JP2017513863A - 4,5−ジヒドロ−1h−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸およびその二ナトリウム塩の多形形態、それらの調製方法ならびにそれらの使用 - Google Patents
4,5−ジヒドロ−1h−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸およびその二ナトリウム塩の多形形態、それらの調製方法ならびにそれらの使用 Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、式(I)で表されるPQQおよび/またはその塩の多形形態に関連し、ここで、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され;およびR3はNa+である。本発明はまた、式(I)の化合物および/またはその塩の多形形態を調整する方法、式(I)の化合物の多形形態を含む組成物およびそれらの使用に関連する。
Description
本発明は、薬剤および化学科学の分野である。本発明は、式Iで表されるピロロキノリンキノン(PQQ)および/またはその塩の多形形態に関連する。
式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され;
R3はNa+である。
式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され;
R3はNa+である。
本発明はまた、式Iの化合物の多形形態を調製する方法、式Iの化合物の多形形態を含む組成物およびそれらの使用に関連する。
従来の技術
ピロロキノリンキノン(PQQ)は、天然物であり、ミトコンドリア生合成での重要な役割を果たすため、不可欠な微量栄養素および栄養補給食品として分類される。PQQは、メトキサチン(methoxatin)としても知られている。多くの適用のうち、PQQの主な用途は、酸化ストレスからミトコンドリアを保護することであり、神経保護および心臓保護を提供する。PQQの一般的な食料源は、パセリ、緑ピーマン、緑茶、パパイヤ、キウイ、牛乳および豆腐である。しかしながら、食品源でのPQQの利用可能な濃度は、ピコモル(pM)からナノモル(nM)レベルでだけである。このため、大量のPQQおよびその塩を生成することができる化学方法の開発が求められる。
ピロロキノリンキノン(PQQ)は、天然物であり、ミトコンドリア生合成での重要な役割を果たすため、不可欠な微量栄養素および栄養補給食品として分類される。PQQは、メトキサチン(methoxatin)としても知られている。多くの適用のうち、PQQの主な用途は、酸化ストレスからミトコンドリアを保護することであり、神経保護および心臓保護を提供する。PQQの一般的な食料源は、パセリ、緑ピーマン、緑茶、パパイヤ、キウイ、牛乳および豆腐である。しかしながら、食品源でのPQQの利用可能な濃度は、ピコモル(pM)からナノモル(nM)レベルでだけである。このため、大量のPQQおよびその塩を生成することができる化学方法の開発が求められる。
遊離酸およびその塩として化学的方法によってPQQを生成する、文献におけるいくつかの報告が知られている(J. Am. Chem. Soc. 103 (1981年), 5599 ―5600; Helv, Chem, Acta 76 (1993年), 1667; WO2006/102642A1, JP 7―113024 A)。しかしながら、合成は、多くの数(9〜10)のステップを含み、高度な中間体および最終生成物の単離は、面倒な精密な処理手順をさらに含む。
いくつかの研究グループは、金属塩を有するまたは有しないPQQの様々な多形およびPQQ多形の調製方法を報告している。多形は、修飾された物理的特性および様々な生物学的適用を有する同じ化学組成を有する異なる結晶形で存在する固体状態での化学的/薬学的化合物の能力である。治療的に重要な化学分子の新しい多形形態の同定は、薬物開発プロセスにおいて重要なステップである。
最近、Junichi EDAHIROら(US 20120116087 A1)は、PQQ二および三ナトリウム塩の定義された結晶構造を報告した。しかしながら、最終的な単離は、有機溶媒の使用を伴った。また、アルコール溶媒は、PQQとの付加物を形成することが知られている。
したがって、ピロロキノリンキノン(PQQ)塩を得るためのより良く且つより簡単な合成経路についての多大な必要性が認められる。本発明は、先行技術の欠点を克服することを目的とし、高度な中間体(advance intermediate)からの最小限のステップを有する改善された、費用効果的で拡大可能な合成経路によって、PQQおよびその塩の安定な結晶形態を提供する。
本発明の特徴は、添付図面と併せて、以下の説明からより十分に明らかになるだろう。図面は本発明によるいくつかの態様のみを描写するにすぎないことを理解し、したがって、その範囲の限定と考えられるべきではなく、本発明は添付図面の使用を介してさらに具体的におよび詳細に記載されるだろう。
本発明の陳述
したがって、本発明は、式I:
(式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0、および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され、
R3はNa+である)
で表されるPQQまたはその塩の多形形態;
式I:
(式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され、
R3はNa+である)
で表されるPQQまたはその塩の多形形態の調製方法であって、塩基と式III:
(式中、R2は、水素、直鎖または分枝鎖C1−8アルキル、直鎖または分枝鎖C1−8アルケニル、直鎖または分枝鎖C1−8アルキニル、アラルキル、置換アラルキル、ヘテロアラルキルおよび置換ヘテロアラルキルを含む群から選択され、置換基のそれぞれは、任意に置換される)
を反応させ、次いで酸処理により式Iの化合物を得るステップを含む方法;ならびに
式I:
(式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され、
R3はNa+である。)
で表されるPQQおよびその塩の多形形態を含み、任意に賦形剤を伴う、組成物に関する。
したがって、本発明は、式I:
(式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0、および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され、
R3はNa+である)
で表されるPQQまたはその塩の多形形態;
式I:
(式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され、
R3はNa+である)
で表されるPQQまたはその塩の多形形態の調製方法であって、塩基と式III:
(式中、R2は、水素、直鎖または分枝鎖C1−8アルキル、直鎖または分枝鎖C1−8アルケニル、直鎖または分枝鎖C1−8アルキニル、アラルキル、置換アラルキル、ヘテロアラルキルおよび置換ヘテロアラルキルを含む群から選択され、置換基のそれぞれは、任意に置換される)
を反応させ、次いで酸処理により式Iの化合物を得るステップを含む方法;ならびに
式I:
(式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され、
R3はNa+である。)
で表されるPQQおよびその塩の多形形態を含み、任意に賦形剤を伴う、組成物に関する。
本発明の詳細な説明
したがって、本発明は、式Iで表されるPQQまたはその塩の多形形態に関連する。
式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され;
R3はNa+である。
したがって、本発明は、式Iで表されるPQQまたはその塩の多形形態に関連する。
式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され;
R3はNa+である。
本発明の態様において、n=3でm=0の場合、PQQの多形形態は、7.9447±0.2°、11.7552±0.2°、12.6559±0.2°、14.8219± 0.2°、16.0264±0.2°、17.0684±0.2°、18.8257±0.2°、19.5474±0.2°、22.5303±0.2°、23.5594±0.2°、24.7954±0.2°、25.6632±0.2°、27.13±0.2°、28.3092±0.2°、29.1776±0.2°、30.2626±0.2°、31.923±0.2°、34.6208±0.2°、35.7228±0.2°、37.0506±0.2°、37.8323±0.2°、38.8985±0.2°、39.6034±0.2°、40.9434±0.2°、43.9407±0.2°、48.3058±0.2°、54.7932±0.2°、58.6411±0.2°の回折角2θで特徴的なピークを有するX線粉末回折パターンを有するフォーム1、ならびに12.5376±0.2°、14.1135±0.2°、15.3635±0.2°、16.6934±0.2 °、18.0525±0.2°、22.3898±0.2°、25.085±0.2°、28.2059±0.2°、31.2156±0.2°、35.8287±0.2°、37.3867±0.2°、39.5429±0.2°、42.936±0.2°、58.4641±0.2°の回折角2θで特徴的なピークを有するX線粉末回折パターンを有するフォーム2を含む群から選択される。
本発明の別の態様において、式IIで表される化合物の塩の多形形態は、二ナトリウム塩である。
式中、「n=1」で「m=2」であり;
R3は、Na+である。
式中、「n=1」で「m=2」であり;
R3は、Na+である。
本発明のまた別の態様において、n=1、m=2、およびR3がNa+の場合、PQQ塩の多形形態は、8.3367±0.2°、9.5883±0.2°、12.2471±0.2°、15.2353±0.2°、16.6527±0.2°、20.989±0.2°、22.7837±0.2°、26.0084±0.2°、27.4215±0.2°、29.174±0.2°、34.4201±0.2°、38.7959±0.2°の回折角2θで特徴的なピークを有するX線粉末回折パターンを有するフォーム3、6.2526±0.2°、8.09±0.2°、8.5645±0.2°、14.0915±0.2°、17.569±0.2°、18.6382±0.2°、22.2638±0.2°、23.0319±0.2°、23.9335±0.2°、26.4089±0.2°、27.2276±0.2°、28.2427±0.2°、29.5534±0.2°、31.7176±0.2°、33.7511±0.2°、34.7226±0.2°、36.9752±0.2°、38.8203±0.2°、40.9029±0.2°、43.1906±0.2°、45.3693±0.2°、47.3751±0.2°の回折角2θで特徴的なピークを有するX線粉末回折パターンを有するフォーム4、6.3087±0.2°、8.787±0.2°、9.4638±0.2°、11.1383±0.2°、12.8604±0.2°、14.0298±0.2°、15.1081±0.2°、17.032±0.2°、21.1969±0.2°、22.3969±0.2°、23.3678±0.2°、26.8503±0.2°、27.6689±0.2°、29.435±0.2°、31.1489±0.2°、32.2817±0.2°、34.0255±0.2°