JP2011509934A - 結晶性(r)−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−n−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド - Google Patents

結晶性(r)−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−n−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド Download PDF

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Abstract

結晶性R−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド、ならびに、その調製方法および使用を開示する。

Description

本発明は、結晶形態のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド、および、その結晶化合物を調製するためのプロセスを提供する。
糖尿病は世界中で驚くべき割合で増加している。グルコースを代謝するためのインスリンを十分量生成し、効果的に使用する身体の能力に、多くの不利な状態をもたらす。グルコキナーゼは、血漿グルコースレベルの調製において重要である。グルコキナーゼ活性化因子(GK活性化因子)は、グルコースに対する身体の感度を向上させると考えられている。従って、GK活性化因子は、高血糖、インスリン抵抗性、および、糖尿病、特にII型糖尿病における処置に有効であると考えられている。
下記に示す化合物、R−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド(以後、CPTP)は、特許文献1に開示されるようなグルコキナーゼ(GK)活性化因子として有用である。
Figure 2011509934
非晶質CPTPは、公開されたPCT出願および特許文献2において開示された手順に従って調製され得る。
国際公開第2004/072031号 国際公開第2006/016178号
しかしながら、非晶質遊離塩基形態の物理的性質は、薬学的に洗練された薬物製品の商用的な加工および生成において大変望ましくないものである。非晶質遊離塩基は、制限された熱安定性を示し、分解を抑制するために冷却保存しなければならない。さらに、非晶質遊離塩基物質は、常温において吸湿性であり、湿気の偶発的な導入を最小限に抑えるために密封された容器に保管する必要がある。さらに、非晶質遊離塩基は、自由に流動する粉末(free flowing powder)ではないが、よくて「粘着性」固体として特徴付けられる。この「粘着性」固体は、溶媒および他の不純物を取り込み得、薬物の加工および処方を妨げる凝集する傾向がある。
これらの性質は、固体の経口処方において非晶質物質の使用を制限する。同様に、液体処方が要求される場合、調剤または投与の直前に、医薬的に許容できる希釈剤に非晶質物質を溶解または懸濁する必要があり得る。これらの手順は、コストがかかり、特定の処方について適用性または実用性を制限する。
CPTPの酸付加塩の調製もまた、化合物においてアミンの比較的低い塩基性があるため、困難なものになる。これは、時間とともに起こるCPTPの分解を生じ得るより酸性の酸に対する適切な酸の選択を制限する。このことやCPTPの他の物理学的性質は、単離された安定な結晶物質を調製する試みを阻んできた。
高血糖、インスリン抵抗性、および、糖尿病のより効果的な処置および制御が大いに必要とされている。さらに、より安定で、より速く精製でき、かつ/または、より簡単に薬物製品に生成できる、GK活性化化合物を提供する必要がある。本発明は、これらの必要性に対して取り組み、関連する利点もまた提供する。
一つの形態において、本発明は、(a)2θにおいて11.5°および19.0°+/−0.1°、または、(b)2θにおいて11.5°,17.1°,19.0°,および26.6°+/−0.1°、または、(c)2θにおいて11.5°,17.1°,19.0°,26.6°,9.4°,15.0+/−0.1°,16.5°+/−0.1°,および20.7°+/−0.1°のピークを含むCuKα源(λ=1.54056Å)から得られた粉末X線回析パターンを特徴とする、結晶形態のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを提供する。
一つの形態において、本発明は、2θにおいて11.5°および19.0°+/−0.1°のピークを含むCuKα源(λ=1.54056Å)から得られた粉末X線回析パターンを特徴とする、結晶形態のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを提供する。別の形態において、本発明は、2θにおいて17.1°および26.6°+/−0.1°のピークを更に含み、かつ/または、2θにおいて29.4°,15.0,16.5°,および20.7°+/−0.1°のピークを更に含む、R−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを提供する。
一つの形態において、本発明は、アダマンタン(δ=29.5ppm)を基準としたδ172.8,49.7,および43.5+/10.1ppmのピークを含む固体NMRパターンを特徴とする、結晶形態のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを提供する。別の形態において、本発明は、δ144.7および140.2+/−0.1ppm、ならびに/または、δ6.5および5.6+/−0.1ppmのピークを更に含む、R−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを提供する。
