JP2021504353A - Urat1阻害剤の結晶形及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
CN201711181960.2、出願日:2017.11.23
技術分野
本発明は、URAT1阻害剤の結晶形及びその製造方法に関する。
尿酸は動物体内のプリン類化合物の代謝産物である。人間にとって、尿酸を継続的に酸化分解する尿酸酵素が足りないため、尿酸は人体内でプリン体代謝の最終産物として腸と腎臓を通じて体外に排出され、その中で、腎臓を通じた排泄は人体内の尿酸排出の主要なルートである。人体内の正常な尿酸濃度範囲の上限は:男性は400μmol/L (6.8mg/dL)、女性は360μmol/L (6mg/dL)である。人体内の尿酸レベルの異常は、尿酸の生成の増加又は尿酸排泄の減少によるものが多い。尿酸レベルの異常に関連する病気は高尿酸血症、痛風などがある。
本発明は、結晶形の粉末X線回折スペクトルが、7.50±0.2°、13.04±0.2°、21.43±0.2°といった2θ角に特徴的回折ピークを有する式(I)化合物のA結晶形を提供する。
本発明の式(I)化合物はURAT 1(尿酸輸送タンパク質)遺伝子を安定的に転写するHEK 293細胞系において、URAT 1が媒介する14C−尿酸の輸送に対して、より優れた体外阻害活性を示し;本発明の式(I)化合物はより良い薬物代謝の安定性を有し、同時に薬物の経口吸収のバイオアベイラビリティも大幅に向上させ;その結晶形は溶解度が良く、安定性が比較的に良い。したがって、本発明の化合物は良好な医薬としての将来性を有する。
定義と説明
別途に説明しない限り、本明細書で用いられる以下の用語および連語は以下の意味を含む。一つの特定の連語または用語は、特別に定義されない場合、不確定または不明瞭ではなく、普通の定義として理解されるべきである。本明細書で商品名が出た場合、相応の商品またはその活性成分を指す。
装置型式:ブルカーD8 advance X線回折装置
測定方法:約10〜20 mgのサンプルをXRPD検出に使用した。
管電圧:40 kV、管電流:40 mA
発散スリット:0.60 mm
検出器スリット:10.50 mm
散乱防止スリット:7.10 mm
走査範囲:4〜40度
ステップ幅:0.02度
ステップ時間:0.12秒
サンプルプレート回転数:15 rpm
示差走査熱量分析(Differential Scanning Calorimeter、DSC)
装置型式:TA Q2000示差走査熱量計
測定方法:サンプル(〜1 mg)をDSCアルミニウムパン内に置いて測定し、50 mL/min N2の条件において、10℃/minの升温速度で、サンプルを25℃から300℃(または350℃)に加熱する。
装置型式:TA Q5000IR熱重量分析装置
測定方法:サンプル(2〜5 mg)をTGA白金パン内に置いて測定し、25 mL/min N2の条件において、10℃/minの升温速度で、サンプルを室温から重量減少が20%になるまで加熱する。
以下、本発明の内容がより良く理解されるように、具体的な実施例と合わせてさらに説明するが、具体的な実施形態は本発明の内容に対する制限ではない。
三口フラスコ(10 L)にジメチルスルホキシド4.5 Lを入れ、撹拌しながらカリウムtert−ブトキシド(836.66 g、 7.46 mol、 2 eq)を添加し、添加完了後全部溶解するまで反応物を10分間撹拌し、次に氷水浴下で反応液を内部温度が20〜25℃になるまでに冷却した。前記溶液に化合物1(500.05 g、3.73 mol、1 eq)のジメチルスルホキシド(500 mL)溶液を滴下し、滴下が完了した後、30分間撹拌して反応させ、次にその中に二硫化炭素(283.86 g、3.73 mol、1 eq)を滴下し、滴下が完了した後、続いて30分撹拌した。