JP2010518144A - Z異性体を実質的に含まないエンタカポンを製造する方法、その合成中間体、及び新規な結晶形態 - Google Patents

Z異性体を実質的に含まないエンタカポンを製造する方法、その合成中間体、及び新規な結晶形態 Download PDF

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Abstract

本発明は、有機塩又は無機塩、具体的にはピペリジン塩及びナトリウム塩の形成によって、3,4−ジヒドロキシ−5−ニトロベンズアルデヒド及びN,N−ジメチルシアノアセトアミドから、又はエンタカポンの(E)異性体と(Z)異性体との混合物から直接、Z異性体を実質的に含まないエンタカポンを製造する新規な方法に関する。エンタカポンの新規な結晶形態Gは、速く効率的及び簡単な様式においてこの方法から得ることができ、且つZ異性体を実質的に含まない。本発明の別の目的は、当該結晶形態Gを含む医薬組成物である。

Description

本発明は、反応中間体としての有機塩又は無機塩の形成によって、Z異性体を実質的に含まないエンタカポンを製造する新規な方法に関する。
本発明はまた、上記方法において形成される新規な反応中間体、特にZ異性体を実質的に含まないエンタカポン塩に関する。
本発明はまた、新規な結晶形態G、及び当該結晶形態Gを含む医薬組成物に関する。
エンタカポンは、パーキンソン病の治療に使用するCOMT(カテコール−O−メチル基転移酵素)阻害薬である。医療目的で、純粋なE異性体が用いられる。エンタカポンの化学名は、(2E)−2−シアノ−3−(3,4−ジヒドロキシ−5−ニトロフェニル)−N,N−ジエチル−2−プロペンアミドであり、その構造を下記に示す。
Figure 2010518144
エンタカポンは、2つの幾何学的な(E)異性体と(Z)異性体との位置異性体混合物として特許文献1に初めて開示された。当該異性体の分離についての技法は述べられていない。
後に、特許文献2により、エンタカポン形態Aと称される安定な結晶形態が開示された。特許文献2によれば、エンタカポンは、それぞれ70%〜80%及び30%〜20%の比率の2つの幾何学的な(E)異性体と(Z)異性体の混合物として得られている。さらに、特許文献2の発明者らは、エンタカポン(E異性体)が、2つの多型A及び多型Bで存在することを見出し、(Z)異性体及び形態Bが不安定であることが示された。
特許文献2に記載されているエンタカポン形態Aを製造する方法は、1個又は2個の炭素原子を含有し、かつ、触媒量のHBr/HClを有する脂肪族カルボン酸中における粗エンタカポン(Z/E)の結晶化を含む。特許文献2に記載の、このように得られるエンタカポン形態Aは、3%のZ異性体又は他の多型形態を含有する化合物である。
他方で、国際特許出願である特許文献3、特許文献4及び特許文献5等の、エンタカポンの他の結晶形態を記載している他の特許出願が存在することも指摘しなければならない。
米国特許第4,963,590号 米国特許第5,131,950号 国際公開第05/066117号 国際公開第05/063695号 国際公開第05/063696号
本発明の目的は、有機塩又は無機塩の形成によって、Z異性体を実質的に含まないエンタカポンを製造する新規な方法を提供することであり、当該方法において、エンタカポン化合物の新規の純粋、かつ、安定な結晶形態Gを得ることが可能となり、この結晶形態Gは、簡単に速く高い収率で製造することができ、また特徴付けることが可能で、かつ、再現性がある。
本発明の一態様は、反応中間体としての有機塩又は無機塩の形成によって、Z異性体を実質的に含まないエンタカポンを製造する新規な方法を提供することである。
本発明の別の態様は、上記新規な方法から得られる新規な結晶形態G、及び当該結晶形態Gを含む医薬組成物である。
このため、本発明の別の態様は、Z異性体を実質的に含まないエンタカポンを製造する方法から得られる合成中間体である。特に、本発明のさらに別の目的は、合成中間体として得られるエンタカポン塩である。
本発明の第1、第2及び第3の態様によれば、反応中間体としての有機塩又は無機塩の形成によって、Z異性体を実質的に含まないエンタカポンを製造する新規な方法が提供される。さらに、エンタカポンの新規な多型形態Gが或る特定の条件下で得られる。
