. Tet. Lett. 1992, 33, 2283−84。Paar Knorr反応産物のアトルバスタチンヘミカルシウムに対する変換は、図5に示すような塩酸水溶液/メタノールによるアセトニドの脱保護、tert−ブチルエステルの希釈した塩基による加水分解(隣接基補助)及びCa(OAc)による誘導されたナトリウム塩の処置によって、中間産物の単離無しに実施された。既に記載した第’627号特許の方法にある通り、カルボキシル保護基は水酸化ナトリウムにより開裂され、そしてアトルバスタチンヘミカルシウムは、前記ナトリウム塩を酢酸カルシウムで処理することによって調製された。
【化10】
Figure 2004514687
【0011】
米国特許第5,003,080号;第5,097,045号;第5,124,482号;第5,149,837号;第5,216,174号;第5,245,047号及び第5,280,126号は、アトルバスタチンの遊離酸及びラクトン並びに/あるいはそれらの立体異性体の製造方法を開示している。Roth, B.D. et al. J. Med. Chem. 1991, 34, 357−66がアトルバスタチンのラクトン及び、ピロール環上に可変性の置換基を有する他のピロール−1−イルエチルメバロノラクトンを開示している。
【0012】
Kearney, A.S. et al. ”The Interconversion Kinetics, Equilibrium and Solubilities of the Lactone and Hydroxyacid Forms of the HMF−CoA Reductase Inhibitor, CI−981” Pharm. Res. 1993, 10, 1461−65には、アトルバスタチンのカルボン酸基が4.46のpKを有することが報告されている。第’893号及び第’995号特許によりアトルバスタチンを製造するために使用される中間体化合物のカルボン酸基の酸性プロトンは、連鎖的な合成段階の間にマスキングされなければならない。カルボキシル基はまた、第’627号特許及びBaumann等の方法におけるPaar Knorr反応の間に保護される。エステルの形成は、カルボン酸基を保護し、そしてその酸性プロトンをマスキングするのによく知られた方法である。Green, T.W.;Wuts, P.G.M. Protective Groups in Organic Synthesis 3rd. ed., chapter 5(John Wiley & Sons:New York 1999)(”Green & Wuts”)。一般に、エステルとして保護されたカルボン酸も、強塩基でエステルを加水分解することによって脱保護されうる。Id. at 377−78.
【0013】
水酸化ナトリウムは6.37の解離定数(pK=−0.80)を有する強塩基であり(Handbook of Chemistry and Physcs 81st ed. 8−45(CRC Press:Boca Raton 2000−01))、そしてそのエステルで保護されたカルボン酸を脱保護するための試薬としての使用は当業界で教示されている。Green & Wuts, p377.3.74x10−3の第一解離定数(pK=2.43)及び4.0x10−2の第二解離定数(pK=1.40)を有する水酸化カルシウム(Ca(OH))は、水酸化ナトリウムよりもはるかに弱い塩基である。Handbook of Chemistry and Physics 63rd ed.D−170(CRC Press:Boca Raton 1983).
【0014】
水酸化カルシウムは、有機合成における官能基変換の周知の概論においてエステルを加水分解するために使用されてきた試薬の中に列記されていない。Larock R.C. Comprehensive Organic Transformations 2nd ed., Section NITRILES, CARBOXYLIC ACIDS AND DERIVATIVES, Sub−sect. 9.17, pp.1959−68(Wiley−VCH: New York 1999).エステルで保護されたカルボン酸を脱保護するための一般的な試薬としてのその使用は、有機官能基を保護し、そして脱保護するための方法に関して周知の参考書に教示されている。Green & Wuts. pp.377−79.事実、第’995号特許は、塩化カルシウムがその後ナトリウム塩溶液に加えられた場合に、水酸化カルシウムを形成するのを防ぐために、過剰な水酸化ナトリウムを用いてナトリウム塩を調製することに対して警鐘を鳴らしている。アトルバスタチンのエステルで保護された形態が、それを加水分解するための水酸化ナトリウムのような強塩基で当該エステルを最初に処理することなくアトルバスタチンヘミカルシウムに直接的に変換されうることは理解されていなかったようである。
【0015】
本発明は、アトルバスタチンのカルボン酸エステル誘導体からアトルバスタチンヘミカルシウムへのより直接的で、実施可能で、簡便で、且つ高収率の経路についての長い間の切実な要求と合致する。
