JP2005525996A - シラスタチン製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は純粋シラスタチンの効率的で産業利用性が高い製造方法に関する。
Description
本発明は純粋シラスタチン(cilastatin)の産業利用性が高い製造方法に関する。
シラスタチンはイミペネムのごときβ-ラクタム抗生物質の使用に関連する腎毒症を防止する機能を有する。化学的にシラスタチンは［Ｒ-｛Ｒ*,Ｓ-（Ｚ）｝］-７-［（２-アミノ-２-カルボキシエチル）チオ］-２-［（２,２-ジメチルシクロプロピル）カルボニル］アミノ-２-ヘプテン酸であり、化学構造Ｉを有している。
これは腎デヒドロペプチダーゼ阻害剤であり、腎代謝を妨害するためにナトリウム塩としてイミペネムと共に投薬される。イミペネム/シラスタチン複合剤は有望な広スペクトル抗菌剤として使用される。
シラスタチンは米国特許第５１４７８６８号で最初に開示され、化学構造ＩＩのヘプテン酸によるシステインヒドロクロリドの濃縮が関与する複ステップ合成で得られる。
上記構造中、水性媒質中の水酸化ナトリウムの存在下でＸはクロロまたはブロモである。そのようにして得られたシラスタチンはＨＰＬＣで測定して６から１０％の範囲で対応する不都合なＥ-異性体を含んでいる。ｐＨ３で混合物を加熱することでそのＥ-異性体をシラスタチンに異性化する方法も開示されている。しかし、その異性化方法はシラスタチンの分解により５から８％の範囲で不純物を発生させ、この方法で製造された製品を人体には不適とする。
米国特許第５１４７８６８号は２つの精製方法、すなわち陽イオン交換樹脂を使用したクロマトグラフィ処理と、引き続くエタノールとジエチルエーテルを使用した溶媒による精製方法が関与する反応性混合物からのシラスタチンを単離する方法をも開示する。そのイオン交換クロマトグラフィ処理は、シラスタチン自身も水溶性であるために通常は除去が困難である塩化ナトリウム等の無機塩を除去する。
しかし、純粋シラスタチンを単離させるためにその特許で例示された方法に従った発明者による試行は成功しなかった。陽イオン交換樹脂をアンモニア溶液で溶出させると遊離酸の形態ではなく、そのアンモニウム塩の形態でシラスタチンが得られた。塩酸のごとき酸を使用して遊離酸を得ることは塩化アンモニウム等の無機アンモニウム塩の形成を必要とし、陽イオン交換樹脂使用の主目的と矛盾した。
医学化学学会誌（Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．１９８７年、３０：１０８３）はナトリウム金属/液体アンモニア内の化学構造ＩＩのハロヘプテン酸でのシステインの濃縮が関与するシラスタチン製造方法を開示する。得られた混合物はメタノール内のヨウ化メチルを使用して異性化処理され、シラスタチンが得られる。シラスタチンは陽イオン交換樹脂を使用して単離され、その後に陰イオン交換樹脂で処理して無機塩が除去される。
しかし、この方法は産業規模には不向きである。なぜなら、異性化処理には非常に危険なナトリウム金属/液体アンモニアとヨウ化メチルを使用するからである。ヨウ化メチルは高価であり、特殊な保存条件を必要とする。加えて、イオン交換カラムの利用にはシラスタチン溶液の反復循環が必要である。また、イオン交換カラムはイオン結合/酸性反応の原理に基づく。熱遊離性であるこのような反応はシラスタチンの劣化を招く。２段階のイオン交換クロマトグラフィ処理の利用は手間がかかり、産業利用性が低い。
従来技術の以上のごとき弱点に鑑み、産業スケールで利用可能な純粋シラスタチンの単純で効率的な製造方法の開発が求められている。
本発明は非イオン系吸着樹脂を使用してシラスタチンの精製方法を提供する。この方法は純粋生成物を得るためにクロマトグラフィ技術を使用した１回の精製方法を必要とするのみである。原料シラスタチンと非イオン吸着樹脂の投入は樹脂内への１回のみの溶液の通過によって達成される。酸反応が関与しないため、製品の分解物は生じない。本発明は産業規模で利用性が高い製造方法に必要な条件を充足させる。
従って、本発明はシラスタチンの精製方法を提供する。この方法は、原料シラスタチン溶液を非イオン系吸着樹脂と接触させ、その溶液から純粋なシラスタチンを回収させる。
本明細書で使用する用語「原料シラスタチン」とは、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム等の無機塩である不純物、あるいはシラスタチンの劣化に伴って生成される有機不純物、または合成時に生成される副産物あるいは複合成ステップの非反応中間物である不純物を含有するシラスタチンを含んだものである。