更に、ブロモ酢酸エチル(1250 g、 7.46 mol、 2 eq)を滴下し、滴下が完了した後、続いて2時間撹拌して反応させた。最後に炭酸カリウム(515.52 g、7.46 mol、1 eq)を添加し、内部温度が65℃になるまで温度を上げ、引き続いて8時間撹拌して反応させた。反応完了後、反応液を室温まで冷却させた。反応液を酢酸エチル(10L)で希釈し、次に1M塩酸(2 L)及び水(2 L)を入れ、10分間撹拌し、静置して液を分離させた。水層を分離し、有機相を水(2 L×3)で洗浄した。水層を合わせ、酢酸エチル(3 L)で抽出した。全部の有機相を合わせ、飽和食塩水(2 L×2)で洗浄した。有機相を適量の無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、ろ過して乾燥剤を除去し、ろ過液を減圧して溶剤を除去して、粗生成物を得た。同じ規模で、6バッチを並行供給し、合わせた後、黒い赤色の油状の粗生成物を得た。粗生成物を72時間静置して大量の個体が析出し、その中にエタノール(2 L)を入れ、30分間撹拌し、ろ過し、ケーキを収集して真空乾燥させ、化合物2を得た。
工程2:化合物3の合成
化合物2(241.00 g、0.66 mol)をエタノール(1 L)に溶解し、且つ、高圧釜(5 L)に置き、アルゴンガスの保護下でラネーニッケル(120 g)を添加し、更にエタノール(2 L)を追加した。高圧釜をよく詰め、アルゴンガスで3回置換し、次に水素で3回置換し、タンク内圧力が2.0 MPになるまで水素を充填し、撹拌しながら釜内温度が85℃になるまで加熱して28時間反応させた。反応を停止させ、反応システムを室温まで冷却し、反応液を濾過し、ケーキをエタノールで毎回0.5 Lで三回洗浄した。ろ過液を合わせ、次にスピン乾燥して化合物3を得た。
工程3:化合物4の合成
化合物3(406.2 g、1.65 mol、1 eq)をアセトニトリル(6 L)に溶解し、次にN−ブロモスクシンイミド(1484.2 g、6.60 mol、4 eq)をゆっくりと添加し、得た反応液を23〜25℃で12時間撹して反応させた。反応終了後、反応液を約1.0 Lまでに濃縮させた。ろ過して固体を除去し、ろ過液に亜硫酸水素ナトリウム飽和溶液(1 L)を入れ、10分間撹拌した。酸エチルを入れ、毎回2 Lで3回抽出した。有機相を合わせ、適量の無水硫酸ナトリウムを入れ乾燥させた。ろ過して乾燥剤を除去し、ろ過液を減圧濃縮した。残留物に石油エーテル(3 L)を入れ、30℃で30分間十分に撹拌した。ろ過し、ケーキを石油エーテルで製品が残らないまで毎回200 mLで5回洗浄した。全部の有機相を合わせ、スピン乾燥して粗生成物を得た。粗生成物に石油エーテル(100 mL)を入れ、十分に撹拌し、ろ過し、ケーキを収集して真空乾燥させて化合物4を得た。
工程4:化合物5の合成
化合物4(340.21 g,1.05 mol)、シクロプロピルホウ酸(108.12 g,1.26mol)、無水リン酸カリウム(444.98 g,2.10 mol)、酢酸パラジウム(12.03 g,53.58mmol)及び2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’、4’、6‘−トリイソプロピルビフェニル(23.86 g,50.05mmol)をトルエンと水の混合溶媒(10:1、3.4 L/340 mL)に入れ、反応フラスコを窒素で6回置換してからオイルバスに入れた。反応液の内部温度が80℃になるまで加熱し、この温度で16時間撹拌して反応させた。反応が完了した後、反応液を室温まで冷却し、反応液にトリチオシアヌル酸(6.51 gを34 mLのエタノールに懸濁させ)を加え、0.5時間撹拌した。似たような規模(300.00 gの化合物4)で、5バッチを並行供給し、合わせて処理した。ろ過し、有機相を分離し、水相は酢酸エチル(250 mL×2)で抽出した。有機相を合わせ、適量の無水硫酸ナトリウムを入れて乾燥させた。ろ過して乾燥剤を除去し、ろ過液を減圧濃縮して、黒い油状の粗生成物を得た。粗生成物20時間静置した後、黄色の固体が析出し、その中に石油エーテル(3 L)を入れ、1時間攪拌した。ろ過し、ケーキを真空乾燥させ、化合物5を得た。