【0016】
本発明の要約
アトルバスタチンカルボン酸エステル誘導体が、水酸化カルシウムを用いてアトルバスタチンヘミカルシウムに直接的に変換されうることが現時点で発見されている。水酸化カルシウムは2つの機能を演じる。それは当該カルボン酸エステルを加水分解するための塩基性触媒であり、そしてそれはアトルバスタチンヘミカルシウムを形成するためにアトルバスタチンカルボン酸塩のアニオンに合わせてカルシウムイオンを供給する。
【0017】
従って、本発明は、式
【化11】
Figure 2004514687
(ここで、Rは低級アルキル基である)のアトルバスタチンエステル誘導体をアトルバスタチンヘミカルシウムへと、水酸化カルシウムを用いて変換することによってアトルバスタチンヘミカルシウムを調製するための方法を提供する。
【0018】
本方法は、式
【化12】
Figure 2004514687
(Rはすでに定義したとおりである)のアトルバスタチンのジオキサニル誘導体をアトルバスタチンヘミカルシウムへと変換するための本発明によって提供される方法であって、以後連続的酸−塩基加水分解法と言及されるものにおいて有利に実施される。連続的酸−塩基加水分解法は、以下の例示的な態様の1つによって簡便に実施されうる。
【0019】
1つの例示的な態様において、連続的酸塩基加水分解法は、アトルバスタチンエステル誘導体の中間体の単離を用いて二段階で実施される。単離されたアトルバスタチンエステル誘導体は、ジオキサンの加水分解の直接産物であってもよく、そして構造式1を有していてもよい。アルコール溶媒を用いるエステル転移から生じる別のアトルバスタチンエステル誘導体及び/又はアトルバスタチンラクトンも得られることがあり、これは任意にいくつかのアトルバスタチン遊離酸との混合物中でも得られる。最初に、ジオキサン2は、酸触媒、好ましくは酢酸を用いて1又は複数のこれらのアトルバスタチンエステル誘導体に変換される。当該アトルバスタチンエステル誘導体又はその混合物は、続いて縮合型で、すなわち固体又は油として単離される。次に、単離されたアトルバスタチンエステル誘導体は、水酸化カルシウム及び、任意には相間移動試薬を用いて、アトルバスタチンヘミカルシウムに変換される。
【0020】
別の例示的な態様において、ジオキサン2は、アトルバスタチンエステル誘導体1又は別のアトルバスタチンエステル誘導体を形成するために、酸触媒と、式R−OHのC−Cアルコール及び水を含んで成る混合溶媒との混合物中で、任意にはいくつかのアトルバスタチン遊離酸を有する混合物中で、加水分解される。当該エステル誘導体は続いて、C−Cアルコール溶液中で水酸化カルシウムによりアトルバスタチンヘミカルシウムに変換される。連続的酸塩基加水分解法の第二の態様の当該段階は、単一の反応容器中で、すなわち「ワンポット(one−pot)」法として有利に実施される。前記酸−塩基法のいずれかの態様において、アトルバスタチンヘミカルシウム、又はそれらの溶媒和物は、沈殿によって前記溶媒及び溶解した物質から調製されることがある。
【0021】
好ましい態様の詳細な説明
ここで開示しているもので使用される用語のいくつかは、下文に与えられた意味を有する。
【0022】
−Cアルコールは、式R−OH(Rはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル又はt−ブチルである)の化合物である。
【0023】
「エステル誘導体」は、炭素を介してヒドロキシルの酸素原子と結合した置換基によるカルボン酸のヒドロキシルのプロトンの置換から生じた化合物である。式によって特に排除されない限り、エステル誘導体は、エステル基が環に組み込まれた環状エステルであるラクトンを含む。エステル誘導体はまた、ヒドロキシルの酸素と結合した置換基がC−Cアルキル基である化合物も含む。
【0024】
その最初の観点において、本発明は、式
【化13】
Figure 2004514687
(ここで、RはC−Cアルキル基である)のアトルバスタチンエステル誘導体をアトルバスタチンヘミカルシウムへと、水酸化カルシウムを用いて変換することによってアトルバスタチンヘミカルシウムを調製する方法を提供する。この方法の予想されなかった利点は、水酸化カルシウムが2つの役割を充足するということである。それは前記エステルの加水分解のための塩基性触媒として機能し、そしてアトルバスタチンアニオンに配位するカルシウムイオンを供給する。本方法の別の重大な実施上の利点は、水酸化カルシウムの量が他の方法において使用される水酸化カルシウム及び塩化カルシウムの量ほど慎重に調整されなければならないものではないということである。
【0025】
アトルバスタチンエステル誘導体1は、純水型で、又は他のアトルバスタチンエステル誘導体との混合物で提供されうる。後述する本発明の第二の観点において、中間体のアトルバスタチンエステル誘導体の混合物は、ジオキサニル前駆体化合物から形成される。これらのアトルバスタチンエステル誘導体は、式1のものに加えて、式R−OHのC−Cアルコール溶媒によるアトルバスタチンエステル誘導体1の転移から誘導されたものを含む。尚、アトルバスタチンエステル誘導体1は、少量で本発明の第二の観点において使用される酸性水性溶媒中で当該エステルと平衡状態にある、アトルバスタチン遊離酸を形成しうるアトルバスタチンラクトンとの混合物で提供されうる。
