JP2010540413A - オメプラゾール塩の分割方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Erlandsson P. et al. published the first resolution of racemic omeprazol, carried out by chiral phase chromatography, in J. Chromatogr., 1990, 532, 305-319。
・ Ti(O-isoPr) 4、三酸化バナジウム、またはタングステンアセチルアセトネートタイプの触媒を用いる触媒不斉合成の場合には、残留重金属の存在、
・ 硫黄原子の完全な酸化に相当する、スルホンの形成(これは(S)-オメプラゾールに対して上限40%で得ることができ、且つクロマトグラフィーまたは再結晶によって分離することが困難である)、
・ 不斉合成方法が(S)-オメプラゾールに90%未満の化学純度及び95%ee未満の鏡像体過剰率をもたらす場合の、クロマトグラフィー分離及び再結晶によるエナンチオマー精製の段階を経る必要性、
・ 共有結合ジアステレオマーまたは塩を含まない、直接クロマトグラフィー方法のための、キラル相HPLCクロマトグラフィー分離/精製方法の使用、
・ その中性形態またはアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩の形態、特にマグネシウム塩の形態で得られる鏡像異性体が、様々な安定性の水和物及び/または溶媒和物の混合物である場合の、構造純度が不十分である場合(Coquerel G., The `structural purity` of molecular solids --An elusive concept? Chem. Eng. Process, 2006, 45, 857-862)、
・ 生物変換の場合に、残留微生物及び酵素の除去。
a)第一の均一溶液が、コングロメレート形態のラセミ混合物と、X-K-溶媒和物と表示される(X)-オメプラゾールのカリウム塩(ここで、Xは、(R)もしくは(S)の鏡像異性体を表す)の溶媒和物の形態の、回収しようとする過剰の第一鏡像異性体と、媒質とを含んで調製される工程(ここで、濃度と温度TI(TI>THOMO)との変数によって定義されるその表示点Iは、不飽和溶液によって構成される単相領域中にある(図2));
b)冷却プログラム法則が単相混合物に適用される工程;
c)混合物がTHOMO直下の温度に達した時点で、回収しようとする第一のX-K-溶媒和物鏡像異性体の鏡像異性的に純粋な結晶種を、溶液に接種する工程;
d)結晶成長の持続期間中、時間の関数として穏やかに増大する撹拌速度を、第一のX-K-溶媒和物鏡像異性体の成長を促進するために十分に遅く調整する工程;
e)第一のX-K溶媒和物鏡像異性体の結晶を採取する工程;
f)先行工程において採取した結晶の質量と同質量のラセミ混合物を母液に添加し、この新たな混合物を温度TI(TI>THOMO)とする工程(ここで、I’点は単相領域中にあり、このI’点は、2つの鏡像異性体の、モル数としてまたは質量として同一組成の平面に対して、I点の対称に相当する);
g)工程(b)におけるものと同じ冷却プログラム法則を、工程(f)で調製した、第二鏡像異性体を含む単相混合物に適用して、接種(seeding)の間に第二のX-K溶媒和物鏡像異性体の成長を促進するために、結晶化の間、母液を軽度過飽和に保持する工程;
h)混合物がTHOMO直下の温度に達した時点で、第二のX-K溶媒和物鏡像異性体の鏡像異性的に純粋な結晶種を、溶液に接種する工程;
i)先行工程の結晶成長の持続期間中、時間の関数として穏やかに増大する撹拌速度を、第二のX-K-溶媒和物鏡像異性体の成長を促進するために十分に遅く調整する工程;
j)第二のX-K溶媒和物鏡像異性体の結晶を採取する工程;
k)先行工程において採取した結晶の質量と同質量のラセミ混合物を母液に添加して、当初の溶液と同一組成を有する溶液を得る工程;
l)工程a)乃至k)を、鏡像異性体の一方を、次いで他方を、連続して得るために反復する工程