原料シラスタチン溶液は適当な溶媒に原料シラスタチンを溶解させるか、既に溶解している原料シラスタチンを含有したシラスタチン生成のための反応性混合物から直接的に得ることができる。この用語「適当な溶媒」とは水、有機溶媒あるいはそれらの混合物である。この有機溶媒とはメタノール、エタノール、アセトニトリル、アセトン等である。原料シラスタチンは従来方法で得ることができる。
商業的に入手でき、その表面にシラスタチンが吸着されるどのような非イオン系吸着樹脂でも利用できる。特に、ポリアクリレートやスチレンとポリビニルベンゼンの共重合体のごとき非イオン系巨大孔質非水溶性ポリマーが利用できる。好適な吸着樹脂はジビニルベンゼンと架橋したスチレン共重合体である。
本明細書中の用語「純粋シラスタチン」とはＨＰＬＣによって純度９８％以上を有したシラスタチンのことである。
シラスタチンの精製方法の典型的な方法は非イオン系吸着樹脂のカラムに原料シラスタチンの溶液を入れ、ハロゲン化物イオンが検出されなくなるまで脱イオン水で洗浄することを含む。続いてこの樹脂は有機または水性有機溶媒で溶出され、純粋シラスタチンは濃縮、沈降あるいは再結晶化等の従来方法で溶出物から単離される。吸着樹脂でのスラリー化等の精製方法でも利用できる。
本発明の別な特徴によれば、Ｅ-異性体のシラスタチンへの異性化方法が提供される。この方法はｐＨ０.５から１.５近辺で対応する不都合なＥ-異性体を含有するシラスタチン溶液の加熱処理が含まれる。この方法で得られたシラスタチンの分解産物の形成を大きく減少させる。
対応するＥ-異性体を含有するシラスタチン溶液は好適にはシラスタチン生成のための反応性混合物から直接的に得られる。シラスタチンは従来技術による複ステップで生成できる。
好適には異性化は８５から９５℃で実行される。ｐＨは０.５から１.５、さらに好適には０.５から１、さらに好適には約０.５に調整される。この調整にはどのような酸でも利用できる。好適には塩酸が使用される。
本発明の１好適実施例においては本発明の２つの特徴が組み合わされる。すなわち、異性化プロセスに続いて精製プロセスが実行され、純粋シラスタチンが得られる。
以下において好適実施例を解説する。
実施例１
シラスタチン生成
システインヒドロクロリドモノヒドレート（１６６.３ｇ）が水（１.２Ｌ）に溶解された。この溶液に水性水酸化ナトリウム（１１３.７ｇ、水４００ｍｌ）と７-クロロ-２-［［（１Ｓ）-２,２-ジメチルシクロプロパン］カルボキシアミド］-２-ヘプテン酸（２００ｇ）のナトリウム塩が加えられた。この反応性混合物は室温で攪拌された。対応するＥ-異性体（５％）は濃塩酸でｐＨ０.５に調整後、３０分間、８５から９０℃で反応性混合物を加熱してシラスタチンに異性化された。
シラスタチン生成
システインヒドロクロリドモノヒドレート（１６６.３ｇ）が水（１.２Ｌ）に溶解された。この溶液に水性水酸化ナトリウム（１１３.７ｇ、水４００ｍｌ）と７-クロロ-２-［［（１Ｓ）-２,２-ジメチルシクロプロパン］カルボキシアミド］-２-ヘプテン酸（２００ｇ）のナトリウム塩が加えられた。この反応性混合物は室温で攪拌された。対応するＥ-異性体（５％）は濃塩酸でｐＨ０.５に調整後、３０分間、８５から９０℃で反応性混合物を加熱してシラスタチンに異性化された。
シラスタチン精製
得られた反応性混合物は吸着剤としてジアイオンＨＰ-２０樹脂が詰められたカラムに入れられた。カラムは水で洗浄されて塩化ナトリウムが取り除かれ、水性メタノールで溶出された。純粋生成物を含んだカラム物質部分は貯められ、純粋シラスタチン（１６０ｇ、純度９９％）に濃縮された。
得られた反応性混合物は吸着剤としてジアイオンＨＰ-２０樹脂が詰められたカラムに入れられた。カラムは水で洗浄されて塩化ナトリウムが取り除かれ、水性メタノールで溶出された。純粋生成物を含んだカラム物質部分は貯められ、純粋シラスタチン（１６０ｇ、純度９９％）に濃縮された。
実施例２
エチル-７-クロロ-２-オキソ-ヘプタノエート（２５ｇ）、（Ｓ）-２,２-ジメチルシクロプロパンカルボキシアミド（１３.６８ｇ）及びｐ-トルエンスルフォン酸（０.１２５ｇ）が、反応性混合物から水の共沸性除去のためにディーン-スタークトラップを使用してトルエン中で還流された。濃縮処理の完了後、反応混合物は希塩酸と水性重亜硫酸ナトリウムで洗浄され、非反応（Ｓ）-２,２-ジメチルシクロプロパンカルボキシアミドとエチル-７-クロロ-２-オキソ-ヘプタノエートがそれぞれ取り除かれた。有機溶液は濃縮されて減圧下でトルエンが回収された。得られた７-クロロ-２-［［（１Ｓ）-２,２-ジメチルシクロプロパン］カルボキシアミド］-２-ヘプタン酸の油性エチルエステルは室温で変性揮発物質の存在下、水性水酸化ナトリウムにより加水分解された。加水分解後に反応性混合物は減圧下で半分の体積に濃縮され、洗浄された。システインヒドロクロリドモノヒドレート（２９.７ｇ）と水性水酸化ナトリウム溶液が上記の水性層に加えられた。反応性混合物は７-クロロ-２-［［（１Ｓ）-２,２-ジメチルシクロプロパン］カルボキシアミド］-２-ヘプタン酸が所望の生成物に完全に変換されるまで室温で攪拌された。対応するＥ-異性体は濃塩酸でｐＨ０.５に調整後、８５から９０℃で反応性混合物を加熱してシラスタチンに異性化された。