【0026】
以後塩基加水分解法と称する本発明の第一の観点において、アトルバスタチンエステル誘導体は、任意に他のアトルバスタチンエステル誘導体との混合物において、C−Cアルコールと水とを含んで成る混合溶媒中に溶解され、又は懸濁される。好ましいアルコールはエタノールであり、そして好ましい溶媒混合物は約5%〜約15%水/エタノールを含み、更に好ましくは約10%の水と約90%のエタノール(v/v)を含む。アトルバスタチンエステル誘導体1が混合溶媒中で溶解するかどうかは、C−Cアルコールの選択、水の比率、温度及びアトルバスタチンエステル誘導体の純度に依存する。水酸化カルシウムは混合溶媒中で懸濁され、そして塩基加水分解反応混合物は、アトルバスタチンエステル誘導体1が消費されるまで維持される。アトルバスタチンエステル誘導体1の消費は、任意な常用の手段、例えばTLC, HPLC, NMR等によってモニタリングされうる。アトルバスタチンエステル誘導体1が消費された後、アトルバスタチンヘミカルシウムが、任意の手段によって塩基加水分解反応混合物から回収される。アトルバスタチンヘミカルシウム塩のために別のカルシウム源を加えてCa2+イオンを提供することは必要ではない。
【0027】
塩基加水分解法を実施するのに好ましい手順に従い、アトルバスタチンエステル誘導体1は、約10mmol/L〜約1mol/Lの混合溶媒を提供するのに十分な量で添加される。
【0028】
好ましくは、当該エステル誘導体に対して約1当量から約6当量の水酸化カルシウムが使用される。更に好ましくは、約1〜約2当量が使用される。
【0029】
水酸化カルシウムは、C−Cアルコール:水の混合溶媒中で若干溶けにくく、そしてそのうちのごくわずかな部分が、任意なある時間に加水分解を触媒するのに利用可能な溶液中に存在する。当該塩基加水分解を促進するために、相間移動触媒が、水酸化カルシウムの溶解度を上昇させるべく添加されることがある。相間移動触媒は当業界で周知であり、そして例えば臭化テトラ−n−ブチルアンモニウム(「TBAB」)、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム(「TEBA」)、塩化テトラ−n−ブチルアンモニウム、臭化テトラ−n−ブチルアンモニウム、ヨウ化テトラ−n−ブチルアンモニウム、塩化テトラ−エチルアンモニウム、塩化ベンジルトリブチルアンモニウム、臭化ベンジルトリブチルアンモニウム、臭化ベンジルトリエチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム及びポリエチレングリコールを含む。最も好ましい相間移動触媒はTBABである。使用の際、相間移動触媒は、アトルバスタチンエステル誘導体1に対して不足当量で、好ましくは約0.05〜約0.25当量、更に好ましくは約0.01当量で使用されるべきである。
【0030】
前記混合物は、前記反応を促進するために、混合溶媒の還流温度まで加熱されうる。好ましい温度範囲は、約30℃〜約70℃である。
【0031】
アトルバスタチンエステル誘導体1の消費後、アトルバスタチンヘミカルシウム又はその溶媒和物が、塩基加水分解の反応混合物から回収される。アトルバスタチンヘミカルシウムの回収の一部として、前記反応混合物は、過剰の懸濁された水酸化カルシウムを除去するために濾過されるべきである。当該反応混合物は、水酸化カルシウムのフィルターケーキ上でのアトルバスタチンヘミカルシウムの沈殿を防ぐために濾過される。
【0032】
懸濁された水酸化カルシウムを除去するための濾過後、アトルバスタチンヘミカルシウムは、沈殿によって濾液から回収されうる。好ましい回収技術に従い、アトルバスタチンヘミカルシウムは、水のゆっくりとした添加によって前記濾液からの沈殿が引き起こされる。前記濾液の量に対してほぼ当量の水の量が、約1時間かけて添加される。好ましくは、ゆっくりとした水の添加も、上昇した温度、例えば約40℃〜約65℃で実施される。ゆっくりとした水の添加によるアトルバスタチンヘミカルシウムの沈殿は、結晶性の三水和物の状態でアトルバスタチンヘミカルシウムを生成し、そしてゲル状の沈殿物の形成を防ぐ。あるいは、アトルバスタチンヘミカルシウムは、任意な常用の手段によって回収されうる。いずれかの必要な精製段階の後、回収されたアトルバスタチンヘミカルシウムが医薬品を調製するための活性成分として使用されうる。
【0033】
本発明の第二の観点において、アトルバスタチンヘミカルシウムへのアトルバスタチンエステル誘導体1の変換のための塩基加水分解法は、式
【化14】
Figure 2004514687
(ここで、Rはすでに定義したとおりである)のジオキサンの酸加水分解に続く。この二段階の方法(単一の反応容器中で実施されうる)は、以後連続的酸−塩基加水分解法と称される。
【0034】