、36.884±0.2°、38.6941±0.2°、43.2067±0.2°、45.2776±0.2°の回折角2θで特徴的なピークを有するX線粉末回折パターンを有するフォーム5、8.186±0.2°、9.4246±0.2°、18.5305±0.2°、26.6158±0.2°、27.292±0.2°、31.6378±0.2°、45.4109±0.2°、56.4274±0.2°、66.1811±0.2°の回折角2θで特徴的なピークを有するX線粉末回折パターンを有するフォーム6、ならびに9.3426±0.2°、11.6809±0.2°、13.6028±0.2°、14.9981±0.2°、16.0269±0.2°、18.9222±0.2°、20.4134±0.2°、22.0677±0.2°、23.7113±0.2°、25.6284±0.2°、26.4555±0.2°、27.4617±0.2°、28.5023±0.2°、30.7997±0.2°、31.6466±0.2°、32.4609±0.2°、35.9051±0.2°、36.7705±0.2°、38.0082±0.2°、38.7336±0.2°、41.5928±0.2°、43.7879±0.2°、45.3967±0.2°、46.9161±0.2°、48.9136±0.2°、52.7775±0.2°、56.5143±0.2°、61.0903±0.2°、66.189±0.2°の回折角2θで特徴的なピークを有するX線粉末回折パターンを有するフォーム7を含む群から選択される。
本発明のまた別の態様において、フォーム1は、図1で示される特徴的なピークを有するX線粉末回折を有し、フォーム2は、図2で示される特徴的なピークを有するX線粉末回折を有する。
本発明のまた別の態様において、n=1であり、m=2であり、R3がNa+の場合、PQQ塩の多形形態は、フォーム3、フォーム4、フォーム5、フォーム6およびフォーム7を含む群から選択される。
本発明のまた別の態様において、フォーム3は、図3で示される特徴的なピークを有するX線粉末回折を有し、フォーム4は、図4で示される特徴的なピークを有するX線粉末回折を有し、フォーム5は、図5で示される特徴的なピークを有するX線粉末回折を有し、フォーム6は、図6で示される特徴的なピークを有するX線粉末回折を有し、フォーム7は、図7で示される特徴的なピークを有するX線粉末回折を有する。
本発明は、式I:
(式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され;
R3はNa+である。)
で表されるPQQまたはその塩の多形形態の調製方法であって、塩基と式III
(式中、R2は、水素、直鎖または分枝鎖C1−8アルキル、直鎖または分枝鎖C1−8アルケニル、直鎖または分枝鎖C1−8アルキニル、アラルキル、置換アラルキル、ヘテロアラルキルおよび置換ヘテロアラルキルを含む群から選択され、置換基のそれぞれは、任意に置換される。)
を反応させ、次いで酸処理により式Iの化合物を得るステップを含む、方法にさらに関連する。
(式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され;
R3はNa+である。)
で表されるPQQまたはその塩の多形形態の調製方法であって、塩基と式III
(式中、R2は、水素、直鎖または分枝鎖C1−8アルキル、直鎖または分枝鎖C1−8アルケニル、直鎖または分枝鎖C1−8アルキニル、アラルキル、置換アラルキル、ヘテロアラルキルおよび置換ヘテロアラルキルを含む群から選択され、置換基のそれぞれは、任意に置換される。)
を反応させ、次いで酸処理により式Iの化合物を得るステップを含む、方法にさらに関連する。
本発明の態様において、上記方法は、水酸化ナトリウムまたは炭酸ナトリウムのいずれかの塩基の存在下で実施される。
本発明の別の態様において、上記方法は、塩酸または硫酸のいずれかの酸の存在下で実施される。
本発明のまた別の態様において、上記方法は、約10℃〜約80℃の範囲の温度で、約1時間〜約18時間の範囲の時間、実施される。
本発明のまた別の態様において、上記方法は、得られたpolPPQまたはその塩の単離および/または精製をさらに含む。さらに、前記単離は、溶媒の追加、急冷、ろ過、および抽出およびそれらの任意の順序での行為の組み合わせを含む群から選択される。
本発明は、式Iで表されるPQQまたはその塩の多形形態を含み、任意に、賦形剤を伴う、組成物にさらに関連する。
式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され;
R3はNa+である。
式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され;
R3はNa+である。
本発明の態様において、組成物は、栄養補助食品組成物または医薬組成物であり、この組成物における賦形剤は、結合剤、崩壊剤、希釈剤、潤滑剤、可塑剤、透過促進剤および可溶化剤を含む群から選択されるか、またはそれらの任意の組み合わせである。
本発明の別の態様において、組成物は、タブレット、トローチ、のど飴、水性または油性懸濁液、軟膏、パッチ、ゲル、ローション、歯磨剤、カプセル、エマルション、クリーム、スプレー、点滴剤、分散性粉末または顆粒、ハードまたはソフトゲルカプセル中のエマルション、シロップ剤、エリキシル剤および食品サプリメントを含む群から選択される剤形、またはそれらの任意の組み合わせに製剤化される。
本発明は、式Iで表されるPQQおよび/またはその塩の多形形態の、神経障害、心血管障害および栄養障害およびそれらの組み合わせを含む群から選択される状態の管理のための、使用にさらに関連する。
式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され;R3は、Na+である。