一つの形態において、本発明は、アダマンタン(δ=29.5ppm)を基準としたδ172.8,49.7,および43.5+/10.1ppmのピークを含む固体NMRパターンを特徴とする、結晶形態のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを提供する。別の形態において、本発明は、アダマンタン(δ=29.5ppm)を基準としたδ144.7および140.2+/−0.1ppm、ならびに/またはδ6.5および5.6+/−0.1ppmのピークをさらに含む固体NMRパターンを特徴とする、結晶形態のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを提供する。
別の形態において、本発明は、a)2θにおいて11.5°および19.0°の強いピークを含むCuKα源(λ=1.54056Å)から得られた粉末X線回析パターン、または、b)156±3°Cの示差走査熱量測定を用いる融解の発現、またはc)アダマンティン(δ=29.5ppm)を基準とした172.8,49.7,および43.5ppmのピークを有する固体NMRパターン、のうち少なくとも一つを特徴とする、結晶形態のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを提供する。
別の形態において、本発明は、実質的に純粋な結晶である、R−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを含む、R−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを提供する。
別の形態において、本発明は、結晶性R−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド、および、少なくとも一つの他の抗糖尿病薬または抗高血糖薬を含む医薬組成物を提供する。
別の形態において、本発明は、本発明におけるR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを、医薬的に許容できる担体、賦形剤、または、希釈剤に含む医薬組成物を提供する。
更に別の形態において、本発明は、高血糖を予防する薬剤を製造するための、本発明におけるR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドの使用を提供する。
別の形態において、本発明は、糖尿病または高血糖を処置する薬剤を製造するための、本発明におけるR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドの使用を提供する。
別の形態において、本発明は、治療に用いるための、本発明におけるR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを提供する。
別の形態において、本発明は、糖尿病または高血糖の処置に用いるための、本発明におけるR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを提供する。
なお更に別の形態において、本発明は、処置を必要としているヒト含む哺乳類における高血糖を予防または処置する方法を提供する。この方法は、処置を必要としている患者に対して、本発明における有効量のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを投与することを含む。この患者は、処置を必要としているヒトおよび非ヒトの哺乳類を含む。
別の形態において、本発明は、処置を必要としているヒト含む哺乳類における糖尿病を処置する方法を提供する。この方法は、本発明における有効量のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを投与することを含む。選択的に、この方法は、少なくとも一つの他の抗糖尿病薬または抗高血糖薬の投与もまた含み得る。
結晶性R−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドは、非晶質CPTP物質を、極性溶媒(例えば、イソプロピルアルコール、エタノール、酢酸エチルが挙げられるが、これらに限定されない)内で溶解する(またはインサイチュでCPTP物質を生成する)ことにより調製され得、また、得られた溶液/混合物を冷却するか、または、抗溶媒(例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、または、ヘプタン等)を追加するかのうちいずれかにより、調製され得る。
図1は、結晶性CPTPについての代表的なXRDパターンのスペクトログラムである。XRD スペクトログラムは、以下の実験の項に記載されるように取得された。 図2は、非晶質CPTPについての代表的なXRDパターンのスペクトログラムである。XRD スペクトログラムは、以下の実験の項において結晶性CPTPについて記載された手順に従って取得された。 図3は、結晶性CPTPについての代表的な固体NMRパターンのスペクトログラムである。固体NMRスペクトログラムは、以下の実験の項に記載された手順に従って取得された。
グルコキナーゼは、血漿グルコースレベルの調節において重要である。GK活性化因子がグルコースに対する身体の感度を向上させると考えられている。したがって、GK活性化因子は、高血糖、インスリン抵抗性、および、糖尿病、特に、2型糖尿病の処置において有効である。非晶質CPTPは、インビトロおよびインビボの両方のGKアッセイにおいて活性であることが証明されている(国際公開第2004/072031号)。しかしながら、非晶質CPTPは、薬学的に洗練された薬物製品に適していない。非晶質物質は、非晶質物質の低いガラス遷移温度(Tg(°C):68から77°C、熱および溶媒履歴の影響を受ける)からも明らかなように、制限された熱安定性を示し、吸湿性であり、そして、自由に流動する粉末を提供しない。
より安定かつ適切な形態を見出す試みは、幅広く研究されている。以下の表1は、種々の異なる溶媒から非晶質CPTPを結晶化する代表的な試みを列挙して提示する。この溶媒は、エタノール、メチルt−ブチルエーテル、アセトン、イソプロパノール、酢酸エチルを含む。抗溶媒、例えば、ヘプタン、トルエン、および、水は含んでも含まなくてもよい。表1に示すように、これらの試みは、結晶性CPTPを提供できていない。
