JP4139082B2 - ヒスタミンジヒドロクロリドの合成 - Google Patents
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Description
【０００１】
（発明の背景）
ヒスタミンは、薬理学的受容体により媒介される有意の生物学的活性を保有する化合物である。ヒスタミンは長い間、主に負の生物学的作用を有する分子と予測されてきた。しかしながら、近年、強力な薬剤としてのヒスタミンに対する新しい用途が明るみにでてきた。たとえば、ヒスタミンは、単球の存在下でＮＫ細胞を活性化するためにインターフェロン−αと一緒に用いられてきた（米国特許第５，７２８，３７８号を参照のこと）。ヒスタミンの療法的特性を十分に利用するためには、薬剤等級で大量の化合物を生成することが必要である。
【０００２】
ヒスタミンは、腐敗過程の結果として天然で広範に生じ、誘導体であるヒスタミンジヒドロクロリドは、検定における標準として、及びある種のアレルギー診断キット中の一構成成分として用いるために市販されている。このヒスタミンの供給源はしばしば天然のものであり、このようなものとして、薬剤用途に適さないようにさせる種々の夾雑物を含有する。当業界で既知のヒスタミンジヒドロクロリドの合成のための合成プロトコールも存在する。
【０００３】
ヒスタミンジヒドロクロリドは、ヒスチジンの脱カルボキシル化を活用することにより便利に合成され得る。このような合成経路を用いて、ヒスチジンは脱カルボキシル化され、その後ジヒドロクロリド塩形態の分子を生成するよう処理される。たとえば、Hashimoto等は、ヒスチジンの脱カルボキシル化のための触媒としてシクロへキセノンを用いたヒスタミンの調製を考察した（Hashimoto, M., et al., Chemistry Letters, 893-896（1986））。Hashimoto等の論文は、１０部の還流シクロヘキサノール中（２６時間）に、ヒスチジンおよび１％ｖ／ｖの２−シクロヘキセン−１−オンを包含する反応から、触媒として２−シクロヘキセン−１−オンを用い、収率９５％でのヒスタミンジヒドロクロリドの単離を報告した。Hashimoto法は、最終ヒスタミンジヒドロクロリド生成物を沈澱させ、採取するために、トルエンおよび結果的に生じる脱カルボキシル化溶液中に発泡されるＨＣｌガスを使用することを教示している。
【０００４】
薬剤的純粋量のヒスタミンを生成するためにHashimoto手法を再現する試みは、失敗した。その手法を機能的に作用させるには付加的量の触媒が必要とされ、相当な数の不純物が最終生成物中に存在した。さらに、それらの不純物は除去が困難であった。これらの結果にかんがみて、Hashimotoの手法は大量の製薬的に許容可能なヒスタミンを生成するには不適切な方法である、ということが判明した。
【０００５】
ヒスタミンの脱カルボキシル化のための触媒としてのアセトフェノンの使用も報告されている。日本国特許第０５，２５５，２０４号（Akimasa等、1983）に記載された方法を、我々は再現し、０．２６当量のアセトフェノン、および脱カルボキシル化のための溶媒として１０部のジエチレングリコールを用いた。Akimasa等の方法はヒスチジンをヒスタミンに転化する場合にかなり効率的であったが、しかしそれは一貫して薬剤等級生成物を生成できなかった。Hashimoto法を用いた最終生成物と同様に、不純物がＨＰＬＣ分析中にAkimasa法を用いて作られた最終生成物中に観察された。
【０００６】
アセトフェノンおよびジエチレングリコールを用いる条件は見込みがあると思われたが、ワークアップに関連した問題が存在した。ヒスタミン遊離塩基およびジヒドロクロリド塩はともに水に容易に溶解し、したがって、通常は水抽出により除去されるジエチレングリコール溶媒から生成物を分離するための任意の抽出技法に利用するのが困難であった。さらに、ヒスタミンジヒドロクロリドは、ジエチレングリコール中にも容易に溶解し、したがって濾過による直接単離も不可能であった。