式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され;R3は、Na+である。
材料及び方法
化学物質は、Apollo Scientific、Sigma−Aldrich等のような複数の商業的供給者から得た。最終的な精製は、Merckシリカゲル230〜400メッシュを使用して実施された。TLC実験は、アルミナ−バックシリカゲル40F254プレート上で実施された(Merck、ダルムシュタット、ドイツ)。プレートをUV(254nm)およびKMnO4の下で照射した。融点は、ドイツのBuchi B−540を使用して決定され、補正はしなかった。全ての1HNMRスペクトルをドイツのBruker BioSpin Corp.、Bruker AM−300(1HNMRに対して300 MHz)上で記録した。未知の化合物の分子量をLCMS 6200シリーズAgilent Technologyによって確認した。化学シフトは、内部標準TMSを参照して、ppm(δ)で報告された。シグナルは、次のように指定される:s、シングレット;d、ダブレット;t、トリプレット;m、マルチプレット;brs、ブロードシングレット。
化学物質は、Apollo Scientific、Sigma−Aldrich等のような複数の商業的供給者から得た。最終的な精製は、Merckシリカゲル230〜400メッシュを使用して実施された。TLC実験は、アルミナ−バックシリカゲル40F254プレート上で実施された(Merck、ダルムシュタット、ドイツ)。プレートをUV(254nm)およびKMnO4の下で照射した。融点は、ドイツのBuchi B−540を使用して決定され、補正はしなかった。全ての1HNMRスペクトルをドイツのBruker BioSpin Corp.、Bruker AM−300(1HNMRに対して300 MHz)上で記録した。未知の化合物の分子量をLCMS 6200シリーズAgilent Technologyによって確認した。化学シフトは、内部標準TMSを参照して、ppm(δ)で報告された。シグナルは、次のように指定される:s、シングレット;d、ダブレット;t、トリプレット;m、マルチプレット;brs、ブロードシングレット。
使用された化学物質は、次の通りである:
1)4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸トリメチルエステル
2)水酸化ナトリウム
3)炭酸ナトリウム
4)塩酸
5)水
6)メタノール
7)エタノール。
1)4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸トリメチルエステル
2)水酸化ナトリウム
3)炭酸ナトリウム
4)塩酸
5)水
6)メタノール
7)エタノール。
本発明のさらなる態様および特徴は、本明細書中の記載に基づいて当業者に明らかであろう。しかしながら、以下の実施例は、本発明の範囲を限定するように解釈されるべきではない。
実施例1:
4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸(PQQ)多形の合成−フォーム1[式I、「n」=3、「m」=0]
約15Lの約3.5%水酸化ナトリウム溶液に、4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸トリメチルエステル(1.0kg、1当量、2.686モル)を約25〜30℃で加える。反応混合物を約3時間かけて約25℃〜約30℃で撹拌する。反応の完了は、HPLCによってモニターされる。その後、反応混合物を12Nの塩酸で酸性化し(pH:<1)、12時間にわたって40〜60℃で撹拌して反応塊を沈殿させる。沈殿物をろ過して、鮮赤色固体として、生成物[4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸]を得る(約0.80Kg、収率:90%)。
HPLCによる純度:99.3%
1H NMR (DMSO, 300 MHz): 7.20 (s, 1H), 8.60 (s, 1H)および13.60 (bs, 3H)
IR (ATR, cm―1)ν:3553, 3257, 3009, 2615, 1746, 1711, 1644, 1506, 1399, 1197および767
4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸(PQQ)多形の合成−フォーム1[式I、「n」=3、「m」=0]
約15Lの約3.5%水酸化ナトリウム溶液に、4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸トリメチルエステル(1.0kg、1当量、2.686モル)を約25〜30℃で加える。反応混合物を約3時間かけて約25℃〜約30℃で撹拌する。反応の完了は、HPLCによってモニターされる。その後、反応混合物を12Nの塩酸で酸性化し(pH:<1)、12時間にわたって40〜60℃で撹拌して反応塊を沈殿させる。沈殿物をろ過して、鮮赤色固体として、生成物[4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸]を得る(約0.80Kg、収率:90%)。
HPLCによる純度:99.3%
1H NMR (DMSO, 300 MHz): 7.20 (s, 1H), 8.60 (s, 1H)および13.60 (bs, 3H)
IR (ATR, cm―1)ν:3553, 3257, 3009, 2615, 1746, 1711, 1644, 1506, 1399, 1197および767
PQQの多形−1(フォーム1)の粉末XRDスペクトル
PQQの多形1(フォーム1)の粉末XRDスペクトルパターンは、図1で提供される。
PQQの多形1(フォーム1)の粉末XRDスペクトルパターンは、図1で提供される。