本発明の第1の態様によれば、Z異性体を実質的に含まない式(I)のエンタカポンを製造する方法であって、
Figure 2010518144
1)好適な溶媒中でエンタカポン混合物(E/Z)(II)を、有機塩基又は無機塩基と反応させ、E異性体に濃縮した式(III)のエンタカポン塩を得る工程
Figure 2010518144
(式中、Aは、使用される塩基がそれぞれ有機又は無機いずれであっても、前記塩基のプロトン化塩基又はカチオンである)、及び
2)好適な溶媒中で、E異性体に濃縮した式(III)のエンタカポン塩を酸と反応させ、式(I)のZ異性体を実質的に含まない(E)−2−シアノ−3−(3,4−ジヒドロキシ−5−ニトロフェニル)−N,N−ジエチル−2−プロペンアミド(エンタカポン)を得る工程
Figure 2010518144
からなることを特徴とする方法が提供される。
概して、好適な溶媒中で塩基によりエンタカポン混合物(Z/E)となる場合、特にエンタカポン塩が反応媒体中に沈殿する場合に、得られる混合物はE異性体に濃縮されることが観測された。この驚くべき効果は、塩基を用いて、対応するエンタカポン塩の形成によりZ異性体をE異性体に変形することを可能にする。
この発見は、特許文献2の発明者らが、触媒量のHBr/HClを有する脂肪族カルボン酸中における粗エンタカポン(Z/E)の結晶化により、酸の影響を受けてZ異性体がE異性体に容易に変換できると説明している特許文献2に記載されるものと異なる。
本発明は、Z異性体がエンタカポンのE異性体にどのように変換するのかを説明する具体的な理論に結びつくものではないが、本発明らは、この変換が、図に示されるような分子中の二重結合を有する共役系を介した非局在化アニオンに由来する可能性があると仮定している。
Figure 2010518144
出発物質として方法に用いられる粗エンタカポン(Z/E)が、例えば特許文献1に記載されている方法に従って得ることができるか、又はHBr/AcOHによる処理を実施せずに特許文献4の実施例3.1が部分的に実施され得る。
それゆえ、本発明の代替的な実施形態では、エンタカポン混合物(E/Z)を、好適な溶媒、好ましくはアルコール溶媒中において塩基の存在下で、式(V)の3,4−ジヒドロキシ−5−ニトロベンズアルデヒド化合物と、式(VI)のN,N−ジメチルシアノアセトアミドとの反応によりin situで生成することができる。
Figure 2010518144
その後、この得られたエンタカポン混合物(E/Z)(II)を、反応媒体中で、上記に規定されるE異性体に濃縮した式(III)のエンタカポン塩に変換する。
驚くべきことに、本発明らは、エンタカポン反応中間体としての有機塩及び無機塩の形成によって、Z異性体を実質的に含まないエンタカポンを得ることができることを見出した。
用いられる塩基は有機又は無機であり得る。有機塩基の場合、それは好ましくは、ピペリジン、ピペラジン及びモルホリンから成る群から選択され、より好ましくはピペリジンである。無機塩基の場合、それは好ましくは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物から選択され、より好ましくは水酸化ナトリウムである。
用いられる塩基の量は、エンタカポン混合物(Z/E)を含有する粗原料に基づく場合、エンタカポン混合物(Z/E)(II)1mol当たり、又はエンタカポン混合物(Z/E)が、式(V)の3,4−ジヒドロキシ−5−ニトロベンズアルデヒド化合物と、式(VI)のN,N−ジメチルシアノアセトアミドとの反応によりin situで生成される場合、化合物(V)1mol当たり、1mol〜3mol、好ましくは1.5molである。
用いられる溶媒は好ましくはC1〜4鎖アルコールである。より好ましくは、それはイソプロパノール及びエタノールから選択される。
上記工程i)において得られる式(III)のエンタカポン塩は、酸との反応によりZ異性体を実質的に含まないエンタカポンに変換される。この変換は、濾過によるエンタカポン塩の単離後に実施することができるか、又は当該塩の単離を行うことなくin situで実施することができる。