Figure 2011509934
塩の生成もまた、幅広く研究された。しかしながら、分離可能なCPRP塩の生成は、CPTPの低いpK(pKa1 =0.17、光度滴定により決定された)によって阻まれる。以下の表2は、結晶性CPTP塩を形成する代表的な試みを列挙して提示する。
Figure 2011509934
予想外に、今回、結晶性CPTPを調製し得ることが発見された。もとは、結晶性CPTPは、種々の異なる塩基(例えば、他の塩基の中で、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、および、ジエチルアミンなど)の追加によるCPTPアニオンの形成後に、塩基付加塩を(酸付加塩の代わりに)調製する試みである、塩スクリーニング中に発見された。塩基付加塩は同定されなかったが、白色結晶性物質が反応培地から沈殿した。白色結晶性物質は、結晶性CPTP(遊離塩基)として同定された。この手順を後でラージスケールにて繰り返し、同様の結晶性CPTPを再度産出した。
結晶性CPTPは、種晶の有無に関わらず適切な条件下で、非晶質CPTPから調製され得る。通常は、CPTPは、最初、極性溶媒中に非晶質CPTPを溶解し、そして抗溶媒(または非極性溶媒)を追加することにより調製された、単一のまたは混合した溶媒システムから結晶化され得る。結晶粒子サイズを修正するための加熱と冷却のサイクルを繰り返す代替手順もまた行われ得る。本発明において用いられる極性溶媒の一例としては、酢酸エチル、ケトン、例えば、アセトンまたはメチルエチルケトン(MEK)、エーテル、例えばメチルtert−ブチルエーテル(MTBE)などが挙げられるが、これらに限定されない。アルコールは、例えば、エタノールおよびイソプロピルアルコールが用いられ得る。本発明において用いられる通常の非極性溶媒の一例としては、アルカンおよびシクロアルカン、例えば、n−ヘプタンまたはシクロヘプタンが挙げられる。アルカンの混合物としては、例えば、好ましいわけではないが、ヘキサンまたはヘプタンの混合物を用いることができる。好ましい溶媒としては、抗溶媒を含むかまたは含まない、イソプロピルアルコールおよび酢酸エチルが挙げられる。加えて、溶媒システムは無水であることが好ましい。
通常の結晶化プロセスは、溶解に影響する攪拌またはソニケーションの有無に関わらず、約50℃と約70℃との間に、単一または混合された溶媒システム内に懸濁されたCPTPを加熱し、その後、周囲温度と約0℃との間の温度レベルに、得られた溶液を冷却し、結晶を形成するために所定の時間攪拌することを含み得る。結晶が形成されない場合、種晶を加えることができる。必要に応じて、溶液は、結晶粒子サイズを修正するために加熱/冷却サイクルの繰り返しに供され得る。
一つの好ましい手順において、非晶質CPTP中で発見された不純物および/または湿気が結晶化を妨げることは見出されている。不純物は、結晶化の前に、混合された溶媒システムから、必要に応じて繰り返し、酸/塩基抽出、クロマトグラフィー、または、沈殿を行うことより除去され得る。
一つの手順において、結晶性CPTPは、温かいイソプロピルアルコールに非晶質CPTPを再溶解して、CPTPの結晶化を生じさせるために得られた溶液を冷却する、非晶質CPTPを合成するための精製手順において用いられる溶媒を除去することにより調製され得る。事前に精製されたCPTPの種晶を、結晶化プロセスを促進するために冷却された溶液中に加えることができる。
上述の結晶化プロセスは、実質的に純粋な結晶性CPTPを提供する。本明細書において用いられる用語「実質的に純粋な」とは、80%(w/w)より多くの結晶性CPTP、好ましくは、95%(w/w)より多く、さらにより好ましくは、98%(w/w)より多くの結晶性CPTPを含む組成物を意味する。
結晶性CPTPは、非晶質CPTPの性質よりも優れた性質を示す。この優れた性質としては、とりわけ、より優れた熱安定性、化学的安定性、および、加工可能性が挙げられる。結晶性CPTPは、分解が少し起こるかまたは起こらない状態で、周囲温度にて保管することができる。結晶性CPTPは、製粉などの標準的な工業プロセスに対しても許容できるように、156°Cの示差走査熱量測定により測定された融解の発現を有する。更に、結晶性CPTPは無水であり、周囲温度にて保管された際に吸湿性ではない。以下の表3は、結晶性CPTP物質の安定性データのリストである。
Figure 2011509934
結晶性CPTPは、薬物製品または医薬組成物を生成するのに適した自由に流動する粉末である。結晶性CPTPから、例えば、錠剤、固体またはゲルを充填したカプセル、粉末、懸濁液、または、溶液などの医薬組成物を容易に生成することができる。医薬組成物は、1%から75%(w/w)の間の量、より好ましくは、10%から65%(w/w)の間の量の結晶性CPTPを含み得る。組成物はまたは、一つ以上の医薬的に許容できる担体、賦形剤、および、希釈剤を含み得る。医薬的に許容できる担体、賦形剤、および、希釈剤の非限定的な一例として、澱粉、糖、マニトール、および、シリカ誘導体、結合剤、例えば、カルボキシメチルセルロースおよび他のセルロース誘導体、アルギン酸塩、ゼラチン、および、ポリビニル−ピロリドン、保湿剤、例えば、グリセロール、崩壊剤、例えば、炭酸カルシウム、および、重炭酸ナトリウム、分解を遅延させる因子、例えば、パラフィン、吸収促進剤、例えば、第4級アンモニウム化合物、表面活性化剤、例えば、セチルアルコール、グリセロールモノステアレート、吸着性担体、例えば、カオリン、および、ベントナイト、ならびに、滑剤、例えば、タルク、カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、および、固体ポリエチレングリコールを含むような組成物が好ましい。