実施例2
4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸(PQQ)多形の合成−フォーム2[式I、「n」=3、「m」=0]
15Lの3.5%水酸化ナトリウム溶液に、4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸トリメチルエステル(1.0kg、1当量、2.686モル)を25〜30℃で加える。反応混合物を3時間かけて25℃〜30℃で撹拌する。反応の完了は、HPLCによってモニターされる。その後、反応混合物を硫酸で酸性化し(pH:<1)、12時間にわたって25〜30℃で撹拌して反応塊を沈殿させる。沈殿物をろ過して、鮮赤色固体として、生成物[4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸]を得る(約0.78Kg、収率:88%)。
HPLCによる純度:99.3%
1H NMR (DMSO, 300 MHz): 7.20 (s, 1H), 8.60 (s, 1H)および13.60 (bs, 3H)
IR (ATR, cm―1)ν: 3503, 3255, 2965, 1746, 1711, 1644, 1506, 1320, 1196および766
4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸(PQQ)多形の合成−フォーム2[式I、「n」=3、「m」=0]
15Lの3.5%水酸化ナトリウム溶液に、4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸トリメチルエステル(1.0kg、1当量、2.686モル)を25〜30℃で加える。反応混合物を3時間かけて25℃〜30℃で撹拌する。反応の完了は、HPLCによってモニターされる。その後、反応混合物を硫酸で酸性化し(pH:<1)、12時間にわたって25〜30℃で撹拌して反応塊を沈殿させる。沈殿物をろ過して、鮮赤色固体として、生成物[4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸]を得る(約0.78Kg、収率:88%)。
HPLCによる純度:99.3%
1H NMR (DMSO, 300 MHz): 7.20 (s, 1H), 8.60 (s, 1H)および13.60 (bs, 3H)
IR (ATR, cm―1)ν: 3503, 3255, 2965, 1746, 1711, 1644, 1506, 1320, 1196および766
PQQの多形−2(フォーム2)の粉末XRDスペクトル
PQQの多形2(フォーム2)の粉末XRDスペクトルパターンは、図2で提供される。
PQQの多形2(フォーム2)の粉末XRDスペクトルパターンは、図2で提供される。
実施例3
4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム(PQQ.2Na)多形の合成−フォーム3[式II、「n」=1、「m」=2]
4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム(PQQ.2Na)多形の合成−フォーム3[式II、「n」=1、「m」=2]
手順
15Lの10%炭酸ナトリウム溶液に、4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸トリメチルエステル(1.0kg、1当量、2.686モル)を25〜30℃で加える。反応混合物を16時間にわたって70℃〜75℃に加熱する。反応の完了は、HPLCによってモニターされる。その後、反応混合物を1Nの塩酸で酸性化して(pH:3.0〜3.5)、反応塊を沈殿させる。沈殿物を0〜5℃でろ過して、暗赤色固体として、生成物[4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム]を得る(約0.85Kg、収率:85%)。
1H NMR (D2O, 300 MHz):6.84 (s, 1H), 8.48(s, 1H); LC−MS (ESI): 329 (M−H)、HPLCによる純度:98.6%
IR (ATR, cm―1)ν:3407, 1719, 1666, 1621, 1580, 1537, 1497, 1356, 1243, 975および731
15Lの10%炭酸ナトリウム溶液に、4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸トリメチルエステル(1.0kg、1当量、2.686モル)を25〜30℃で加える。反応混合物を16時間にわたって70℃〜75℃に加熱する。反応の完了は、HPLCによってモニターされる。その後、反応混合物を1Nの塩酸で酸性化して(pH:3.0〜3.5)、反応塊を沈殿させる。沈殿物を0〜5℃でろ過して、暗赤色固体として、生成物[4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム]を得る(約0.85Kg、収率:85%)。
1H NMR (D2O, 300 MHz):6.84 (s, 1H), 8.48(s, 1H); LC−MS (ESI): 329 (M−H)、HPLCによる純度:98.6%
IR (ATR, cm―1)ν:3407, 1719, 1666, 1621, 1580, 1537, 1497, 1356, 1243, 975および731
多形3(フォーム3)の粉末XRDスペクトル
PQQ塩の多形3(フォーム3)の粉末XRDスペクトルパターンは、図3で提供される。
PQQ塩の多形3(フォーム3)の粉末XRDスペクトルパターンは、図3で提供される。
実施例4
4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム(PQQ.2Na)多形の合成−フォーム4[式II、「n」=1、「m」=2]