【０００７】
ペンタン−３−オンを包含するTakano等の反応条件も再現された（Heterocycles, 6:1167（1977））。これらの実験からの結果は、上記のアセトフェノン条件を上回る改良を示した。
【０００８】
薬剤等級ヒスタミンの一貫した供給源は、特に新しく見出されたヒスタミンの製薬的用途の点から、必要とされる。ヒスタミンが天然供給源から精製される当業界で用いられる標準的方法は、製薬的用途のための十分に高い等級のヒスタミンを産生できない。さらに、当業界で実施される合成方法も十分に高い等級のヒスタミンを産出できない。したがって、薬剤等級ヒスタミンジヒドロクロリドを生成するための改良された方法が、当業界では必要とされている。
【０００９】
（発明の概要）
本明細書中に開示される本発明は、二工程非酵素的合成方法を用いた薬剤等級のヒスタミンジヒドロクロリドの調製に関する。本発明の一実施形態は、Ｌ−ヒスチジン含有溶液を脱カルボキシル化させて、それにより脱カルボキシル化酵素の非存在下でヒスタミン含有溶液を生成する工程と、該ヒスタミン含有溶液からヒスタミンモノヒドロクロリド含有溶液を生成する工程と、該ヒスタミンモノヒドロクロリド含有溶液からヒスタミンジヒドロクロリド含有溶液を生成する工程とを含むヒスタミンジヒドロクロリドの合成方法である。
【００１０】
この実施形態の一態様は、ヒスタミン含有溶液をトリチュレートする工程をさらに含み、たとえばヒスタミン含有溶液は、メチレンクロリド溶液でトリチュレートされ得る。この実施形態の別の態様では、ヒスタミンモノヒドロクロリド含有溶液は、イソプロパノール溶液中の有効量の塩酸の付加により生成される。たとえば、塩酸の有効量は、ヒスタミン遊離塩基に対して約０．１〜０．９モル当量である。別の例では、塩酸の有効量はヒスタミン遊離塩基に対して約０．６モル当量である。この実施形態のさらに別の態様は、ヒスタミンジヒドロクロリド含有溶液から薬剤等級のヒスタミンジヒドロクロリドを単離する工程をさらに含む。
【００１１】
本明細書中に開示された本発明の別の実施形態は、薬剤等級のヒスタミンジヒドロクロリドの合成方法であって、Ｌ−ヒスチジン含有溶液を脱カルボキシル化させて、それにより脱カルボキシル化酵素の非存在下でヒスタミン含有溶液を生成する工程と、該ヒスタミン含有溶液からヒスタミンモノヒドロクロリド含有溶液を生成する工程と、該ヒスタミンモノヒドロクロリド含有溶液からヒスタミンジヒドロクロリド含有溶液を生成する工程と、該ヒスタミンジヒドロクロリド含有溶液から該ヒスタミンジヒドロクロリドを単離する工程とを含む方法である。
【００１２】
この実施形態の一態様では、ヒスタミンジヒドロクロリドは、以下の０．８％Ｌ−ヒスチジンＨＣｌ一水和物、０．１％の個々のクロマトグラフィー的不純物および２％の総不純物の各々と等量またはそれ未満を含有する。
【００１３】
（発明の詳細な説明）
本明細書中に開示される本発明は、二工程非酵素的合成方法を用いた薬剤等級のヒスタミンジヒドロクロリドの調製に関する。本明細書で開示される本発明は、ヒスチジンの非酵素的脱カルボキシル化、および脱カルボキシル化生成物のジヒドロクロリド塩形態への段階的転化によるヒスタミンジヒドロクロリドの合成を記載する。本明細書中に開示される本発明は、製薬用途に許容可能である、以下の０．８％Ｌ−ヒスチジンＨＣｌ一水和物、０．１％の個々のクロマトグラフィー的不純物および２％の総不純物の各々より少なく含有するヒスタミンジヒドロクロリドの最終生成物を考察する。
【００１４】