好ましい医薬組成物としては、経口投与用の錠剤またはカプセルとして生成された結晶性CPTPを含む。錠剤またはカプセルとしては、1錠剤当り約4mgから約300mgの間の量、より好ましくは約40mgから約260mgの間の量の結晶性CPTPを含み得る。一つの実施形態において、錠剤またはカプセルは、患者に対してCPTPの持続放出を提供するために生成され得、1日に1回または2回の投与計画を可能にする。
医薬組成物は、高血糖、インスリン抵抗性、または、糖尿病を処置または予防に有効な量で患者に対し投与される。患者を処置する適当量または有効量は、ヘルスケアプロバイダによって決定され得る。一つの形態において、医薬組成物は、CPTPを1から20mg/kg(患者/日)の間、より好ましくは、2.5から15mg/kg(患者/日)の間の、患者に提供するのに十分な量で投与され得る。
本発明の結晶化合物および組成物は、1つ以上の他の抗糖尿病薬または抗高血糖薬と組み合わせて用いられ得る。これらの因子の一例として、スルホニル尿素(例えば、グリブリド、グリメピリド、グリピリド(glipyride)、グリピジド、クロロプロパミド、グリクラジド、グリソキセピド(glisoxepid)、アセトヘキサミド、グリボルヌリド(glibornuride)、トルブタミド、トラザミド、カルブタミド、グリキドン、グリヘキサミド、フェンブタミド(phenbutamide)、トルシクラミド(tolcyclamide)など)、ビグアニド(例えば、メトホルミン、フェンホルミン、ブホルミンなど)、グルカゴン拮抗剤(例えば、ペプチドグルカゴン拮抗剤または非ペプチドグルカゴン拮抗剤など)、グルコシダーゼ阻害剤(例えば、アカルボース、ミグリトールなど)、インスリン分泌促進剤、インスリン増感剤(例えば、トログリタゾン、ロシグリタゾン、ピオグリタゾンなど)等、または、抗高血糖薬(例えば、シブトラミン、オルリスタットなど)等が挙げられる。本発明の化合物および組成物ならびに他の抗糖尿病薬または抗高血糖薬は、単一の送達システム(すなわち、単一の錠剤、カプセル、または、溶液)で同時に投与され得るか、または、別個の送達システムで同様に、連続的にもしくは別の時間間隔で投与され得る。
化合物CPTPは、以下のスキーム1に示した手順に従って、より具体的には、以下の調製および実施例に記載されるように、調製され得る。
(スキーム1)
Figure 2011509934
(調製1.4−(シクロプロピルスルフォニル)フェニルグリオキシル酸エチル)
機械的攪拌器、温度計、塩化カルシウム乾燥チューブ、および圧力平衡添加漏斗を備えた2Lの三つ口丸底フラスコに、ジクロロメタン(1490mL)と塩化アルミニウム(190.0g、1.420mol)との混合物を入れ;得られた混合物を、塩氷浴を用いて−5℃に冷却する。−5℃で1時間にわたって黄色の懸濁液としてクロロオキソ酢酸エチル(124.3mL、1.420mol)を滴下する。得られた茶色の溶液を0℃で30分間、攪拌する。冷却浴を取り除き、18〜20℃で2時間にわたってシクロプロピルフェニルスルフィド(148.3mL、1.030mol)を加える(茶色の溶液は、シクロプロピルフェニルスルフィドの4〜5滴の滴下後、紫色に変わり、滴下の最後の10分で、ガスは反応混合物から放出する)。20℃で4時間、反応混合物を攪拌する。その反応混合物は、GCおよびTLC(溶離液:n−ヘキサン:酢酸エチル=6:4)によって完了をモニターすることができる。氷冷しながら10〜15℃で純水(2L)に、得られた反応混合物を加える。有機相を分離し、ジクロロメタン(350mL)で水相を抽出する。有機層を合わせ、その合わせた有機層を500mLの飽和NaHCOで洗浄する。減圧下でジクロロメタンを除去して、暗褐色の油状物として231.5g(90%収率)の標題化合物を得る。
(調製2.4−(シクロプロピルスルフォニル)フェニルグリコキシル酸エチル)
機械的攪拌器、添加漏斗、および温度計を備えた2Lの三つ口丸底フラスコに、4−(シクロプロピルチオ)フェニルグリオキシル酸エチル(80.0g、320mmol)とジクロロメタン(640mL)との混合物を入れる。この溶液を+5℃まで冷却し、+5℃〜+20℃で1時間にわたってMCPBA(メタクロロ過安息香酸)(144.0g、640mmol)のジクロロメタン溶液(620mL)を加える。室温で1時間、得られた反応混合物を攪拌する。反応の完了は、GCおよびTLC(溶離液:n−ヘキサン:酢酸エチル=6:4)によってモニターすることができる。反応が完了したとみなした後、ガスの発生を観測できる時間の間、20℃で20分にわたって1Lの2M NaHCOを加える。有機層および水層を分離する。100mLのジクロロメタンで水層を抽出する。有機層を合わせ、その合わせた有機層を300mLおよび200mLの水で連続して洗浄する。減圧下でジクロロメタンを蒸発させて、88.1g(GCにより97.5%収率、95%純粋)の標題化合物を得る。
(調製3.2−(4−シクロプロパンスルフォニルフェニル)−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)アクリル酸エチル)
2−(4−シクロプロパンスルフォニルフェニル)−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)アクリル酸エチルは、米国特許第7,214,681号の調製23に記載されるように調製することができる。
(調製4.(E)−2−(4−シクロプロパンスルフォニルフェニル)−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)アクリル酸)