4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム(PQQ.2Na)多形の合成−フォーム4[式II、「n」=1、「m」=2]
手順
15Lの10%炭酸ナトリウム溶液に、4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸トリメチルエステル(1.0kg、1当量、2.686モル)を25〜30℃で加える。反応混合物を16時間にわたって70℃〜75℃に加熱する。反応の完了は、HPLCによってモニターされる。その後、反応混合物を12の塩酸で酸性化して(pH:3.0〜3.5)、反応塊を沈殿させる。沈殿物を0〜5℃でろ過して、暗赤色固体として、生成物[4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム]を得る。固体を減圧下、24時間にわたって25〜30℃で乾燥させて、約22%である水分含量を得た(約0.90Kg、収率:90%)。
1H NMR (D2O, 300 MHz):7.07 (s, 1H), 7.69 (s, 1H); LC−MS (ESI): 329 (M−H)、HPLCによる純度:99.5%
IR (ATR, cm―1)ν:3500, 1669, 1619, 1540, 1496, 1356, 1241, および728
PQQ塩の多形4(フォーム4)の粉末XRDスペクトル:
PQQ塩の多形4の粉末XRDスペクトルパターンは、図4で提供される。
15Lの10%炭酸ナトリウム溶液に、4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸トリメチルエステル(1.0kg、1当量、2.686モル)を25〜30℃で加える。反応混合物を16時間にわたって70℃〜75℃に加熱する。反応の完了は、HPLCによってモニターされる。その後、反応混合物を12の塩酸で酸性化して(pH:3.0〜3.5)、反応塊を沈殿させる。沈殿物を0〜5℃でろ過して、暗赤色固体として、生成物[4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム]を得る。固体を減圧下、24時間にわたって25〜30℃で乾燥させて、約22%である水分含量を得た(約0.90Kg、収率:90%)。
1H NMR (D2O, 300 MHz):7.07 (s, 1H), 7.69 (s, 1H); LC−MS (ESI): 329 (M−H)、HPLCによる純度:99.5%
IR (ATR, cm―1)ν:3500, 1669, 1619, 1540, 1496, 1356, 1241, および728
PQQ塩の多形4(フォーム4)の粉末XRDスペクトル:
PQQ塩の多形4の粉末XRDスペクトルパターンは、図4で提供される。
実施例5
4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム(PQQ.2Na)多形の合成−フォーム5[式II、「n」=1、「m」=2]
実施例4で得られた生成物を、さらに25〜30℃で乾燥させて、水分含量約12%を達成した。
以下のスペクトルデータは、12%の水分含量を有するPQQに相当する。
4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム(PQQ.2Na)多形の合成−フォーム5[式II、「n」=1、「m」=2]
実施例4で得られた生成物を、さらに25〜30℃で乾燥させて、水分含量約12%を達成した。
以下のスペクトルデータは、12%の水分含量を有するPQQに相当する。
注:水分含量が12%の場合、11.139の2θで現われる新しいピークがある。
1H NMR (D2O, 300 MHz): 6.97(s, 1H), 8.48 (s, 1H); LC−MS (ESI): 329 (M−H),HPLCによる純度: 99.5%
IR (ATR, cm―1) ν: 3500, 3408, 1669, 1621, 1497, 1359, 1241および729
1H NMR (D2O, 300 MHz): 6.97(s, 1H), 8.48 (s, 1H); LC−MS (ESI): 329 (M−H),HPLCによる純度: 99.5%
IR (ATR, cm―1) ν: 3500, 3408, 1669, 1621, 1497, 1359, 1241および729
実施例6:
4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム(PQQ.2Na)多形−フォーム6[式II、「n」=1、「m」=2]
4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム(PQQ.2Na)多形−フォーム6[式II、「n」=1、「m」=2]
手順
15Lの3.5%水酸化ナトリウム溶液に、4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸トリメチルエステル(1.0kg、1当量、2.686モル)を25〜30℃で加え、16時間にわたって撹拌する。反応の完了は、HPLCによってモニターされる。その後、反応混合物を1時間にわたって12Nの塩酸で酸性化して(pH:3.0〜3.5)、反応塊を沈殿させる。沈殿物を20℃〜30℃でろ過して、暗赤色固体として、生成物[4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム]を得る(約0.84Kg、収率:84%)。
1H NMR (D2O, 300 MHz): 6.84 (s, 1H), 8.48 (s, 1H); LC−MS (ESI): 329 (M−H)、HPLCによる純度:99.4%