本発明の一実施形態において、Z異性体を実質的に含まないエンタカポンは、単離を行わずに工程1)及び工程2)を実施するワンポット反応(one pot reaction)から得ることができる。
本発明の別の好ましい実施形態では、エンタカポン塩(III)を、濾過により反応媒体から単離し、溶媒又は溶媒混合物中で酸と反応させる。好ましくは、エンタカポン塩を、C〜C鎖アルコール中、より好ましくはイソプロパノール又はエタノール中に懸濁させて、酸と反応させる。
用いられる酸は有機であっても無機であってもよい。無機酸の場合、好ましくは塩酸を使用する。有機酸の場合、好ましくはp−トルエンスルホン酸を使用する。
酸の量は、式(III)のエンタカポン塩1mol当たり、1mol〜2mol、好ましくは1.0mol〜1.5molである。
本発明において、「Z異性体を実質的に含まない」とは、HPLCにより求められるZ異性体の量が0.5%以下、好ましくは0.1%以下であることを意味する。
本発明の一実施形態では、ピペリジンが用いられる有機塩基である。したがって、エンタカポンのピペリジン塩が反応中間体として得られる。
本発明の別の好ましい実施形態では、水酸化ナトリウムが用いられる無機塩基である。したがって、エンタカポンのナトリウム塩が得られる。
本発明の別の目的、及び本発明によるZ異性体を実質的に含まないエンタカポンを製造する方法の好ましい一実施形態は、
a)C1〜4アルコール中、好ましくはイソプロピルアルコール中に懸濁させた、上記に規定した工程1)において得られる、E異性体に濃縮した式(III)のエンタカポン塩の懸濁液を調製する工程と、その後、
b)15℃〜35℃、好ましくは20℃〜30℃の温度で、上記懸濁液中に、希釈した無機酸、好ましくは35%濃度の塩酸を添加する工程とを有する、エンタカポンの新規な結晶形態Gを製造する方法である。
驚くべきことに、これらの条件下でエンタカポンの新規な結晶形態(形態G)が得られる。エンタカポンの新規な結晶形態Gは、高い収率及び純度を伴い安定な形態で得られる。これらの特性により、この新規な多様な形態は、医薬品の発展に適したものとなる。
好ましくは、エンタカポンの新規な結晶形態Gは、エンタカポンのピペリジン塩(IIIa)又はエンタカポンのナトリウム塩(IIIb)から得られる。
本発明の別の目的は、1つ又は複数の賦形剤、又は他の薬学的に許容可能な助剤と組み合わせた、エンタカポン形態Gの結晶形態を含む医薬組成物を提供することである。
エンタカポンの新規な結晶形態Gの特性を決定した。
粉末X線回折パターンを記録するために、以下の特性を有する回折計を用いた。
PANALYTICAL XPERT PRO
銅管、40kV及び40mA
X CELERATOR検出器
2度〜45度の走査角度(2θ)。ステップサイズ:0.050度。
走査ステップ時間:46.08秒。
グラファイトモノクロメータ。自動スリット。
スピナー付き回転式サンプルホルダー。
エンタカポンの新規な結晶形態Gの特性を決定する、格子面間のd間隔及び相対強度を表1に示す。
Figure 2010518144
めのう乳鉢中でKBrと、1%濃度のサンプル含量を有するサンプル混合物とを粉砕することにより、反射による赤外スペクトルを得た。エンタカポンの新規な結晶形態Gの特性を決定する、IRによる典型的なピークは以下のとおりである。
IR(cm−1):3160、3103、2998、2986、2939、2880、2740、2209、1613、1592、1541、1503、1479、1461、1446、1366、1351、1308、1280、1244、1236、1217、1197、1172、1152、1142、1097、1083、1071、1021、995、946、925、903、885、865、805、787、764、727、683、645、609、555。
得られるエンタカポンの純度をHPLCにより求めた。
カラム:Inertsil ODS−3V、250×4.6mm、5μm
波長:304nm。
流速:1.0ml/分。
温度:30℃
バッファ:トリフルオロ酢酸の0.1%水溶液。
移動相:グラジエント。
Figure 2010518144
サンプル製剤:0.2mg/ml(アセトニトリルに溶解)。
滞留時間:Z異性体(13.4分);E異性体(14.3分)。
以下の実施例は、添付の特許請求の範囲に規定される対象を限定することなく本発明を説明するものである。