1600リットルの反応器に、200±5kgの純水、16.5±2kgの水酸化ナトリウムを入れ、固体が溶解するまで得られた混合物を攪拌する。溶解後、255±5kg(330L)のメタノールおよび55±2kgの2−(4−シクロプロパンスルフォニルフェニル)−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)アクリル酸エチルを加える。得られた混合物を65〜70℃まで加温し、温度レベルを65〜70℃の間に維持しながら、1時間、その混合物を攪拌する。その後、その混合物を30℃まで冷却し、まだ存在している出発物質である2−(4−シクロプロパンスルフォニルフェニル)−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)アクリル酸エチルの量を測定する(HPLC)ために反応物をサンプリングする。その出発物質が1%未満(HPLCにより測定した面積の割合)になるまで、その混合物を攪拌し続ける。30〜35℃にて真空(0.8〜0.9バール)で溶媒を除去する(330〜350Lの蒸留物)。次いで、350±10kgの純水を加え、1時間、攪拌する。濾過および/または遠心分離により、得られた固体のトリフェニルホスフィン副産物を除去する。50±1kgの純水に溶解した1.5±0.1kgの水酸化ナトリウム、次に30±1kgの純水で、その固体を連続して洗浄する。水性の洗浄物を回収し、ジクロロメタン(2×75L)で抽出する。370±10kgの純水で希釈した46±1kgの塩酸で水層を酸性化する(pH=1)。その酸性化した水層を、メチルtertブチルエーテル(MTBE)(360Lで1回、次に170Lで2回)で抽出する。MTBE抽出物を合わせ、純水(90±5kg)で洗浄する。得られたMTBE溶液を40〜45℃まで加温し、活性炭(1.5±0.2kg)を加える。約1時間後、炭を濾過し、その炭を25±1kgのMTBEで洗浄する。約80Lの体積まで真空(0.8〜0.9バール)でMTBE溶媒を除去する。0〜5℃でその溶媒から標題化合物を結晶化する。メタノールからその化合物を再結晶し、加熱せずに真空でその結晶化合物を乾燥して、15〜20kgの間の標題化合物を得る。
(調製5.(R)−2−(4−シクロプロパンスルフォニルフェニル)−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)プロピオン酸)
50Lのスチール製オートクレーブに、23.8Lのメタノール/トルエン(5/1)の溶媒混合物に溶解した2.9kgの(E)−2−(4−シクロプロパンスルフォニルフェニル)−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)アクリル酸を入れる。オートクレーブを閉め、不活性化する(Nで10バールまで10回加圧する)。800rpmで1分間、溶液を攪拌する。別の0.5Lのガラス容器に、0.2Lのメタノール/トルエン5/1の溶媒混合物を入れる。3回の連続したアルゴン/真空サイクルを適用することにより、そのガラス容器を不活性化する。その後、不活性化したガラス容器に、アルゴン下で、6.14gの[Rh(NBD)]BF(17.2mmol、0.21mol%、s/c=500、ここで、NBDはノルボルナジエンである)および18.2gの(αR,αR)−1,1’−ビス[α−(ジメチルアミノ)ベンジル]−(S,S)−,2’−ビス{ビス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ホスフィノ}フェロセン((R)−(S)−MOD−マンディフォス、18.1mmol、0.21mol%)を入れる(国際公開第06/161178号を参照のこと)。3回の連続したアルゴン/真空サイクルを適用することにより、そのガラス容器を1回以上、不活性化する。アルゴン下で、その溶液を30分間、攪拌する。窒素下で、カニューレワイヤを介してそのガラス容器の内容物をオートクレーブに移す。そのオートクレーブを閉め、N(10バール)およびもう一度H(10バール)で不活性化する。オートクレーブでの加圧を50バールに設定し、漏れを調べる。その後、30℃で20時間、攪拌(1000rpm)しながら、H、50バール下で水素化を行う。その後、攪拌を停止し、オートクレーブ中の圧力を解放し、反応の完了を確実にするために反応混合物をサンプリングする。オートクレーブから反応溶液を100Lの容器に取り出し、Engelhard製の1.4kg(50w/w%)の吸収体MSA FC C−1(以前はW−HP−04−69P)を加える。室温で2時間、得られた懸濁液を攪拌する。約500gのセライトパッドで溶液を濾過する。その濾液を回収し、4Lのメタノールで2回、セライトパッドを洗浄する。メタノール洗浄物と濾液を合わせる。減圧下で、合わせた濾液およびメタノール洗浄物から溶媒を除去して、標題化合物(2.299g、89%収率、86%ee)を得る。MSA FC C1の代わりに、モンモリロナイト(Monmorrillonit)K10またはDegussa Charcoal 109を含む、代替の触媒吸収体もまた、使用されてもよい。
(調製6.CPTPの調製)
でパージした10Lの反応容器に、ジクロロメタン(2L)およびDMF(54.7mL、0.709mol)を入れて、−10℃まで冷却する。15分にわたって、オキサリルクロリド(60.0mL、0.709mol)をゆっくりと加える。激しいガスの発生が観測でき、白い懸濁液が形成する。さらなるガスの発生が観測されなくなるまで、混合物を攪拌し続け、次いで得られた懸濁液を−20℃まで冷却する。1時間にわたってアクリル酸(1Lのジクロロメタン中に200g、0.590mol)の懸濁液を加える。さらに0.5時間、得られた黄色の溶液を攪拌し、次いで−45℃まで冷却する。20分にわたって、冷却した溶液に、ジクロロメタン(0.25L)中のピリジン(51.0mL、0.590mol)を加える。−45℃以下の温度を維持しながら、1.25時間にわたって並行して、THF(1.1L)中の2−アミノピラジン(112.4g、1.180mol)の懸濁液およびジクロロメタン(0.9L)中のピリジン(154mL、1.770mol)の溶液を加える。その後、冷却浴を取り除き、得られた橙色の懸濁液を、さらに16時間、攪拌する。減圧下で溶液を濃縮し、酢酸エチルを800mLずつ3回加え、減圧下で溶媒を除去し、茶色の油状物を得る。酢酸エチル(2L)およびHCl水溶液(2M、2L)を加える。有機相および水相を分離し、酢酸エチル(2L)で有機相を抽出する。有機相を回収し、合わせた有機相を水(2L)およびNaHSOの飽和水溶液(2×1L)で連続して洗浄する。水相をHPLCにより分析し、さらに生成物が含まれているかを測定できる。含まれる場合、さらなる量の標題化合物を、水相をさらに酢酸エチル(2L)で再び抽出することにより得ることができる。全ての有機画分を回収し、その回収した画分を水(1L)およびブライン(1L)で洗浄し、得られた画分をNaSOで乾燥し、濾過する。その濾液を回収し、減圧下で溶媒を除去し、エタノールを少量ずつ(3×0.5L)加え、減圧下にするごとに有機溶媒を除去して、茶色の油状物として標題化合物を得る(248g、HPLCおよびH NMRにより96.5%純粋、84%の回収率および98.0%より多いee)。図2は、この調製で記載されるように調製された非晶質CPTPについての代表的なXRDパターンのスペクトログラムである。