を含む。
a)第一の混合物が、コングロメレート形態のラセミ混合物と、X-K-溶媒和物と表示される(X)-オメプラゾールのカリウム塩(ここで、Xは、(R)もしくは(S)の鏡像異性体を表す)の溶媒和物の形態の、回収しようとする過剰の第一鏡像異性体と、媒質とを含んで調製される工程(ここで、濃度と温度TBとの変数によって定義されるその表示点Eは、X-K-溶媒和物の結晶とその不飽和溶液とによって構成される二相領域中にある(図2a)(ここで、E’点は、2つの鏡像異性体の、モル数としてまたは質量として同一組成の平面に対して、E点の対称に相当する));
b)結晶の形態で存在する第一のX-K-溶媒和物鏡像異性体の成長を促進するために、母液を軽度過飽和に保持する一方で、溶液に溶解している第二のX-K-溶媒和物鏡像異性体の突然の核生成を防止するために、冷却プログラム法則が二相混合物に適用される工程;
c)結晶成長の持続期間中、第一のX-K-溶媒和物鏡像異性体の成長を促進する一方で、非制御核生成の発生及び結晶の摩滅を回避するために、時間の関数として穏やかに増大する撹拌速度を十分に遅く調整する工程;
d)第一のX-K溶媒和物鏡像異性体の結晶を採取する工程;
e)先行工程において採取した結晶の質量と同質量のラセミ混合物を母液に添加し、この新たな混合物を温度TBとする工程(ここで、E’点は、その飽和溶液との平衡にある、過剰の第二のX-K溶媒和物鏡像異性体の二相領域中にある);
f)工程(b)におけるものと同じ冷却プログラム法則を、工程(e)で調製した、第二鏡像異性体を含む二相混合物に適用して、結晶の形態で存在する第二のX-K溶媒和物鏡像異性体の成長を促進する一方で、溶液中に存在する第一のX-K-溶媒和物鏡像異性体の突然の核生成を防止するために、結晶化の間、母液を軽度過飽和に保持する工程;
g)先行工程の結晶成長の持続期間中、この第二のX-K-溶媒和物鏡像異性体の成長を促進する一方で、非制御核生成の発生及び結晶の摩滅を回避するために、時間の関数として穏やかに増大する撹拌速度を十分に遅く調整する工程;
h)第二のX-K溶媒和物鏡像異性体の結晶を採取する工程;
i)先行工程において採取した結晶の質量と同質量のラセミ混合物を母液に添加して、当初の溶液と同一組成を有する溶液を得る工程;
j)工程a)乃至i)を、鏡像異性体の一方を、次いで他方を、連続して得るために反復する工程
を含む。
− 五元系(quinary system)[K2O-EtOH-H2O-(-)-オメプラゾール-(+)-オメプラゾール]及び[K2O-エチレングリコール-H2O-(-)-オメプラゾール-(+)-オメプラゾール];
− 六元系(senary system)[K2O-EtOH-エチレングリコール-H2O-(-)-オメプラゾール-(+)-オメプラゾール];
− 以下の構成成分、アルコール(エタノール及び/またはエチレングリコール)、水、及び過剰の水酸化カリウムを媒質中に含む三元系としての五元系の分類による、三元系(ternary system)
から選択される。
i)このキラル(R)スルホキシドを、アキラルスルフィド(チオエーテル)に還元する工程(この還元は、概説、Madesclaire M, Tetrahedron, 1988, 44, 6537-6580、例えば、Allenmark S., Acta. Chem. Scand., 1966, 20, 910-911または国際特許出願2004/016569に記載の穏やかな操作条件に従って有利に実施される)
ii)過酸化水素水溶液または次亜塩素酸イオンまたは過安息香酸、あるいは他のあらゆる酸化剤を使用して、一方ではスルホンの生成を回避しつつ、このスルフィドの硫黄原子を酸化して、ラセミ型スルホキシドを得る工程
に従って再利用することができる。
鏡像異性体過剰率(%ee)の測定
鏡像異性体過剰率は、ChiralPAK ADカラム(寸法250mm×4.6mm)を使用して、キラルHPLCクロマトグラフィーによって決定される。実験条件は以下の通りである。
−溶媒: 100%無水エタノール
−流速: 1ml・分-1
−検出器: λ=302nm