[実施例1]
合成中間体としてエンタカポンのピペリジン塩をもたらすように、ピペリジンの有機塩基を用いて、3,4−ジヒドロキシ−5−ニトロベンズアルデヒド(V)及びN,N−ジメチルシアノアセトアミド(VI)から、Z異性体を実質的に含まないエンタカポンを調製する方法
a)エンタカポンのピペリジン塩(IIIa)を得る方法
イソプロパノール(700ml)中の3,4−ジヒドロキシ−5−ニトロベンズアルデヒド(70g;382mmol)、N,N−ジエチルシアノアセトアミド(107g;764mmol)、ピペリジン(56.6ml;573mmol)、及び酢酸(32.8ml;573mmol)の混合物を、還流下でおよそ3時間加熱する。得られる溶解物を室温に冷却し、得られる沈殿物を攪拌しながらこの温度に一晩維持する。最後に、これを0℃〜5℃に冷却し、濾過により取り出し、イソプロパノール(140ml)で洗浄する。得られた生成物を真空炉内において40℃で乾燥させることにより、119g(79.7%収率)の橙黄色固体(融点=152℃〜4℃;HPLC純度=98.0%(Z異性体=0.94%))が得られる。
IR(cm−1):3190、3038、2975、2828、2723、2547、2201、1631、1607、1542、1480、1439、1387、1357、1318、1265、1221、1187、1176、1156、1074、1018、948、866、834、802、782、681、638、607、562。
H−NMR(500MHz、CDOD):7.94(d、J=2.4Hz、1H);7.65(d、J=2.4Hz、1H);7.47(s、1H);3.56(q、J=6.6Hz;4H);3.35−3.16(m、4H);1.84−1.80(m、4H);1.74−1.71(m、2H);1.29(t、J=6.6Hz、6H)。
1414・C12Nに関する分析計算値:C、58.45;H、6.17;N、14.35。実測値:C、58.19;H、6.52;N、14.27。
b)エンタカポンのピペリジン塩から、Z異性体を実質的に含まないエンタカポン(エンタカポンの形態G)を得る方法
水(1200ml)と35%HCl水溶液との混合物を含む溶解物を、イソプロパノール(600ml)中に懸濁させたa)において得られるエンタカポンのピペリジン塩(119g;305mmol)の懸濁液に添加し、20℃〜30℃の温度に維持する(29.8ml;335mmol)。得られる沈殿物を0℃〜5℃に冷却し、濾過により取り出し、イソプロパノール/水(80ml:160ml)、及び最後に水(240ml)で洗浄する。得られた生成物を真空炉内において40℃で乾燥させることにより、84.8g(収率=91.1%)の橙黄色固体(融点=162.4℃〜163.5℃;HPLC純度=99.8%(Z異性体=0.05%))が得られる。
[実施例2]
合成中間体としてエンタカポンのピペリジン塩をもたらすように、ピペリジンの有機塩基を用いて粗エンタカポン(Z/E)から、Z異性体を実質的に含まないエンタカポンを得る方法
a)エンタカポンのピペリジン塩(IIIa)を得る方法
ピペリジン(6.26g;73.5mmol)を、室温のイソプロパノール(150ml)中に懸濁させたエンタカポン(E異性体=75%;Z異性体=25%)(12.5g;40.9mmol)の懸濁液に添加する。この混合物をおよそ2時間攪拌し、大量の沈殿物を得る。最後に、これを0℃〜5℃におよそ2時間冷却し、得られた沈殿物を濾過により取り出し、冷イソプロパノール(20ml)で洗浄する。得られた生成物を真空炉内において40℃で乾燥させることにより、14.2g(収率=88.8%)の橙黄色固体(融点=152℃〜4℃(分解);Z異性体=1.3%))が得られる。
b)エンタカポンのピペリジン塩から、Z異性体を実質的に含まないエンタカポン(エンタカポンの形態G)を得る方法
Z異性体産物を実質的に含まないエンタカポンは、実施例1bの条件下で、a)において得られるエンタカポンのピペリジン塩から得ることができる。
[実施例3]
合成中間体としてエンタカポンのナトリウム塩をもたらすように、水酸化ナトリウムの無機塩基を用いて粗エンタカポン(Z/E)から、Z異性体を実質的に含まないエンタカポンを得る方法
a)エンタカポンのナトリウム塩(IIIb)を得る方法