ジオキサン2は、アトルバスタチンの調製における重要な中間体である。例えば、それは、Baumann等の方法における中間体である。ジオキサン2は、β,δ−ジヒドロキシ基上のアセトニド保護基及びカルボン酸のプロトンをマスキングするエステル基によるアトルバスタチンの保護された型である。
【0035】
連続的酸−塩基加水分解法の1つの好ましい態様によると、ジオキサン2は、アトルバスタチンエステル誘導体又はその混合物に変換され、本発明の加水分解法に従いアトルバスタチンヘミカルシウムを調製するために進められる前に固体又は油として後に単離される。この態様において、ジオキサン2のジオキサン環は、酢酸、トリフルオロ酢酸、p−トルエンスルホン酸、臭化亜鉛及び塩酸から成る群から選択される触媒で開裂される。これらの触媒を用いてこの方法を実施するための手順を実施例1に例示する。その最も好ましい形態において、この態様は80%水溶液として酢酸を使用する(例1(a)〜(c))。ジオキサン2は、当該酢酸水溶液中で懸濁され、そして透明な溶液が得られるまで室温で攪拌される。当該酢酸は続いて減圧下で蒸発される。残りわずかの酢酸は、アトルバスタチンエステル誘導体1を、残りのトルエンを含む固体又は油としてそのままにして、トルエンと共沸させることによって除去されうる。残査はまた、一定量のアトルバスタチンラクトン及びアトルバスタチンの遊離酸を含むことがある。
【0036】
実施例2で更に例示するように、前記残査は、C−Cアルコール:水の混合溶媒中で懸濁し、そして約1〜約6、更に好ましくはこの態様において、約4〜約6当量の水酸化カルシウム及び相間移動試薬を添加することによってアトルバスタチンヘミカルシウムに変換されうる。アトルバスタチンエステル誘導体1が消費された後、当該混合物は過剰な水酸化カルシウムを除去するために濾過される。アトルバスタチンヘミカルシウム又はその溶媒和物は、続いて沈殿によって、例えば溶液を冷却し、そして/あるいは水を添加し(例えば塩基加水分解法に関して記載したとおり)、濾過し、そして乾燥させることによって回収されうる。濾液は、既知の技術を用いる再結晶化によって又はクロマトグラフィーによって精製されうる。
【0037】
連続的酸−塩基加水分解法の別の好ましい態様において、ジオキサン2の1,3−ジオキサン環の酸加水分解及びその後の前記エステルの塩基加水分解は共に、C−Cアルコールと水の混合溶媒中で実施される。このように、連続的酸−塩基加水分解法のこの態様は、溶媒の交換又はアトルバスタチンエステル中間体若しくは中間体の混合物の単離無しに、全体的に1つの反応容器中で有利に実施されうる。この「ワンポット」の更なる利点は、既定の正確なモル比の厳守を更に要求すること無しに、使用される水酸化カルシウムの量の減少を可能にすることである。当該「ワンポット」の態様はまた、相間移動触媒を用いることを包含せず、そして1,3−ジオキサン環を開裂するために鉱酸を使用し、その結果試薬の費用を減少させる。
【0038】
連続的酸−塩基加水分解法のワンポットの態様において、ジオキサン2は、真空に耐えることができ。且つヒーター及び蒸留ヘッドを備えた容器内のアルコール:水の混合溶媒中で懸濁される。混合溶媒は、塩酸又は他の鉱酸で約1以下にpHが調整される。塩酸が好ましいのは、塩化カルシウムが反応混合物に添加された場合に少量の塩化カルシウムが形成されるからである。塩化カルシウムは混合物中で易溶性であり、それ故にアトルバスタチンヘミカルシウムが反応混合物から沈殿する場合に当該産物から容易に分離される。混合溶媒は簡便に調製され、そして希釈した塩酸水溶液とC−Cアルコールを混合することによってpHを調整され、1.5%〜10%の塩酸が好ましい。
【0039】
ジオキサン2は、好ましくは約0.12mol/L(C−Cアルコール)の量で添加される。生じた懸濁液は、当該ジオキサンの加水分解を促進するために加熱されてもよい。加水分解にとって好ましい温度は穏やかに上昇され、これは約30℃〜約50℃に及び、更に好ましくは約40℃である。
【0040】
酸性で水性の条件下、ジオキサン2及び遊離ジオール1は平衡状態にある。好ましい反応条件下、混合溶媒は、完全な加水分解によって産生される、アセトンの量よりも10倍モル過剰なオーダーの水に対して何かを含む。アセトンが除去されなかった場合、かなりの量のジオキサンが反応混合物中に残る。従って、酸加水分解によって反応容器から解放されるアセトンを、蒸発によって除去することが望ましい。好ましい反応温度でこの目的を満たすために、前記反応容器は、解放されたアセトンを蒸留するために十分減圧された圧力で維持されるべきである。アスピレーターの真空で一般的に十分である。アルコール及び水の蒸気は、前記アセトンと同時に、蒸留ヘッドによってドローオフされうる。メークアップのアルコールは、一定量を維持するために混合物に添加されうる。ジオキサン2の消費は、HPLCクロマトグラフィーによって、又は透明な溶液の形成を観察し、そして約9〜11時間の間溶解したジオキサン2の消費をさせておくことによってモニタリングされうる。
【0041】