−注入量: 20μl
−濃度: エタノール中、およそ0.4g・l-1
−(-)鏡像異性体の保持時間: 8.1分間
X線粉末回折(XRPD)分析を、Bruker D5000 Matic回折計を使用し、以下の条件:
−銅対陰極、電圧40kV、強度40mA
−常温
−測定範囲:3°乃至30°
−各測定間の増加:0.04°
−工程ごとの測定時間:4s
の下で行った。
所与の温度及び水酸化カリウムの所与の過剰について、以下の方法:
(オメプラゾールの質量×オメプラゾールのカリウム塩の溶媒和物のモル質量/オメプラゾールのモル質量)/オメプラゾールの質量+水酸化カリウムの質量+溶媒の質量+水の質量
で溶解度測定値を算出する。
2リットルスケールの場合、すなわち実施例5及び6以外は、擦りガラスのネック(29/32)を備えた二つの管中で交互に操作を行う。これらの管は、実施例1、2、3、4、及び7については高さが19cm及び直径が45mmであり、実施例8については高さがおよそ12cm及び直径が29mmである。これらの管は、その最上部に、濾過に必要な負圧を確立するために側管が取り付けられている。結晶は、ゴム環を経て各管に接続することのできる、No.2または3のガラス濾過器またはブフナー漏斗の上に回収される。攪拌は、マグネチックバーで行われる。母液は、一方の管から連続的に他方の管に流れる。
−ガラス濾過器上及び最初の管中での母液の損失については、この補填は、ラセミ型結晶と溶媒との添加によって、この添加分が混合物Lに相当するように行われ、
−主として負圧によって引き起こされる濾過による溶媒の損失については、補填は各操作時点での付加的溶媒の添加によって行われる。
平衡に関連する条件
1.2モル当量の水酸化カリウム(すなわち、0.2当量の水酸化カリウム過剰)を含むエタノール/水共沸混合物中への、ラセミ混合物の溶解度
L点の座標:9.1質量%;温度TL:31℃
−温度TI:35℃
−温度TF:35℃
−接種温度
初期鏡像異性体過剰率:9%ee
ブフナー漏斗(直径5cm、二重濾紙)での濾過
平衡に関する条件
1.2モル当量の水酸化カリウム(すなわち、0.2当量の水酸化カリウム過剰)を含むエタノール/水の共沸混合物中へのラセミ混合物の溶解度
L点の座標:8.7質量%;温度TL:29℃
−温度TB:30℃
−温度TF:18℃
−冷却速度:T=f(t):
初期鏡像異性体過剰率:9%ee
ブフナー漏斗(直径5cm、二重濾紙)での濾過
平衡に関する条件
1.2モル当量の水酸化カリウム(すなわち、0.2当量の水酸化カリウム過剰)を含むエタノール/水の共沸混合物中へのラセミ混合物の溶解度
L点の座標:13.7質量%;温度TL:35℃
−温度TB:36℃
−温度TF:25℃
−冷却速度:T=f(t):
初期鏡像異性体過剰率:9%ee
ブフナー漏斗(直径5cm、二重濾紙)での濾過
実施例3のエントレインメントNo.4から得られる母液から出発し、補足を行い、溶解度を増大させるために水を加える。
エタノール/水の混合物は、およそ86/14質量/質量%である。
鏡像異性体過剰率に伴うTHOMOの変化
−温度TB:15℃
−温度TF:2℃
−冷却速度:T=f(t):
初期鏡像異性体過剰率:8.2%ee
ブフナー漏斗(直径5cm、二重濾紙)での濾過
平衡に関する条件
1.2モル当量の水酸化カリウム(すなわち、0.2当量の水酸化カリウム過剰)を含むエタノール/水(90/10質量/質量%)混合物中へのラセミ混合物の溶解度
L点の座標:25質量%;温度TL:30℃
−温度TB:31℃
−温度TF:21℃
−冷却速度:T=-1/3t+31(0乃至30分の間、その後固定相が続く):
初期鏡像異性体過剰率:10%ee
直径200mm及び高さ100mmを有するバスケットを取り付けた、ナイロン濾過媒体のポア直径が20μmである遠心分離機(Rousselet-Robatel RA20)で、5000回転/分で濾過する。
平衡に関する条件
1.2モル当量の水酸化カリウム(すなわち、0.2当量の水酸化カリウム過剰)を含むエタノール/水(93/7質量/質量%)混合物中へのラセミ混合物の溶解度