生じる反応は、その反応から水分を厳密に維持することによって向上させることができる。水分の1つの源は、2−アミノピリジン試薬であり得る。トルエンからの再結晶によるこの試薬の精製および乾燥は、その水分含有量をほぼ0%w/wまで減少させる。
(調製7.CPTPの代替の調製)
でパージした10Lの反応容器に、ジクロロメタン(2L)およびDMF(54.7mL、0.709mol)を入れて、−10℃まで冷却する。15分にわたって、オキサリルクロリド(60.0mL、0.709mol)をゆっくりと加える。激しいガスの発生が観測でき、白い懸濁液が形成する。さらなるガスの発生が観測されなくなるまで、混合物を攪拌し続け、次いで得られた懸濁液を−20℃まで冷却する。1時間にわたってアクリル酸(1Lのジクロロメタン中に200g、0.590mol)の懸濁液を加える。さらに0.5時間、得られた黄色の溶液を攪拌し、次いで−45℃まで冷却する。20分にわたって、冷却した溶液に、ジクロロメタン(0.25L)中のピリジン(51.0mL、0.590mol)を加える。−45℃以下の温度を維持しながら、1.25時間にわたって並行して、THF(1.1L)中の2−アミノピラジン(112.4g、1.180mol)の懸濁液およびジクロロメタン(0.9L)中のピリジン(154mL、1.770mol)の溶液を加える。その後、冷却浴を取り除き、得られた橙色の懸濁液を、さらに16時間、攪拌する。減圧下で溶液を濃縮し、酢酸エチルを800mLずつ3回加え、減圧下で溶媒を除去し、茶色の油状物を得る。酢酸エチル(2L)およびHCl水溶液(2M、2L)を加える。有機相および水相を分離し、酢酸エチル(2L)で有機相を抽出する。有機相を回収し、合わせた有機相を水(2L)およびNaHSOの飽和水溶液(2×1L)で連続して洗浄する。水相をHPLCにより分析し、さらに生成物が含まれているかを測定できる。含まれる場合、さらなる量の標題化合物を、水相をさらに酢酸エチル(2L)で再び抽出することにより得ることができる。全ての有機画分を回収し、その回収した画分を水(1L)およびブライン(1L)で洗浄し、得られた画分をNaSOで乾燥し、濾過する。その濾液を回収し、減圧下で溶媒を除去し、エタノールを少量ずつ(3×0.5L)加え、減圧下にするごとに有機溶媒を除去して、茶色の油状物として標題化合物を得る(248g、HPLCおよびH NMRにより96.5%純粋、84%の回収率および98.0%より多いee)。図2は、この調製で記載されるように調製された非晶質CPTPについての代表的なXRDパターンのスペクトログラムである。
生じる反応は、その反応から水分を厳密に維持することによって向上させることができる。水分の1つの源は、2−アミノピリジン試薬であり得る。トルエンからの再結晶によるこの試薬の精製および乾燥は、その水分含有量をほぼ0%w/wまで減少させる。
(実施例1.CPTPの結晶形態の初期調製)
最初に、結晶性CPTPを、塩のスクリーニングから有望なヒットのうちの1つをスケールアップすることにより単離し、リジン塩を調製するための試みを行った。CPTPの量(120.6mg)をバイアル中で秤量し、次いで1mLのアセトンをそのバイアルに加えた。その試料を撹拌しながら約50℃まで加熱した。等モル量のL−リジンを最小限の水に溶解し、CPTP溶液に加えた。数時間後、その試料を約25℃まで冷却した。その試料を窒素ストリーム下で蒸発させて、油状物を得た。メチルエチルケトン(MEK、約3mL)を超音波処理しながら油状物に加え、次いで約60℃で撹拌した。油状物はそのまま残存した。変化せずに約2時間後、その試料を約25℃まで冷却し、室温でキャップをはずしたままにした。酢酸エチル(EtOAc、約3mL)を、約60℃で撹拌しながら油状物に加えた。その試料を約25℃まで冷却した。その透明な溶液を窒素ストリーム下で蒸発させて油状物を得た。メチルtert−ブチルエーテル(MTBE、約3mL)を超音波処理しながら油状物に加え、次いで約60℃で撹拌した。油状物はそのまま残存した。変化せずに約2時間後、その試料を約25℃まで冷却し、室温で一晩キャップをはずしたままにし、結晶性固体物質を得て、それを粉末X線回折により結晶性遊離塩基CPTPとして特徴付けた。
(実施例2.結晶形態CPTPの調製)
バイアルに529mgの非晶質CPTPを入れ、振とうしながら3×200μLのエタノール(EtOH)のアリコートに加える。白色固体がその試料から沈殿する。その後、全量2mLを得るためにさらにEtOHを加える。その白色固体は溶解しないままである。得られた混合物を室温で数時間、撹拌する。真空濾過により固体を単離して、元の非晶質物質の量に基づいて73%の収率を回収する。固体の検査により、針状の結晶が現れる。これらの結晶は、後の結晶化工程のための種晶として使用され得る。
(実施例3.酢酸エチルおよびヘキサンからの結晶形態CPTPの調製)
X線回折に適切な単一の結晶は、約25mgsの非晶質CPTPを2mLの酢酸エチルに溶解し、次いで大きな結晶がバイアルの底に現れるまで室温でヘキサン蒸気を拡散することにより成長させることができる。
(実施例4.イソプロピルアルコールからの結晶形態CPTPの調製)
調製6に従ったアミドカップリング反応からの粗物質を4容量のイソプロピルアルコールに懸濁し、固体が溶解するまでその混合物を80℃まで加熱する。その混合物を20℃までゆっくりと冷却して結晶化を誘導する。あるいは、粗物質を4容量のイソプロピルアルコールに懸濁し、その懸濁液を70℃まで加熱し、得られた混合物を20℃までゆっくりと冷却してCPTPの結晶化を誘導する。