工程5:化合物6の合成
化合物5(619.27 g,2.16 mol)を水酸化ナトリウム(173.55 g、4.33 mol)のエタノール及び水の混合溶液(3 L/3 L)に添加し、反応液を内部温度が60℃になるまで加熱し、3時間撹拌した。反応完了後、反応液を室温まで冷却させた。似たような規模(750.17 gの化合物5)で、1バッチを並行供給し、合わせて処理した。合わせた反応液を石油エーテル(4 L)で抽出した。有機相を分離し、有機相を水(1.5 L×2)で2回逆洗した。水相を合わせ、減圧濃縮してエタノールを除去した。水相に水を加えて13 Lに希釈し、希塩酸(3 M)をゆっくり添加してpH=2に調節し、大量の薄い黄色の固体が析出した。ろ過し、ケーキを水(3.0 L×2)でシャワーさせた。ドレインして、ケーキを収集し、真空オーブン60℃で真空乾燥させて化合物6を得た。
工程6:化合物7の合成
攪拌しながら、化合物6(641.27 g、2.48 mol)、トリエチルアミン(754.07 g、7.45 mol)及びジフェニルホスホリルアジド(1025.34 g、3.73 mol)をtert−ブタノール(6.5 L)に添加した。反応液を100℃の油浴に置いて16時間加熱した。反応終了後、室温まで冷却させた。似たような規模(650.00 gの化合物6)で、4バッチを並行供給し、合わせて処理した。反応液を合わせ、減圧濃縮してtert−ブタノールを除去した。残りの黒い残留物を酢酸エチル(10 L)で溶解し、得た酢酸エチル溶液を水酸化ナトリウム水溶液(5%,5.0 L×2)で洗浄し、次に飽和食塩水(5.0 L)で洗浄した。適量の無水硫酸ナトリウムを入れ、乾燥させた。ろ過して乾燥剤を除去し、ろ過液を減圧濃縮させ、ブラウンブラックの固体の粗生成物を得、静置した後、固体が析出した。石油エーテル(8 L)を粗生成物に添加し、2時間撹拌した。ろ過し、ケーキは石油エーテル(1 L)でバッチにシャワーさせ、ケーキを真空オーブン60℃で真空乾燥させて化合物7を得た。
工程7:化合物8の合成
化合物7(1199.17 g,3.64 mol)を酢酸エチル(2 L)に入れ、よく混ぜてから塩化水素の酢酸エチル溶液(4 L,16.00 mol,4 M)を添加した。反応液を15℃で2.5時間反応させ、その後40℃の温水浴に置いて続いて2時間反応させた。反応終了後、大量の暗い赤色の固体が析出した。ろ過し、ケーキを酢酸エチル(2.0 L)でバッチにシャワーさせた。ケーキを真空オーブン60℃で真空乾燥させて化合物8を得た。
工程8:化合物9の合成
3 Lの三口フラスコの中で、化合物8(301.25 g)をテトラヒドロフラン(600 mL)に添加し、内部温度が0〜10℃になるまで氷水浴の冷却下で撹拌した。ジイソプロピルエチルアミン(635.72 g)を滴下し、滴下完了後、氷水浴を撤収し、内部温度10〜15℃で約10分間撹拌した。ろ過し、ケーキをテトラヒドロフラン(100 mL× 2)で洗浄した。ろ過液を合わせ、予備の溶液Aを得た。
工程9:化合物10の合成
アセトニトリル(3 L)を5 Lの三口フラスコで入れた。攪拌しながら、まず化合物9(303.25 g)及び炭酸カリウム(261.83 g)を添加した。さらに2−ブロモイソ酪酸メチル(203.85 g)を添加し、反応系を窒素ガスで置換した後、内部温度が60〜65℃になるまで加熱し、保温しながら約2時間反応させた。反応が終了した後、加熱を止め、撹拌しながら15〜20℃までに自然冷却した。ろ過し、ケーキを酢酸エチル(100 mL×3)で洗浄した。ろ過液を合わせ、減圧濃縮し、乾燥させ、粗生成物を得た。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(移動相:酢酸エチル/n-ヘプタン=1:5〜2:1)によって精製して化合物10を得た。