L点の座標:20質量%;温度TL:34.4℃
鏡像異性体過剰率に伴うTHOMOの変化
−温度TB:35℃
−温度TF:25℃
−冷却速度:T=-1/3t+35(0乃至30分の間、その後固定相が続く):
初期鏡像異性体過剰率:8.3%ee
直径200mm及び高さ100mmを有するバスケットを取り付けた、ナイロン濾過媒体のポア直径が20μmである遠心分離機(Rousselet-Robatel RA20)で、5000回転/分で濾過する。
平衡に関する条件
1.2モル当量の水酸化カリウム(すなわち、0.2当量の水酸化カリウム過剰)を含む無水エタノール中へのラセミ混合物の溶解度
L点の座標:2.2質量%;温度TL:33℃
−温度TB:33.2℃
−温度TF:13℃
−冷却速度:T=f(t):
初期鏡像異性体過剰率:9%ee
平衡に関する条件
鏡像異性体過剰率に伴うTHOMOの変化
−温度TB:35℃
−温度TF:18℃
−冷却速度:T=f(t):
初期鏡像異性体過剰率:9%ee
No.3のガラス濾過器での濾過
単結晶が、エタノール性水酸化カリウム溶液中にラセミ型オメプラゾールを溶解させることにより調製される、ラセミ型オメプラゾールの飽和溶液中に得られた。核生成及びその後の単結晶の成長を、温度を低下させて溶液中の塩の過飽和を引き起こすことにより誘発した。
結晶単位セル中の原子の座標を、以下の表VIに示す。
市販品を購入可能である(S)-オメプラゾールマグネシウム塩三水和物(10.02g)を、400mlのエタノールに溶解させ、水酸化カリウムを過剰に加えた(3.99g、2.5モル当量)。カリウム塩を、溶媒の部分蒸発により結晶化させ、その後ブフナー漏斗で濾過する。得られた生成物(14.7g)は、2リットルのエタノールから45℃にて再結晶させる。熱時濾過を行って、水酸化カリウムの存在下(0.87g、およそ0.5モル当量)にて不溶性の不純物を除去する。
実施例4のエントレインメントNo.2により得られた、(採集した結晶10.88gのうち)10.2gの、(S)-オメプラゾールのカリウム塩(鏡像異性高乗率80%ee、すなわち、8.16gの純粋(s)鏡像異性体の質量)を、サーモスタットで25℃に制御しつつ、120gのエタノール中に懸濁させ、過剰の水酸化カリウム(0.11g、0.1モル当量)で処理する。
温度を、母液の旋光度がゼロ近傍になるまで徐々に低下させる。得られる固体を、ブフナー漏斗で濾過する。乾燥後、回収したカリウム塩の質量は、(理論的に回収しうる8.16gに対して)7.7gであり、すなわち、収率は、99%ee超の鏡像異性的純度をもって(キラルHPLCクロマトグラフィーで測定)、94%超である。
分解操作から採集した結晶は以下のとおりであり:
−実施例6のエントレインメント2(-):119g(鏡像異性体過剰率97%ee、すなわち、115gの(-)鏡像異性体);
−実施例6のエントレインメント4(-):135g(鏡像異性体過剰率94%ee、すなわち、126gの(-)鏡像異性体);
−実施例6のエントレインメント6(-):133g(鏡像異性体過剰率95%ee、すなわち、126gの(-)鏡像異性体);
すなわち、合計で387g、換言すれば367gの(-)鏡像異性体を、混合し、2リットルのエタノール性水酸化カリウム溶液中に、水酸化カリウムの量がオメプラゾールに対して0.1モル当量(およそ4.5g;出発エタノールは無水エタノールである)に相当するように、懸濁させる。
HPLC分析を、再結晶後の試料の光学純度を測定するために行った。
純度は鏡像異性体過剰率99.4%eeであり、収率は95%である。
ラセミ型オメプラゾール(1.01g)を、メタノール及びエチレングリコール(それぞれ4ml及び1ml)の混合物に、水酸化カリウム(180mg、1.1モル当量)の存在下で溶解させる。常温で3時間攪拌した後、固形物をブフナー漏斗での濾過により回収する。得られた固形物は、ラセミ型オメプラゾールのカリウム塩の、メタノール溶媒和物とエチレングリコール溶媒和物との相混合物に相当する。乾燥後、メタノール溶媒和物はアモルファスになり、X線粉末回折により観察される唯一の相は、エチレングリコール溶媒和物である。回折図(XRPD)を図5に示す。