(実施例5.熱サイクルを用いるイソプロピルアルコールからの結晶形態CPTPの調製)
調製6に従ったアミドカップリング反応からの粗物質を4容量のイソプロピルアルコールに懸濁し、その混合物を75℃まで加熱する。その混合物を40℃までゆっくりと冷却して結晶化を誘導する。得られた懸濁液を65℃まで再加熱して、40℃までゆっくり冷却する。再び、得られた懸濁液を60℃まで再加熱して、20℃までゆっくり冷却する。結晶性CPTPを回収する。
(実施例6.CPTP)
オーバーヘッド撹拌器、サーモカップルおよび窒素注入ラインを備えた250mLの丸底フラスコに、(R)−2−(4−シクロプロパンスルフォニルフェニル)−3−(テトラヒドロピラ−4−イル)プロピオン酸HNベンジル−α−メチルベンジルアミン(10g、29.55mmol)、THF(100mL)、およびDMF(100μL)を入れて、かすんだ黄色溶液を得る。数分間、反応混合物を窒素ガスでスイープする。その後、約20℃に温度を維持しながら、塩化オキサリルをその混合物に加える。CPTPの酸塩化物の形成が完了したかどうかを決定するために約1時間後、その反応混合物をアッセイする。オーバーヘッド撹拌器、サーモカップルおよび窒素注入ラインを備えた第2の250mLの丸底フラスコに、2−アミノピラジン(3.09g、32.5mmol)、THF(50mL)、およびピリジン(24mL)を加える。この溶液を水について分析する。水含有量は好ましくは0.03%以下であるべきである。水を溶液から除去することが必要な場合、4A分子篩に加える。溶液が十分に乾燥すると、125添加漏斗を丸底フラスコに取り付け、CPTP酸塩化物溶液をその漏斗に入れる。反応混合物を20℃に維持しながら、CPTP酸塩化物溶液を第2の丸底フラスコに滴下して、黄色のスラリーを得る。そのスラリーを濾過して、透明な濾液を回収する。その濾液をHCl水溶液(1M、50mL)で3回洗浄する。次いで、その濾液を飽和NaHCO(50mL)水溶液で洗浄する。真空下で溶媒を除去して、橙色の油状物を得る。EtOAc100mL中に橙色の油状物を再溶解する。水層が、得られた混合物中に見える場合、真空下でEtOAcを除去する。必要な場合、EtOAc(100mL、40℃)で残留物が溶解するまで繰り返し、透明な均一の溶液を得る。必要な場合、いくらかの固体を濾過する。温かい40℃のEtOAc溶液をCPTPの種晶で播種する。その混合物を撹拌しながら冷却して、標題化合物を結晶化させる。さらなる結晶性CPTPは、母液から回収できる(収量:7g、16.85mmol、56.8%)。
(粉末X線回折)
粉末X線回折解析を、40kVおよび50mAで作動するCuKα源(λ=1.54056Å)を備えたD4 Endeaver回折計を用いて実施する。試料を、2θにおいて0.009°のステップサイズおよび1ステップあたり1.5秒以上の走査速度で2θにおいて3°から40°まで走査する。試料変位誤差を、NIST標準SRM675(2θにおいて8.8°での標準ピーク)を用いて補正する。任意の所定の結晶形に関して、回折ピークの相対強度が、結晶形態および晶癖などの要因から生じる好適な配向に起因して変化し得ることは結晶学分野において周知である。好適な配向の影響が存在する場合、ピーク強度は変化するが、多形体の特性ピーク位置は変化しない。例えば、The United States Pharmacopeia #23,National Formulary #18,1843−1844ページ,1995を参照のこと。さらに、任意の所定の結晶形に関して、角度ピーク位置はわずかに変化し得ることもまた、結晶学分野において周知である。例えば、ピーク位置は、試料が分析され、試料が置換される温度の変化に起因して変化し得る。この場合において、2θにおいて±0.3、好ましくは0.2、より好ましくは0.1のピーク位置の変化は、示された結晶形の明確な同定を妨げずに、それらの電位変化を考慮に入れる。
結晶形の確認は、(°2θの単位において)特徴的なピーク、典型的により突出したピークのいくらかの固有の組み合わせに基づいてなされ得る。結晶性CPTPは、11.5°および19.0°の2θ値の特徴的なピークを有する粉末X線回折パターンによって特徴付けられる。文献中の結晶形を検索するための周知で認容されている方法は、「Fink」法である。例えば、Bigelow,W.およびSmith,J.V.(1965).ASTM Spec.Tech.Publ.STP,372,54−89を参照のこと。Fink法は、初期の検索のために4つの最も強いラインを使用し、その後、次の4つの最も強いラインを使用する。本明細書で使用する場合、「強いピーク」とは、ベースラインより5%より高い、好ましくは10%より高いスペクトルで観測されるピークを指す。Fink法をふまえて、ピーク強度および10ピーク位置に基づいて、R−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドの所望の結晶形は、そのパターンが銅放射線源から得られる場合、2θにおいて11.5+/−0.1°、17.1°+/−0.1°、19.0°+/−0.1°、および26.6°+/−0.1°のピークの存在によって同定され得る。所望のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド結晶形の存在は、そのパターンが銅放射線源から得られる場合、2θにおいて9.4°+/−0.1°、15.0+/−0.1°、16.5°+/−0.1°、および20.7°+/−0.1°のさらなるピークによってさらに確認されてもよい。上記の手順を用いて得られ得るCPTPの粉末X線回折の代表的な例を図1に示す。以下の表4は、上記の粉末x線回折分析において観測された14のピークのリストである。
Figure 2011509934
(固体NMR)