IR (ATR, cm―1)ν:3423, 2558, 1717, 1674, 1611, 1543, 1502, 1235, 1147, 938および718
PQQ塩の多形5(フォーム6)の粉末XRDスペクトル:
多形6の粉末XRDスペクトルパターンは、図6で提供される。
15Lの3.5%水酸化ナトリウム溶液に、4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸トリメチルエステル(1.0kg、1当量、2.686モル)を25〜30℃で加え、16時間にわたって撹拌する。反応の完了は、HPLCによってモニターされる。その後、反応混合物を1時間にわたって12Nの塩酸で酸性化して(pH:3.0〜3.5)、反応塊を沈殿させる。沈殿物を20℃〜30℃でろ過して、暗赤色固体として、生成物[4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム]を得る(約0.84Kg、収率:84%)。
1H NMR (D2O, 300 MHz): 6.84 (s, 1H), 8.48 (s, 1H); LC−MS (ESI): 329 (M−H)、HPLCによる純度:99.4%
IR (ATR, cm―1)ν:3423, 2558, 1717, 1674, 1611, 1543, 1502, 1235, 1147, 938および718
PQQ塩の多形5(フォーム6)の粉末XRDスペクトル:
多形6の粉末XRDスペクトルパターンは、図6で提供される。
実施例7:
4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム(PQQ.2Na)多形−フォーム7[式II、「n」=1、「m」=2]
4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム(PQQ.2Na)多形−フォーム7[式II、「n」=1、「m」=2]
手順
15Lの3.5%水酸化ナトリウム溶液に、4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸トリメチルエステル(1.0kg、1当量、2.686モル)を25〜30℃で加える。反応混合物を16時間にわたって25〜30℃に加熱した。反応の完了は、HPLCによってモニターされる。その後、反応混合物を激しい撹拌の下、3時間にわたって12Nの塩酸で酸性化して(pH:3.0〜3.5)、反応塊を沈殿させる。沈殿物を0℃〜5℃でろ過して、暗赤色固体として、生成物[4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム]を得る(約0.88Kg、収率:88%)。
1H NMR (D2O, 300 MHz): 6.84 (s, 1H), 8.48 (s, 1H); LC−MS (ESI): 329 (M−H)、HPLCによる純度:99.4%
IR (ATR, cm―1)ν:3414, 2474, 1681, 1643, 1503, 1356, 1296, 1238, 1084, 1049, 811, 723および698
PQQ塩の多形6(フォーム7)の粉末XRDスペクトル:
多形7の粉末XRDスペクトルパターンは、図7で提供される。
15Lの3.5%水酸化ナトリウム溶液に、4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸トリメチルエステル(1.0kg、1当量、2.686モル)を25〜30℃で加える。反応混合物を16時間にわたって25〜30℃に加熱した。反応の完了は、HPLCによってモニターされる。その後、反応混合物を激しい撹拌の下、3時間にわたって12Nの塩酸で酸性化して(pH:3.0〜3.5)、反応塊を沈殿させる。沈殿物を0℃〜5℃でろ過して、暗赤色固体として、生成物[4,5−ジオキソ−4,5−ジヒドロ−1H−ピロロ[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸二ナトリウム]を得る(約0.88Kg、収率:88%)。
1H NMR (D2O, 300 MHz): 6.84 (s, 1H), 8.48 (s, 1H); LC−MS (ESI): 329 (M−H)、HPLCによる純度:99.4%
IR (ATR, cm―1)ν:3414, 2474, 1681, 1643, 1503, 1356, 1296, 1238, 1084, 1049, 811, 723および698
PQQ塩の多形6(フォーム7)の粉末XRDスペクトル:
多形7の粉末XRDスペクトルパターンは、図7で提供される。
Claims (10)
- 式I:
(式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され;
R3はNa+である。)
で表されるPQQまたはその塩の多形形態。 - n=3でm=0の場合、PQQの多形形態は、7.9447±0.2°、11.7552±0.2°、12.6559±0.2°、14.8219±0.2°、16.0264±0.2°、17.0684±0.2°、18.8257±0.2°、19.5474±0.2°、22.5303±0.2°、23.5594±0.2°、24.7954±0.2°、25.6632±0.2°、27.13±0.2°、28.3092±0.2°、29.1776±0.2°、30.2626±0.2°、31.923±0.2°、34.6208±0.2°、35.7228±0.2°、37.0506±0.2°、37.8323±0.2°、38.8985±0.2°、39.6034±0.2°、40.9434±0.2°、43.9407±0.2°、48.3058±0.2°、54.7932±0.2°、58.6411±0.2°の回折角2θで特徴的なピークを有するX線粉末回折パターンを有するフォームI、および12.5376±0.2°、14.1135±0.2°、15.3635±0.2°、16.6934±0.2°、18.0525±0.2°、22.3898±0.2°、25.085±0.2°、28.2059±0.2°、31.2156±0.2°、35.8287±0.2°、37.3867±0.2°、39.5429±0.2°、42.936±0.2°、58.4641±0.2°の回折角2θで特徴的なピークを有するX線粉末回折パターンを有するフォーム2を含む群から選択される、請求項1に記載の多形形態。