工程10:化合物11の合成
アセトニトリル(3.17 L)を5 Lの三口フラスコで入れた。攪拌しながら、化合物10(317.22 g)及びチオカルボニルジイミダゾール(26.94 g)を入れ、16〜20℃に保温しながら5分間撹拌した。N‐ブロモスクシンイミド(158.60 g)を入れ、保温しながら約30分間撹拌した。反応終了後、反応を中止させた。ろ過し、濾過液を減圧濃縮して黒色の粗生成物を得た。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(移動相:酢酸エチル/n−ヘプタン=0〜50%)によって精製して340.62 gの黄色の固体粗生成物を得た。この粗生成物を酢酸エチル(3.5 L)で溶解し、更に純水(700 mL×4)で洗浄した。有機相を分離し、適量の無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。ろ過して乾燥剤を除去し、ろ過液を減圧濃縮して乾燥させて化合物11を得た。
工程11:式(I)化合物の合成
5 Lの反応フラスコにテトラヒドロフラン(1.2 L)を入れ、撹拌しながら化合物11(243.03 g)を添加した。溶解後、純水(1.2 L)を加え、次に水酸化リチウム一水和物(125.46 g)を入れ、20〜25℃に保温しながら約2.5時間撹拌した。反応終了後、反応を中止した。反応液を40℃で減圧濃縮して有機溶剤を除去した。残留物に純水(1 L)を添加し、メチルtertブチルエーテル(300 mL)でストリッピングし、有機相を分離した。水相を10 Lの三口フラスコに置き、氷浴で温度を5〜10℃まで下げた。40%の臭化水素酸溶液でpH2〜3に調整し、大量の薄い黄色の固体が析出した。続いて30分間攪拌し、再度測定したpHは2〜3のままであった。続いて20分間攪拌し、ろ過した。ケーキを純水(150 mL×3)で洗浄した。ケーキを収集し、純水(1500 mL)を入れ、室温で1時間スラリー化した。ろ過し、ケーキを純水(150 mL×2)で洗浄し、ケーキを収集し、40℃で3時間真空乾燥させ、式(I)化合物を得た。
式(I)化合物(50 mg)をガラス瓶に入れ、それぞれメタノール(0.4 mL)を添加し、懸濁液又は溶液になるまで撹拌した。前記懸濁液サンプルを恒温ミキサー(40℃)に置き、40℃で60時間振動してから遠心し、サンプルを収集した。前記溶解したサンプルを室温で揮発させた後遠心し,サンプルを収集した。前記サンプルを真空乾燥箱(40℃)に入れ、一晩乾燥させた後、XRPDでその結晶形の状態を検査し、得た最終生成物の結晶形は式(I)化合物のA結晶形であった。
式(I)化合物(50 mg)をガラス瓶に入れ、テトラヒドロフラン(0.4 mL)を添加し、全部溶解するまでに撹拌した。前記溶解したサンプルを室温で揮発させた後遠心し,サンプルを収集した。サンプルを収集し、真空乾燥箱(40℃)に入れ、一晩乾燥させた後、XRPDでその結晶形状態を検査し、得た終生成物の結晶形は式(I)化合物のB結晶形であった。
1.希釈剤及び移動相の調製
希釈剤:正確な量の300 mLの純水と100 mLの純アセトニトリルを取り、1 Lのガラス瓶の中で混合し、超音波で10分間脱気して、次のステップに使うように用意した。
例えば:2.0 mLのリン酸を取って2000 mLの水に添加し、10分間超音波して、均一に混合し、室温に冷却するまでに置き、移動相Aとした。
2.対照品溶液の調製(A結晶形自体を対照サンプルとする)