13C交差偏波/マジック角スピニング(CP/MAS)NMR(固体NMRまたはSSNMR)スペクトルは、100.622MHzの炭素周波数で作動し、Bruker 4mm二重共振プローブ(K299552)を備えたBruker Avance II 400MHz NMR分光計を用いて得られる。TOSS側波帯抑圧を、SPINAL64デカップリング(95.4ワット)およびRAMP100形状H核CPパルスを使用する交差偏波とともに使用する。獲得パラメーターは以下の通りである:3.0μsの90°プロトンr.f.パルス幅、接触時間は3.0msであり、25sのパルス繰り返し時間、10kHzのMAS周波数、30kHzのスペクトル幅、獲得時間は34msであり、走査数は2,187であった。化学シフトは、別の実験においてアダマンタン(δ=29.5ppm)を基準とする。結晶性CPTPについての代表的な固体NMRスペクトログラムを図3に与える。結晶性CPTPの固体NMRからの代表的な共鳴としては、172.8、148.1、144.7、143.1、140.2、138.1、133.0、130.7、128.2、126.0、69.3、68.7、49.7、43.5、35.2、34.3、32.1、31.5、6.5、および5.6ppmの化学シフトが含まれる。

Claims (15)

  1. 2θにおいて11.5°および19.0°+/−0.1°のピークを含むCuKα源(λ=1.54056Å)から得られた粉末X線回析パターンを特徴とする、結晶形態のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド。
  2. 2θにおいて17.1°および26.6°+/−0.1°のピークを更に含むCuKα源(λ=1.54056Å)から得られた粉末X線回析パターンを特徴とする、請求項1に記載の結晶形態のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド。
  3. 2θにおいて29.4°,15.0,16.5°,および20.7°+/−0.1°のピークを更に含むCuKα源(λ=1.54056Å)から得られた粉末X線回析パターンを特徴とする、請求項1または2に記載の結晶形態のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド。
  4. アダマンティン(δ=29.5ppm)を基準としたδ172.8,49.7,および43.5+/10.1ppmのピークを含む固体NMRパターンを特徴とする、結晶形態のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド。
  5. アダマンティン(δ=29.5ppm)を基準としたδ144.7および140.2+/−0.1ppmのピークを更に含む固体NMRパターンを特徴とする、請求項4に記載の結晶形態のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド。
  6. アダマンティン(δ=29.5ppm)を基準としたδ6.5および5.6+/−0.1ppmのピークを更に含む固体NMRパターンを特徴とする、請求項4または5に記載の結晶形態のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド。
  7. a)2θにおいて11.5°および19.0°+/−0.1°の強いピークを含むCuKα源(λ=1.54056Å)から得られた粉末X線回析パターン、または、
    b)156+/−3°Cの示差走査熱量測定を用いる融解の発現、または
    c)アダマンティン(δ=29.5ppm)を基準としたδ172.8,49.7,および43.5+/10.1ppmのピークを有する固体NMRパターン、
    のうち少なくとも1つを特徴とする、結晶形態のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド。
  8. 実質的に純粋な結晶である、請求項1から7のうちいずれか一項に記載のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを含む、R−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド。
  9. 請求項1から8のうちいずれか一項に記載の結晶性R−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドを95%より多く含む、R−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド。
  10. 請求項1から8のうちいずれか一項に記載のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド、および、少なくとも一つの他の抗糖尿病薬または抗高血糖薬を含む医薬組成物。
  11. 請求項1から8のうちいずれか一項に記載のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド、および、医薬的に許容できる担体、賦形剤、または、希釈剤のうちの少なくとも一つを含む医薬組成物。
  12. 高血糖を予防する薬剤を製造するための、請求項1から8のうちいずれか一項に記載のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドの使用。
  13. 糖尿病または高血糖を処置する薬剤を製造するための、請求項1から8のうちいずれか一項に記載のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミドの使用。
  14. 治療に用いるための、請求項1から8のうちいずれか一項に記載のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド。
  15. 糖尿病または高血糖の処置に用いるための、請求項1から8のうちいずれか一項に記載のR−2−(4−シクロプロパンスルフォニル−フェニル)−N−ピラジン−2−イル−3−(テトラヒドロピラン−4−イル)−プロピオンアミド。
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