30%NaOH水溶液を、室温のエタノール(100ml)(8.73g;65.5mmol)中に懸濁させたエンタカポン(E異性体=69%;Z異性体=31%)(15.15g;40.9mmol)の懸濁液に添加する。この混合物を室温で攪拌し、得られた沈殿物をこの温度で一晩攪拌し続ける。最後に、これを0℃〜5℃におよそ2時間冷却し、濾過により取り出し、冷エタノール(20ml)で洗浄する。得られた生成物を真空炉内において40℃で乾燥させることにより、14.13g(収率=87.1%)の赤色固体(融点=260℃〜4℃(分解);(Z異性体=1.80%))が得られる。
IR(cm−1):3317、2990、2201、1641、1592、1538、1475、1460、1443、1390、1350、1265、1213、1163、1102、1087、1070、1017、996、944、876、863、827、799、786、742、625、602、564。
H−NMR(500MHz、CDOD):7.81(dd、J=0.7、2.6Hz、IH);7.37(s、IH);7.36(dd、J=0.4、2.6Hz、IH);3.38(q、J=7.1Hz、4H);1.13(t、J=7.1Hz、6Hz)。
1414・Naに関する分析計算値:C、51.38;H、4.31;N、12.84。実測値:C、50.93;H、4.29;N、12.71。
b)エンタカポンのナトリウム塩から、Z異性体を実質的に含まないエンタカポン(エンタカポンの形態G)を得る方法
Z異性体産物を実質的に含まないエンタカポンは、実施例1bの条件下で、a)において得られるエンタカポンのナトリウム塩から得ることができる。

Claims (29)

  1. Z異性体を実質的に含まない式(I)のエンタカポンを製造する方法であって、
    Figure 2010518144
    1)好適な溶媒中でエンタカポン混合物(E/Z)(II)を、有機塩基又は無機塩基と反応させ、E異性体に濃縮した式(III)のエンタカポン塩を得る工程
    Figure 2010518144
    (式中、Aは、使用される塩基がそれぞれ有機又は無機いずれであっても、前記塩基のプロトン化塩基又はカチオンである)、及び
    2)好適な溶媒中で、前記E異性体に濃縮した式(III)の前記エンタカポン塩を酸と反応させ、式(I)のZ異性体を実質的に含まない(E)−2−シアノ−3−(3,4−ジヒドロキシ−5−ニトロフェニル)−N,N−ジエチル−2−プロペタミド(エンタカポン)を得る工程
    Figure 2010518144
    からなることを特徴とする方法。
  2. 前記エンタカポン混合物(E/Z)(II)が、下記反応:
    Figure 2010518144
    に従い、式(V)の3,4−ジヒドロキシ−5−ニトロベンズアルデヒド化合物と、式(VI)のN,N−ジメチルシアノアセトアミドとの反応から、好適な溶媒中、かつ、有機塩基又は無機塩基の存在下で得られることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記有機塩基が、ピペリジン、ピペラジン及びモルホリンから成る群から選択されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記有機塩基がピペリジンである、請求項3に記載の方法。
  5. 前記無機塩基が、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物から選択されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
  6. 前記無機塩基が水酸化ナトリウムである、請求項5に記載の方法。
  7. 前記工程1)において、前記塩基が、前記エンタカポン混合物(Z/E)(II)1mol当たり1mol〜3molの量で存在することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  8. 前記塩基が、前記エンタカポン混合物(Z/E)(II)1mol当たり1.5molの量で存在することを特徴とする、請求項7に記載の方法。