ジオキサン2の酸加水分解は、直接産物としてアトルバスタチンエステル誘導体を産生する。しかしながら、多かれ少なかれ、これらの条件下では他の反応が起こる。エステル交換は、式
【化15】
Figure 2004514687
(ここで、RはC−Cアルコールのアルキル置換基であり、そしてRと同じでも、異なっていてもよい)のアトルバスタチンエステル誘導体のアルコール溶媒成分により生じる。水の存在下で、いくつかのアトルバスタチン遊離酸が形成する。当該遊離酸は続いてラクトン化するが、一定の比率のものが遊離酸としてラクトン及び他のアトルバスタチンエステル誘導体との平衡状態で留まる。
【0042】
ジオキサン2が完全に消費された後、水酸化カルシウムが生じた溶液に添加される。水酸化カルシウムによるアトルバスタチンエステル誘導体の加水分解速度は、温度、前記混合物中での当該エステル誘導体の濃度、前記混合物の正確な組成を含む様々な要因に依存し、これらの全てが本発明に従い変更される。当該加水分解速度はまた、使用される水酸化カルシウムの量及び粒径に依存する。これらの事を念頭に考慮して、水酸化カルシウムを用いる塩基性の加水分解条件の最適な組み合わせが生み出されている。
【0043】
ジオキサン2の濃度に等しいとみなされる、全体のアトルバスタチンエステル誘導体の濃度は、溶媒を蒸留し続け、あるいは更にC−Cアルコール及び/又は水を添加することによって、約0.10〜約0.15Mに調整される。ジオキサン2に対して約3/4モル当量過剰な任意な量の水酸化カルシウムが使用されうる。しかしながら、連続的酸−塩基加水分解法のワンポットの態様において、アトルバスタチンエステル誘導体(又はジオキサン2)に対して、好ましくは約1〜約2当量、更に好ましくは、約1.5モル当量の水酸化カルシウムが使用される。水酸化カルシウムは、一部又は一部以上添加されうる。更に、反応混合物は、好ましくは約50℃〜約70℃、更に好ましくは約70℃に加熱される。これらの条件下で、アトルバスタチンエステル誘導体、すなわち化合物1、置換されたエステル3、及びアトルバスタチンラクトンが数時間以内に実質的に完全に加水分解される。アトルバスタチンエステル誘導体の消費は、HPLCによってモニタリングされうる。これらの条件を用いて、アトルバスタチンヘミカルシウムはその後、実質的に不純物を含まない、すなわち0.05%未満のアトルバスタチンエステル誘導体1を含む塩基加水分解の反応混合物から沈殿されうる。
【0044】
アトルバスタチンエステル誘導体が消費された後、過剰な懸濁された水酸化カルシウムは、水酸化カルシウムを最小量混入した塩基加水分解の反応混合物からアトルバスタチンヘミカルシウムを沈殿させることが望まれる場合、混合物から濾過されるべきである。当該反応混合物は、好ましくは水酸化カルシウムのフィルターケーキ上でのアトルバスタチンヘミカルシウムの沈殿を防ぐために濾過される。ワンポットの過程における好ましい量の1〜2当量の水酸化カルシウムを用いることも、水酸化カルシウムのフィルターケーキ上でのアトルバスタチンヘミカルシウムの沈殿に起因する損失を最小化し、そして沈殿によって当該溶液あら回収されたアトルバスタチンヘミカルシウムの純度を増大させる。
【0045】
更に、ワンポットの連続的酸−塩基加水分解法を実施する好ましい形態に従い、アトルバスタチンヘミカルシウムは、塩基加水分解法に関して既に記載したように、水をゆっくりと添加することによって、濾液から沈殿するよう引き起こされる。沈殿を進めてもよく、そして医薬品において使用してもよい。
【0046】
アトルバスタチンヘミカルシウムの濾過特性及び純度は、全ての沈殿が溶解するのに十分な温度まで加熱して透明な溶液を生じさせることによって、更に向上することができる。当該溶液は、続いて数時間かけてゆっくりと冷却され、そして、好ましくは周囲温度で、更に結晶の形成が観察されなくなるまで維持される。濾過及び乾燥、並びに任意の必要な精製段階の後、アトルバスタチンヘミカルシウム又はその溶媒和物は、医薬品の活性成分として使用されうる。
【0047】
好ましいいくつかの態様に関してこのように本発明を記載した結果、本発明に従うこともできる非常に具体的な手順を提供するが、本発明をなんら限定するものとしてみなされるべきでない以下の実施例により更に例示される。
【0048】
実施例
概要
特に断らない限り、試薬は入手時のまま使用した。〔R(R ,R )〕−2−(4−フルオロフェニル)−β,δ−ジオキサン−5−(1−メチルエチル)−3−フェニル−4−〔(フェニルアミノ)カルボニル〕−1H−ピロール−1−tert−ブチルヘプタン酸エステル(ジオキサン2,R=t−ブチル)は、ピロール環を形成するための相当するジケトンと相当するキラルアミンとの間の縮合反応によって調製された。それはまた、既知の方法によって調製されうる。Brower, P.L. et al., Tet. Lett. 1992, 33, 2279−82;Baumann, K.L. et al. Tet. Lett. 1992, 33, 2283−84.以下のHPLC条件は、前記の例で報告された酸加水分解で得られた混合物の組成を決定するために使用された:Waters Spherisorb S3 ODS1(7.6x100mm), 70:30 アセトニトリル:水、0.6ml/分、20μlの試料、UV検出λ=254。