実施例12と同様のプロトコルにより、実施例4のエントレインメント1から採集される結晶の再結晶によって得られる、(S)-オメプラゾールのカリウム塩のエタノール溶媒和物(3.01g)を、メタノール及びエチレングリコール(それぞれ2ml及び1ml)からなる溶媒の混合物中に懸濁させる。常温で5日間攪拌した後、No.3のガラス濾過器での濾過により懸濁物を回収する。得られた固形物は、(S)-オメプラゾールのカリウム塩の、メタノール溶媒和物とエチレングリコール溶媒和物との相混合物に相当する。常温での乾燥後、メタノール溶媒和物はアモルファスになり、X線粉末回折により観察される唯一の相は、エチレングリコール溶媒和物である。回折図(XRPD)を図5に示す。
Claims (9)
- ラセミ型オメプラゾールの塩の分割方法であって、ラセミ型オメプラゾールが、カリウム源である無機塩の過剰存在下で、溶媒和物の形態のカリウム塩に転化され、溶媒和物の形態の前記ラセミ型オメプラゾールのカリウム塩はコングロメレートの形態で存在し、その部分的固溶液領域が存在する場合、これは1%未満であり、その後、前記ラセミ型オメプラゾールのカリウム塩の2つの(S)及び(R)鏡像異性体を分離するために、前記コングロメレートが優先晶出によって分割されることを特徴とする、方法。
- ラセミ型オメプラゾールのカリウム塩の溶媒和物が、エタノール溶媒和物またはエチレングリコール溶媒和物、あるいはこ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に記載の方法。
- コングロメレートが、接種または自動接種の優先晶出によって分割されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 優先晶出が、
− 五元系[K2O-EtOH-H2O-(-)-オメプラゾール-(+)-オメプラゾール]及び[K2O-エチレングリコール-H2O-(-)-オメプラゾール-(+)-オメプラゾール];
− 六元系[K2O-EtOH-エチレングリコール-H2O-(-)-オメプラゾール-(+)-オメプラゾール];
− 以下の構成成分、アルコール(エタノール及び/またはエチレングリコール)、水、及び過剰の水酸化カリウムを媒質中に含む三元系としての五元系の分類による、三元系
から選択される系で実施されることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法。 - 優先晶出が、接種のものであり、且つ以下の工程:
a)第一の均一溶液が、コングロメレート形態のラセミ混合物と、X-K-溶媒和物と表示される(X)-オメプラゾールのカリウム塩(ここで、Xは、(R)もしくは(S)の鏡像異性体を表す)の溶媒和物の形態の、回収しようとする過剰の第一鏡像異性体と、媒質とを含んで調製される工程(ここで、濃度と温度TI(TI>THOMO)との変数によって定義されるその表示点Iは、不飽和溶液によって構成される単相領域中にある);
b)冷却プログラム法則が単相混合物に適用される工程;
c)混合物がTHOMO直下の温度に達した時点で、回収しようとする第一のX-K-溶媒和物鏡像異性体の鏡像異性的に純粋な結晶種を、溶液に接種する工程;
d)結晶成長の持続期間中、時間の関数として穏やかに増大する撹拌速度を、第一のX-K-溶媒和物鏡像異性体の成長を促進するために十分に遅く調整する工程;
e)第一のX-K溶媒和物鏡像異性体の結晶を採取する工程;
f)先行工程において採取した結晶の質量と同質量のラセミ混合物を母液に添加し、この新たな混合物を温度TI(TI>THOMO)とする工程(ここで、I’点は単相領域中にある);
g)工程(b)におけるものと同じ冷却プログラム法則を、工程(f)で調製した、第二鏡像異性体を含む単相混合物に適用して、接種の間に第二のX-K溶媒和物鏡像異性体の成長を促進するために、結晶化の間、母液を軽度過飽和に保持する工程;
h)混合物がTHOMO直下の温度に達した時点で、第二のX-K溶媒和物鏡像異性体の鏡像異性的に純粋な結晶種を、溶液に接種する工程;