  9. 前記塩基が、前記式(V)の化合物1mol当たり1mol〜3molの量で存在することを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
  10. 前記塩基が、前記式(V)の化合物1mol当たり1.5molの量で存在することを特徴とする、請求項9に記載の方法。
  11. 前記溶媒が、C1〜4鎖アルコール又はそれらの混合物から選択されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
  12. 前記溶媒が、イソプロパノール及びエタノールから選択される、請求項11に記載の方法。
  13. 工程2)において、前記酸が有機酸又は無機酸であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  14. 前記有機酸がp−トルエンスルホン酸である、請求項13に記載の方法。
  15. 前記無機酸が塩酸である、請求項13に記載の方法。
  16. 工程2)において、前記酸が、E異性体に濃縮した式(III)のエンタカポン塩1mol当たり1mol〜2molの量で存在することを特徴とする、請求項1、13〜15のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記酸が、E異性体に濃縮した式(III)のエンタカポン塩1mol当たり1.0mol〜1.5molの量で存在することを特徴とする、請求項16に記載の方法。
  18. 工程2)を実施する前に、任意に濾過することによって、工程1)において得られる、E異性体に濃縮した前記エンタカポン塩(III)を単離することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  19. 工程1)及び工程2)をワンポット反応において実施することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  20. 工程1)において得られる、E異性体に濃縮した前記エンタカポン塩(III)が、エンタカポンのピペリジン塩及びエンタカポンのナトリウム塩から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  21. エンタカポンのピペリジン塩(IIIa)。
  22. エンタカポンのナトリウム塩(IIIb)。
  23. 以下の典型的なピーク:
    Figure 2010518144
    を有する粉末X線回折パターンを特徴とする、エンタカポンの結晶形態G。
  24. 以下の赤外スペクトルピーク:3160、3103、2998、2986、2939、2880、2740、2209、1613、1592、1541、1503、1479、1461、1446、1366、1351、1308、1280、1244、1236、1217、1197、1172、1152、1142、1097、1083、1071、1021、995、946、925、903、885、865、805、787、764、727、683、645、609、555
    を特徴とする、請求項23に記載の結晶形態G。
  25. エンタカポンの結晶形態Gを製造する方法であって、
    a)C1〜4アルコール中に懸濁させた、請求項1〜22のいずれか一項により得られた、E異性体に濃縮した式(III)のエンタカポン塩の懸濁液を調製し、その後、
    b)15℃〜35℃の温度で、工程a)において調製された前記懸濁液中に、希釈した無機酸を添加すること、
    を特徴とする方法。
  26. 式(III)の前記エンタカポン塩が、エンタカポンのピペリジン塩(IIIa)及びエンタカポンのナトリウム塩(IIIb)から選択されることを特徴とする、請求項25に記載の方法。
  27. 前記C1〜4アルコールがイソプロピルアルコールであることを特徴とする、請求項25に記載の方法。
  28. 前記無機酸が35%濃度の塩酸であることを特徴とする、請求項25に記載の方法。
  29. 請求項23又は24に記載のエンタカポンの結晶形態G、並びに少なくとも1種の賦形剤及び/又は他の薬学的に許容可能な助剤からなる医薬組成物。
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