【0049】
例1:ジオキサン2からのアトルバスタチンエステル誘導体の調製
a)ジオキサン2(R=t−Bu)(2.0g, 3.06mmol)を、マグネットスターラーを備えたフラスコ内の80%の酢酸水溶液(50ml)中で懸濁した。透明な溶液が得られるまで、混合物を周囲温度で20時間攪拌した。透明な溶液を乾燥するまで蒸発させ、そして酢酸の残りを、アトルバスタチンt−ブチルエステル1(R=t−Bu)、アトルバスタチン遊離酸及びアトルバスタチンラクトンを含む粉末を得るために、トルエン(3x50ml)との共沸蒸留によって除去した。
【0050】
b)ジオキサン2(R=t−Bu)(10.0g, 15.3mmol)を、マグネットスターラーを備えたフラスコ内の80%の酢酸水溶液(150ml)中で懸濁した。透明な溶液が得られるまで、混合物を周囲温度で一晩攪拌した。透明な溶液を乾燥するまで蒸発させ、そして酢酸の残りを、アトルバスタチンt−ブチルエステル1(R=t−Bu)、アトルバスタチン遊離酸及びアトルバスタチンラクトンを含む粉末を得るために、トルエン(3x100ml)との共沸蒸留によって除去した。
【0051】
c)マグネットスターラーを備えたフラスコにおいて、ジオキサン2(R=t−Bu)(1.0g, 1.53mmol)を、p−トルエンスルホン酸(40mg, 0.21mmol)を含む80%酢酸水溶液中で懸濁した。混合物を周囲温度で18時間攪拌した。出現した白色の沈澱を濾過し、水(3x15ml)で洗浄し、そして50℃の真空オーブン内で約4時間乾燥させ、アトルバスタチンt−ブチルエステル1(R=t−Bu)、アトルバスタチン遊離酸及びアトルバスタチンラクトンを生成した。
【0052】
d)マグネットスターラーを備えたフラスコに対し、ジオキサン2(R=t−Bu)(0.5g, 0.76mmol)を、触媒量の水の存在下で、トリフルオロ酢酸:テトラヒドロフランの1:1混合物(4ml)に溶解した。反応混合物を周囲温度で24時間攪拌した。得られた溶液を蒸発させ、そしてトリフルオロ酢酸の残りを、エーテル(3x10ml)との共沸蒸留によって除去し、その結果白色の固体の残査が残った。HPLC解析に基づくと、当該白色固体は、アトルバスタチン遊離酸とアトルバスタチンラクトンの40:60の混合物であった。
【0053】
e)マグネットスターラーを備えたフラスコにジクロロメタン(5ml)、ジオキサン2(R=t−Bu)(0.2g, 0.30mmol)及び臭化亜鉛(241g, 1.07mmol, 3.5当量)を充填した。反応混合物を周囲温度で24時間攪拌した。水(30ml)を添加し、そして混合物を更に3時間攪拌した。水層をジクロロメタン(3x10ml)で抽出し、そして有機層を硫酸ナトリウムで脱水し、そして濾過した。続いて有機層を減圧下で蒸発させ、粉末(150mg)を与えた。HPLC解析に基づくと、当該白色固体は、アトルバスタチン遊離酸とアトルバスタチンラクトンの57:43の混合物であった。
【0054】
f)マグネットスターラーを備えたフラスコ内で、ジオキサン2(R=t−Bu)(0.2g, 0.31mmol)を、90%酢酸水溶液(4ml)中で懸濁した。混合物を60℃で5時間攪拌した。生じた溶液を乾燥するまで蒸発させ、そして酢酸の残りを、トルエン(3x15ml)との共沸蒸留によって除去し、その結果粉末の残査が残った。HPLC解析に基づくと、当該白色固体は、アトルバスタチン遊離酸とアトルバスタチンラクトンの54:46の混合物であった。
【0055】
g)マグネットスターラーを備えたフラスコ内で、ジオキサン2(R=t−Bu)(0.2g, 0.31mmol)を、塩酸の3%水溶液(1ml)とメタノール(2ml)の混合物中で溶解した。混合物を100℃で3.5時間攪拌し、そして次に周囲温度で一晩攪拌した。生じた溶液を乾燥するまで蒸発させ、粉末が得られた。HPLC解析に基づくと、当該白色固体は、アトルバスタチン遊離酸とアトルバスタチンラクトンの54:46の混合物であった。
【0056】
例2:エステル誘導体からのアトルバスタチンヘミカルシウムの調製
a)臭化テトラブチルアンモニウム(10mg, 0.031mmol)を含む水酸化カルシウムの飽和溶液(8ml)を例1(a)で得られた粉末(200mg, 0.32mmol)のエタノール(8ml)溶液に加えた。混合物を攪拌し、そして45℃で24時間攪拌した。追加の飽和水酸化カルシウム溶液(4ml)を続いて添加した。周囲温度で20分以上攪拌した後、反応混合物のHPLCは、当該反応が完了したことを示した。反応混合物由来の白色沈澱は減圧下で濾過され、そして65℃で約18時間乾燥され、アトルバスタチンヘミカルシウム(142mg, 77%)を与えた。
【0057】