i)先行工程の結晶成長の持続期間中、時間の関数として穏やかに増大する撹拌速度を、第二のX-K-溶媒和物鏡像異性体の成長を促進するために十分に遅く調整する工程;
j)第二のX-K溶媒和物鏡像異性体の結晶を採取する工程;
k)先行工程において採取した結晶の質量と同質量のラセミ混合物を母液に添加して、当初の溶液と同一組成を有する溶液を得る工程;
l)工程a)乃至k)を、鏡像異性体の一方を、次いで他方を、連続して得るために反復する工程
を含むことを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。 - 優先晶出が、自動接種のものであり、且つ以下の工程:
a)第一の混合物が、コングロメレート形態のラセミ混合物と、X-K-溶媒和物と表示される(X)-オメプラゾールのカリウム塩(ここで、Xは、(R)もしくは(S)の鏡像異性体を表す)の溶媒和物の形態の、回収しようとする過剰の第一鏡像異性体と、媒質とを含んで調製される工程(ここで、濃度と温度TBとの変数によって定義されるその表示点Eは、X-K-溶媒和物の結晶とその不飽和溶液とによって構成される二相領域中にある);
b)結晶の形態で存在する第一のX-K-溶媒和物鏡像異性体の成長を促進するために、母液を軽度過飽和に保持する一方で、溶液に溶解している第二のX-K-溶媒和物鏡像異性体の突然の核生成を防止するために、冷却プログラム法則が二相混合物に適用される工程;
c)結晶成長の持続期間中、第一のX-K-溶媒和物鏡像異性体の成長を促進する一方で、非制御核生成の発生及び結晶の摩滅を回避するために、時間の関数として穏やかに増大する撹拌速度を十分に遅く調整する工程;
d)第一のX-K溶媒和物鏡像異性体の結晶を採取する工程;
e)先行工程において採取した結晶の質量と同質量のラセミ混合物を母液に添加し、この新たな混合物を温度TBとする工程(ここで、E’点は、その飽和溶液との平衡にある、過剰の第二のX-K溶媒和物鏡像異性体の二相領域中にある);
f)工程(b)におけるものと同じ冷却プログラム法則を、工程(e)で調製した、第二鏡像異性体を含む二相混合物に適用して、結晶の形態で存在する第二のX-K溶媒和物鏡像異性体の成長を促進する一方で、溶液中に存在する第一のX-K-溶媒和物鏡像異性体の突然の核生成を防止するために、結晶化の間、母液を軽度過飽和に保持する工程;
g)先行工程の結晶成長の持続期間中、この第二のX-K-溶媒和物鏡像異性体の成長を促進する一方で、非制御核生成の発生及び結晶の摩滅を回避するために、時間の関数として穏やかに増大する撹拌速度を十分に遅く調整する工程;
h)第二のX-K溶媒和物鏡像異性体の結晶を採取する工程;
i)先行工程において採取した結晶の質量と同質量のラセミ混合物を母液に添加して、当初の溶液と同一組成を有する溶液を得る工程;
j)工程a)乃至i)を、鏡像異性体の一方を、次いで他方を、連続して得るために反復する工程
を含むことを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。 - 工程a)において、媒質が、アルコール性溶媒またはアルコール性溶媒混合物、水、及び過剰の水酸化カリウムを含むことを特徴とする、請求項5または6に記載の方法。
- アルコール性溶媒またはアルコール性溶媒混合物が、純粋の、または水の存在下でのエタノールまたはエチレングリコールから選択されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 以下の工程:
i)キラル(R)スルホキシドの還元により、アキラルスルフィド(チオエーテル)を得る工程;
ii)過酸化水素水溶液または次亜塩素酸イオンまたは過安息香酸、あるいは別のあらゆる酸化剤を使用して、スルホンの生成を回避しつつ、このスルフィドの硫黄原子を酸化する工程;
による、(R)鏡像異性体を再生する工程を含むことを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法。
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