- n=1で、m=2で、R3がNa+の場合、PQQ塩の多形形態は、8.3367±0.2°、9.5883±0.2°、12.2471±0.2°、15.2353±0.2°、16.6527±0.2°、20.989±0.2°、22.7837±0.2°、26.0084±0.2°、27.4215±0.2°、29.174±0.2°、34.4201±0.2°、38.7959±0.2°の回折角2θで特徴的なピークを有するX線粉末回折パターンを有するフォーム3、6.2526±0.2°、8.09±0.2°、8.5645±0.2°、14.0915±0.2°、17.569±0.2°、18.6382±0.2°、22.2638±0.2°、23.0319±0.2°、23.9335±0.2°、26.4089±0.2°、27.2276±0.2°、28.2427±0.2°、29.5534±0.2°、31.7176±0.2°、33.7511±0.2°、34.7226±0.2°、36.9752±0.2°、38.8203±0.2°、40.9029±0.2°、43.1906±0.2°、45.3693±0.2°、47.3751±0.2°の回折角2θで特徴的なピークを有するX線粉末回折パターンを有するフォーム4、6.3087±0.2°、8.787±0.2°、9.4638±0.2°、11.1383±0.2°、12.8604±0.2°、14.0298±0.2°、15.1081±0.2°、17.032±0.2°、21.1969±0.2°、22.3969±0.2°、23.3678±0.2°、26.8503±0.2°、27.6689±0.2°、29.435±0.2°、31.1489±0.2°、32.2817±0.2°、34.0255±0.2°、36.884±0.2°、38.6941±0.2°、43.2067±0.2°、45.2776±0.2°の回折角2θで特徴的なピークを有するX線粉末回折パターンを有するフォーム5、8.186±0.2°、9.4246±0.2°、18.5305±0.2°、26.6158±0.2°、27.292±0.2°、31.6378±0.2°、45.4109±0.2°、56.4274±0.2°、66.1811±0.2°の回折角2θで特徴的なピークを有するX線粉末回折パターンを有するフォーム6および9.3426±0.2°、11.6809±0.2°、13.6028±0.2°、14.9981±0.2°、16.0269±0.2°、18.9222±0.2°、20.4134±0.2°、22.0677±0.2°、23.7113±0.2°、25.6284±0.2°、26.4555±0.2°、27.4617±0.2°、28.5023±0.2°、30.7997±0.2°、31.6466±0.2°、32.4609±0.2°、35.9051±0.2°、36.7705±0.2°、38.0082±0.2°、38.7336±0.2°、41.5928±0.2°、43.7879±0.2°、45.3967±0.2°、46.9161±0.2°、48.9136±0.2°、52.7775±0.2°、56.5143±0.2°、61.0903±0.2°、66.189±0.2°の回折角2θで特徴的なピークを有するX線粉末回折パターンを有するフォーム7を含む群から選択される、請求項1に記載の多形形態。
- 式I:
(式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され;
R3はNa+である)
で表されるPQQまたはその塩の多形形態の調製方法であって、塩基と式III:
(式中、R2は、水素、直鎖または分枝鎖C1−8アルキル、直鎖または分枝鎖C1−8アルケニル、直鎖または分枝鎖C1−8アルキニル、アラルキル、置換アラルキル、ヘテロアラルキルおよび置換ヘテロアラルキルを含む群から選択され、置換基のそれぞれは、任意に置換される。)
を反応させ、次いで酸での処理により式Iの化合物を得るステップを含む、方法。 - 前記塩基は、水酸化ナトリウムまたは炭酸ナトリウムである、請求項4に記載の方法。
- 前記酸は、塩酸または硫酸である、請求項4に記載の方法。
- 前記方法は、約10℃〜約80℃の範囲の温度で、約1時間〜約18時間の範囲の時間で実施される、請求項4に記載の方法。
- 式I:
(式中、「n」および「m」は、(a)「n」=3、「m」=0および(b)「n」=1、「m」=2からなる群から選択され;
R3はNa+である。)
で表されるPQQおよびその塩の多形形態を含み、任意に、賦形剤を伴う、組成物。 - 前記組成物は、栄養補助食品組成物または医薬組成物であり、前記賦形剤は、結合剤、崩壊剤、希釈剤、潤滑剤、可塑剤、透過促進剤および可溶化剤を含む群から選択されるか、またはそれらの任意の組み合わせである、請求項8に記載の組成物。
- 前記組成物は、タブレット、トローチ、のど飴、水性または油性懸濁液、軟膏、パッチ、ゲル、ローション、歯磨剤、カプセル、エマルション、クリーム、スプレー、点滴剤、分散性粉末または顆粒、ハードまたはソフトゲルカプセル中のエマルション、シロップ剤、エリキシル剤および食品サプリメントを含む群から選択される剤形、またはそれらの任意の組み合わせに製剤化される、請求項8に記載の組成物。
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