b)例1(b)から得られた油をエチルアルコール(100ml)と水(20ml)の混合物中で溶解した。水酸化カルシウム(6.22g, 84.0mmol, 5.5当量)及び臭化テトラブチルアンモニウム(0.46g, 1.43mmol, 0.05当量)を添加した。反応が完了するまで、混合物を45℃で3時間加熱した。当該混合物がまだ熱い間に、それを減圧下で濾過し、過剰な水酸化カルシウムを除去した。混合物を続いて周囲温度に冷却し、この後、攪拌しながら水(200ml)を添加した。形成した白色沈澱を減圧下で濾過し、そして約65℃の温度で18時間乾燥させ、アトルバスタチンヘミカルシウム(7.44g, 84%)を与えた。
【0058】
例3:ワンポットにおけるジオキサン2からのアトルバスタチンヘミカルシウムの調製
a)ジオキサン2(R=t−Bu)(20g, 30.6mmol)を、蒸留装置及び機械的スターラーを備えた円筒状の反応装置内の、1.5%HCl(50ml, 0.067当量のHCl、11.2当量の水)中で懸濁した。懸濁液を40℃に加熱し、そして当該反応装置の内側の圧力を500〜600mbarに9〜11時間低下させ、同時にアセトン、エタノール及び水の蒸気混合物を連続的に蒸留した。無水エタノール(35〜40ml)のメイクアップを毎時間添加した。9〜11時間後、HPLCによると、ジオキサン2(R=t−Bu)が99.9%超消費され、そして懸濁液が透明な溶液となった。
【0059】
任意の更なる処理無しに、Ca(OH)(3.4g, 46mmol, 1.5当量)が添加された。反応混合物は70℃で4〜5時間加熱された。続いて、過剰のCa(OH)が濾過によって回収された。熱い濾液(65℃)に対し、約3/4時間〜1時間にわたり、投与ポンプを用いて水(350ml)がゆっくりと加えられた。添加の間、アトルバスタチンヘミカルシウムが沈澱した。アトルバスタチンヘミカルシウムはこの時点で濾過することができるが、最適な濾過特性及び低レベルの不純物を有する生成物を得るために、それは行われなかった。
【0060】
水の添加が完了した後、反応混合物は、混合物が透明になるまで還流温度(84℃)で加熱された。続いて、混合物は3時間かけて20℃に冷却され、そしてこの温度で更に20時間攪拌された。固体は続いて、45.0gのアトルバスタチンヘミカルシウムのウェットケーキを得るために濾過された。当該ウェットケーキは65℃で24時間乾燥され、カールフィッシャー解析によって決定した場合には2.8%〜6.6%の水分含量を有するアトルバスタチンヘミカルシウム(16.7g, 95%)が生成した。
【0061】
b)ジオキサン2(R=t−Bu)(20g, 30.6mmol)を、蒸留装置及び機械的スターラーを備えた円筒状の反応装置内の、10% HCl(7.6ml, 0.068当量のHCl、12.4当量の水)及びメタノール(135ml)の混合物中で懸濁した。懸濁液を35℃で3時間加熱し、同時に当該反応装置の内側の圧力を820mbarに低下させ、同時にアセトン、エタノール及び水の蒸気混合物を連続的に蒸留した。メタノール(35ml)のメイクアップを1/2時間毎に添加した。3時間後、HPLCによると、ジオキサン2(R=t−Bu)が99.9%超消費され、そして懸濁液が透明な溶液となった。
【0062】
任意の更なる処理無しに、Ca(OH)(3.4g, 45.9mmol, 1.5当量)、水(5ml)及びメタノール(45ml)が添加された。反応混合物は70℃で2時間加熱された。続いて、過剰のCa(OH)が濾過によって回収され、そしてCa(OH)ケーキがメタノール(2x10ml)で洗浄された。熱い濾液(65℃)に対し、45分かけて、投与ポンプを用いて水(300ml)がゆっくりと加えられた。添加の間、アトルバスタチンヘミカルシウム塩が沈澱した。アトルバスタチンヘミカルシウムはこの時点で濾過することができるが、最適な濾過特性及び低レベルの不純物を有する生成物を得るために、それは行われなかった。
【0063】
添加の後、反応混合物は、混合物が透明になるまで還流温度(78℃)で1/2時間加熱された。続いて、混合物は3時間かけて20℃に冷却され、そしてこの温度で更に20時間攪拌された。固体は続いて濾過され、そして65℃で48時間乾燥され、カールフィッシャー解析によって決定した場合には3.2%の水分含量を有するアトルバスタチンヘミカルシウム(16.9g, 96%)が生成した。
【0064】
ある例示的な態様に関して本発明をこのように説明し、そして更にそれを実施例を用いて例示したことにより、当業者は、本明細書の説明及び実施例を読むことで、特許請求の範囲によって限定されるような本発明の精神及び範囲を逸脱することなく適当な変更がされうるものであることを理解するだろう。

Claims (22)

  1. アトルバスタチンヘミカルシウムを製造するための方法であって、
    a)式
    Figure 2004514687
    (ここで、RはC−Cアルキル基である)
    のアトルバスタチンエステル誘導体を提供し、そして
    b)前記アトルバスタチンエステル誘導体を、水酸化カルシウムを用いてアトルバスタチンヘミカルシウムに変換すること、
    を含んで成る方法。
  2. アトルバスタチンエステル誘導体が第二のアトルバスタチンエステル誘導体との混合物中に提供される、請求項1に記載の方法。