正確に5mgのA結晶形を称って取り、試料瓶に入れ、希釈剤10 mLを入れ、5分間超音波した後、室温に冷却するまでに置き、均一に混合し、作業対照品溶液STD−1として表記した。
3.線形溶液の調製
前記作業の対照品溶液STD−1を段階的に1倍、10倍、100倍、1000倍及び2000倍に希釈し、線形溶液L 1、L 2、L 3、L 4及びL 5と表記した。
4.溶解度テスト試験
それぞれ正確に6mgのA結晶形を秤り取り、8mLのガラス瓶に入れ、次に正確に3mLの異なる溶媒(0.1N塩酸溶液、0.01N塩酸溶液、純化水、pH3.8の緩衝液、pH4.5の緩衝液、pH5.5の緩衝液、pH6.0の緩衝液、pH7.4の緩衝液、pH6.8の緩衝液)を入れ、懸濁液に調製した。前記懸濁液に攪拌子を添加し、37℃で光を避けてよく攪拌した。撹拌後、pH 7.4の緩衝液とpH 6.8の緩衝液の中の固体が全部溶解し、それぞれ6 mgのA結晶形を正確に秤り、緩衝液に補足し、再度十分に撹拌して懸濁液を調製した。4時間及び24時間撹拌した後サンプリングして遠心し、溶液をろ過膜でろ過した後、HPLCでその濃度を測定し、ここで、HPLC分析方法は表3に示す通りであった。
テスト例1:式(I)化合物の体外評価
1.各作業液の調製
1)DMSOを200倍作業液の溶媒とし、備蓄液を各投与濃度の200倍作業液に希釈した。
lesinurad:0、0.06、0.2、0.6、2、6及び20 mmol/L。
2)Hanks平衡塩溶液(Cl−なし)をトランスポートタンパク質URAT 1の2倍作業液の溶媒とし、1)の200倍作業液を100倍に希釈した後、それぞれの投与濃度の2倍の作業液を得た。
3)Hanks平衡塩溶液(Cl−なし)を使用して、薬物輸送トランスポートタンパク質URAT1基質の2倍の作業溶液を調製し、次に2)の各濃度の2倍作業溶液と同じ容量で混合し、よく混合して次のステップに使うように用意した。
2.投与方法
2.1.摂取型細胞の阻害実験
摂取阻害実験に使用された細胞培地は、DMEM培地に10% FBS(ペニシリン及びストレプトマイシンを含む)を添加したものである。
2.2.データの処理
2.2.1.阻害作用の計算
標的物投与群のトランスポーター細胞のみを含む摂取値(ベースbackgroundグループ、即ち、空のキャリア細胞の摂取値U0を除く)を100%(対照,Uc)と定義し、これを標準として、測定対象化合物を入れた後の、各投与群からベースを差し引いた摂取値Uと対照群の摂取値Ucの割合(%)を計算し、トランスポーター活性に対する各濃度の阻害率(IR)を計算し、これにより化合物がトランスポーターに対する阻害作用の強さを表し、その計算式は以下の通りである:
IR=1−[100×(U−U0)/(Uc−U0)]%
投与濃度当たり3つの繰り返し(即ち、n=3)を設定し、Mean ± standard error (SD)をMicrosoft(登録商標) Excel 2010ソフトウェアの統計学公式で計算した。
2.2.2.統計学方法
各サンプルの平均値の差の分析はt−test(P<0.05は有意な差があるとみなされる)を採用した。
3.実験結果
式(I)化合物、lesinuradは、尿酸トランスポーターURAT 1を媒介する14C−UA摂取に対して有意な抑制作用(P<0.001)があり、IC50はそれぞれ0.034 μmol/L及び6.01 μmol/Lであった。URAT 1に対する式(I)化合物の阻害作用は、参考化合物lesinuradの約177倍であり、阻害効果がより顕著である。
テスト例2:式(I)化合物の薬物動態学の評価
実験目的:式(I)化合物の単回静脈注射と胃内投与、及び8日間繰り返しして胃内投与した後、雌雄SDラットの体内の血漿の薬物動態学。
実験プロトコル:
1.本実験ではメスオス各半の12匹のSDラットを使用し、ラットは北京VITAL RIVER Co.、Ltd.が提供した。体重が似たことにより2つのグループに分け、各グループはオス3匹とメス3匹を含み、詳しい投与方案及び採血方法はそれぞれ表5、表6の通りであった:
実験動物は首の静脈を貫通して0.15 mLの血液サンプルを採取し、直ちにラベルを貼ったK2−EDTA(0.5 M)を含む遠心管に移行し、30分以内で血漿を遠心分離(遠心条件:3000 g、4℃、15分間)させた。検証済みのLC/MS/MS分析方法を用いて血漿の濃度を測定し;WinNonlin(商標) Version 6.3 (Pharsight、 Mountain View、 CA)の薬物動態学ソフトウェアを用いたノンコンパートメントモデルにより血漿の濃度を処理し、線形対数台形法を用いて薬物動態学パラメーターを計算した。
3.実験結果及び結論
SDラット静脈投与後、式(I)化合物は体内で急速に分布し、且つ、ゆっくりと除去され、オスラットの血漿除去率は9.76 ± 2.29 mL/min/kgで、定常状態の見かけの分布容積(Vdss)は1.65 ±0.440 L/kgで、T1/2及びAUC0−infはそれぞれ2.52 ± 0.671h及び3530 ± 723ng・h/mLで;メスラットの血漿除去率は6.41 ± 0.656 mL/min/kgで、定常状態の見かけの分布容積(Vdss)は1.55 ±0.408 L/kgで、消失半減期(T1/2)とAUC0−infはそれぞれ3.04 ± 1.12 h及び5240 ± 544ng・h/mLであった。
Claims (14)
- 結晶形の粉末X線回折スペクトルが、7.50±0.2°、9.66±0.2°、13.04±0.2°、14.42±0.2°、17.46±0.2°、18.57±0.2°、21.43±0.2°、26.18±0.2°といった2θ角に特徴的回折ピークを有する、
請求項1に記載のA結晶形。 - XRPDスペクトルが図1で示される通りである、請求項2に記載のA結晶形。
- 示差走査熱量曲線が、169.42±3℃に一つの吸熱ピークの開始点を有する、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のA結晶形。 - DSCスペクトルが図2で示される通りである、請求項4に記載のA結晶形。
- 熱重量分析曲線が100±3℃といったところで重量損失が0.04491%に達する、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のA結晶形。 - TGAスペクトルが図3で示される通りである、請求項6に記載のA結晶形。
- 粉末X線回折スペクトルが、9.88±0.2°、10.56±0.2°、20.38±0.2°といった2θ角に特徴的回折ピークを有する、
式(I)化合物のB結晶形。 - 粉末X線回折スペクトルが、9.88±0.2°、10.56±0.2°、12.23±0.2°、13.04±0.2°、14.62±0.2°、17.57±0.2°、20.38±0.2°、26.89±0.2°といった2θ角に特徴的回折ピークを有する、
請求項8に記載のB結晶形。 - XRPDスペクトルが図4で示される通りである、請求項9に記載のB結晶形。
- 示差走査熱量曲線が、163.51±3℃に一つの吸熱ピークの開始点を有する、
請求項8〜10のいずれか1項に記載のB結晶形。 - DSCスペクトルが図5で示される通りである、請求項11に記載のB結晶形。
- 熱重量分析曲線が120±3℃といったところの重量損失が0.1191%に達し;120±3℃から153.60±3℃いったところで重量損失が0.6282%に達する、
請求項8〜10のいずれか1項に記載のB結晶形。 - TGAスペクトルが図6で示される通りである、請求項13に記載のB結晶形。
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