エチル-７-クロロ-２-オキソ-ヘプタノエート（２５ｇ）、（Ｓ）-２,２-ジメチルシクロプロパンカルボキシアミド（１３.６８ｇ）及びｐ-トルエンスルフォン酸（０.１２５ｇ）が、反応性混合物から水の共沸性除去のためにディーン-スタークトラップを使用してトルエン中で還流された。濃縮処理の完了後、反応混合物は希塩酸と水性重亜硫酸ナトリウムで洗浄され、非反応（Ｓ）-２,２-ジメチルシクロプロパンカルボキシアミドとエチル-７-クロロ-２-オキソ-ヘプタノエートがそれぞれ取り除かれた。有機溶液は濃縮されて減圧下でトルエンが回収された。得られた７-クロロ-２-［［（１Ｓ）-２,２-ジメチルシクロプロパン］カルボキシアミド］-２-ヘプタン酸の油性エチルエステルは室温で変性揮発物質の存在下、水性水酸化ナトリウムにより加水分解された。加水分解後に反応性混合物は減圧下で半分の体積に濃縮され、洗浄された。システインヒドロクロリドモノヒドレート（２９.７ｇ）と水性水酸化ナトリウム溶液が上記の水性層に加えられた。反応性混合物は７-クロロ-２-［［（１Ｓ）-２,２-ジメチルシクロプロパン］カルボキシアミド］-２-ヘプタン酸が所望の生成物に完全に変換されるまで室温で攪拌された。対応するＥ-異性体は濃塩酸でｐＨ０.５に調整後、８５から９０℃で反応性混合物を加熱してシラスタチンに異性化された。
シラスタチン精製
得られた反応性混合物は吸着剤としてのジアイオンＨＰ２０が詰められたカラムに入れられた。カラムは水で洗浄され、塩化ナトリウムが取り除かれ、生成物は水性アセトニトリルで溶出された。純粋生成物を含んだカラム物質部分は貯められ、濃縮されて純粋シラスタチン（１６.３ｇ、ＨＰＬＣによる純度９９.２％）が得られた。
得られた反応性混合物は吸着剤としてのジアイオンＨＰ２０が詰められたカラムに入れられた。カラムは水で洗浄され、塩化ナトリウムが取り除かれ、生成物は水性アセトニトリルで溶出された。純粋生成物を含んだカラム物質部分は貯められ、濃縮されて純粋シラスタチン（１６.３ｇ、ＨＰＬＣによる純度９９.２％）が得られた。
以上、本発明を実施例を利用して説明したが、本発明はそれら実施例に拘束されない。
Claims (12)
- シラスタチンの精製方法であって、原料シラスタチンの溶液を非イオン吸着樹脂と接触させ、その溶液から純粋シラスタチンを回収することを含んでいることを特徴とする精製方法。
- 原料シラスタチンの溶液は反応性混合物から直接的に得られることを特徴とする請求項１記載の精製方法。
- 原料シラスタチンの溶液は原料シラスタチンを適した溶媒中で溶解させることで得られることを特徴とする請求項１記載の精製方法。
- 適した溶媒は水、有機溶媒またはそれらの混合物であることを特徴とする請求項３記載の精製方法。
- 有機溶媒はメタノール、エタノール、アセトニトリルまたはアセトンであることを特徴とする請求項４記載の精製方法。
- 非イオン吸着樹脂は非イオン巨大孔質非水溶性ポリマーであることを特徴とする請求項１記載の精製方法。
- ポリマーはポリアクリレートまたはスチレンとポリビニルベンゼンとの共重合体であることを特徴とする請求項６記載の精製方法。
- ポリマーはジビニルベンゼンで架橋されたスチレンの共重合体であることを特徴とする請求項７記載の精製方法。
- シラスタチン製造方法であって、対応するＥ-異性体を含有したシラスタチン溶液をｐＨ０.５から１.５で加熱することを含んでいることを特徴とする製造方法。
- 溶液を８５から９５℃で加熱することを特徴とする請求項９記載の製造方法。
- 溶液をｐＨ０.５で８５から９５℃で加熱することを特徴とする請求項９記載の製造方法。
- 純粋シラスタチンの製造方法であって、
(i)対応するＥ-異性体を含有したシラスタチン溶液をｐＨ０.５から１.５で加熱するステップと、
(ii)得られた溶液を非イオン吸着樹脂と接触させ、その溶液から純粋シラスタチンを回収するステップと、
を含んでいることを特徴とする製造方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050817 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070131 |