  3. アトルバスタチンエステル誘導体が、式R−OH(ここで、Rは、Rの中から独立して選択されたC−Cアルキル基である)のC−Cアルコール中の溶質として提供され、そして、第二のアトルバスタチンエステル誘導体が式
    Figure 2004514687
    のものである、請求項2に記載の方法。
  4. アトルバスタチンエステル誘導体を実質的に含まないアトルバスタチンヘミカルシウムを回収すること、を更に含んで成る、請求項2に記載の方法。
  5. 第二のアトルバスタチンエステル誘導体が、水酸化カルシウムを用いてアトルバスタチンヘミカルシウムに変換される、請求項2に記載の方法。
  6. 混合物が、アトルバスタチンエステル誘導体に対して約10%未満の量のアトルバスタチン遊離酸を更に含んで成り、そして水酸化カルシウムを用いてアトルバスタチンヘミカルシウムに変換される、請求項1に記載の方法。
  7. 水酸化カルシウムがアトルバスタチンエステル誘導体に対してモル過剰の水酸化カルシウムである、請求項1に記載の方法。
  8. モル過剰が、アトルバスタチンエステル誘導体に対して約0.75〜約6モル当量である、請求項7に記載の方法。
  9. 変換が、約5%〜約20%の水/C−Cアルコールを含んで成る混合溶媒に対しアトルバスタチンエステル誘導体を添加し、そして当該混合溶媒中で水酸化カルシウムを懸濁すること、を含んで成る、請求項8に記載の方法。
  10. 混合溶媒1Lあたり約10mmol〜約1molのアトルバスタチンエステル誘導体が添加される、請求項9に記載の方法。
  11. 変換が、相間移動試薬を混合溶媒に添加することを更に含んで成る、請求項9に記載の方法。
  12. 相間移動試薬が、臭化テトラ−n−ブチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、塩化テトラ−n−ブチルアンモニウム、臭化テトラ−n−ブチルアンモニウム、ヨウ化テトラ−n−ブチルアンモニウム、塩化テトラ−エチルアンモニウム、塩化ベンジルトリブチルアンモニウム、臭化ベンジルトリブチルアンモニウム、臭化ベンジルトリエチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム及びポリエチレングリコールから成る群から選択される、請求項11に記載の方法。
  13. アトルバスタチンヘミカルシウムを製造するための方法であって、
    a)アトルバスタチンエステル誘導体、相間移動触媒、及びアトルバスタチンエステル誘導体に対して約0.75〜約6当量の水酸化カルシウムを、約5%〜約20%の水/C−Cアルコールを含んで成る混合溶媒中で混合し、
    b)アトルバスタチンエステル誘導体を加水分解するのに十分な期間50℃〜70℃で前記混合物を加熱し、
    c)前記混合物を濾過して過剰な水酸化カルシウムを除去し、
    d)水を濾液に添加してアトルバスタチンヘミカルシウムを沈澱させ、そして
    e)アトルバスタチンヘミカルシウムと前記濾液を分離する、
    段階を含んで成る方法。
  14. アトルバスタチンヘミカルシウム又はその溶媒和物を製造するための方法であって、
    a)
    Figure 2004514687
    (ここで、R及びRはそれぞれC−Cアルキル基である)から成る群から選択されるアトルバスタチンエステル誘導体の溶液を、式
    Figure 2004514687
    のジオキサンを水と式R−OHのC−Cアルコールとの混合物中で酸触媒によりアトルバスタチンエステル誘導体に変換することによって形成し、
    b)水酸化カルシウムを前記溶液に添加してアトルバスタチンエステル誘導体をアトルバスタチンヘミカルシウムに変換し、そして
    c)アトルバスタチンヘミカルシウム又はその溶媒和物を前記溶液から回収する、段階を含んで成る方法。
  15. −Cアルコールと水の混合物が約1未満のpHを有し、酸触媒が塩酸であり、そしてRがエチルである、請求項14に記載の方法。
  16. ジオキサンからアトルバスタチンエステル誘導体への変換によって遊離するアセトンを蒸発させることを更に含んで成る、請求項14に記載の方法。
  17. アセトンが減圧下で蒸発される、請求項16に記載の方法。
  18. 水酸化カルシウムが、ジオキサンに対してモル過剰の水酸化カルシウムである、請求項14に記載の方法。
  19. モル過剰が約1.5〜約6モル当量である、請求項18に記載の方法。
  20. 水酸化カルシウムの過剰部分が、アトルバスタチンヘミカルシウム又はその溶媒和物を回収する前に前記溶液から濾過される、請求項18に記載の方法。
  21. アトルバスタチンヘミカルシウム又はその溶媒和物が、C−Cアルコール及び任意の溶解した物質の沈澱及び除去によって回収される、請求項20に記載の方法。
  22. アトルバスタチンヘミカルシウムが、ゆっくりとした水の添加によって沈澱を引き起こされる、請求項21に記載の方法。
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