当業界で既知のヒスタミンジヒドロクロリドの合成方法は、製薬化合物として用いられるのに十分な純度の生成物を産生できない。図１は、当業界で教示される脱カルボキシル化の方法を示す。本明細書中に開示される本発明の方法工程は、図２に示される。
【００１５】
従来技術の方法は、薬剤等級の合成ヒスタミンジヒドロクロリドを生成するための試みにおいて、Ｌ−ヒスチジン出発物質からヒスタミンジヒドロクロリドを生成するために用いられた。出発物質は、従来技術の触媒であるα−テトラロンおよびシクロヘキサンと反応させる。反応完了後、試料は冷却されて、塩酸がその溶液中に発泡されて、ヒスタミン遊離塩基をジヒドロクロリド塩形態に転化する。生成された沈澱が濾過され、洗浄され、乾燥された。従来技術の方法により生成された最終生成物は、許容不可能的に多数の夾雑物を含有することが判明した。
【００１６】
従来技術の方法を用いて生成された粗物質は、９２〜９４％の純度を有し、一主要不純物は３〜５％、その他５〜８の不純物は≧０．１％であった。付加的精製工程または再結晶化が実施され、これらの夾雑物のほとんどを除去するのに、実質的に有効であった。それにもかかわらず、２つの同定されない不純物が、０．１％以上のレベルで残った。これらの不純物はヒスタミンジヒドロクロリド生成物の後に溶離し、クロマトグラフィー的不純物または夾雑物と呼ばれた。したがって、この方法により製造された生成物は、製薬用途のためには許容不可能であった。
【００１７】
これらの結果にかんがみて、所望の純度を有するヒスタミンジヒドロクロリドを合成するために、新しい手法が意図された。この新規の手法は、ヒスタミンを産生するためのＬ−ヒスチジン（α−アミノ−４（または５）−イミダゾールプロピオン酸（Ｃ6Ｈ9Ｎ3Ｏ2））の脱カルボキシル化を包含した。脱カルボキシル化後、ヒスタミン遊離塩基を含有する溶液はメチレンクロリドでトリチュレートされて、生成物を沈澱した。生成物は次に、濾過され、洗浄された。濾過された生成物はその後、イソプロパノール中の塩酸で処理されて、ヒスタミンモノヒドロクロリド粗塩を沈澱した。この生成物は濾過され、単離された。粗塩はその後、再結晶化技法により精製され得るし、あるいは本発明の方法の最終改質工程に進行し得る。次に、モノヒドロクロリド塩は塩酸／イソプロパノール溶液で再び処理されて、ヒスタミンジヒドロクロリド形態の分子を生成した。最終形態の生成物は次に、脱色され、洗浄された。再結晶化として既知のこれらの工程は、製薬純度のヒスタミンジヒドロクロリドを産生するために反復的大規模的であり得る。全工程が、窒素ガス雰囲気下で実施された。最終生成物の純度は、ＨＰＬＣ分析を含めた多数の分析方法により分析された。
【００１８】
本明細書中に開示された本発明は、脱カルボキシル化を促すための多数の触媒またはラジカル開始剤の使用を意図する。適切な触媒は、その前駆体化合物が中性溶媒中に存在し、許容可能的に純粋な最終生成物を産生するために長時間加熱される場合に、ヒスチジンの脱カルボキシル化を効率的に触媒するものである。電子富ケトンは、それらが最終生成物中に存在する不純物の数を低減する傾向があるので、好ましい。たとえば、ある群の適切な触媒は、ベンゾイルペルオキシド、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、２−シクロヘキセン−１−オン、アセトフェノン、４’−ブロモアセトフェノン、ベンゾフェノン、ｐ−ニトロアセトフェノン、ｐ−メチルアセトフェノン、ｐ−メトキシアセトフェノン、ｐ−メチルアセトフェノン／１−メチル−４−ピペリドン、およびｐ−メチルアセトフェノン／ＡｃＯＨを包含する。
【００１９】
脱カルボキシル化条件は、望ましくない夾雑物の生成を最小限にしながら、出発物質の脱カルボキシル化を促進する。反応条件は、不活性ガス、たとえば窒素の存在下でのいくつかの方法工程の実行を含む。反応条件はさらに、約１４５〜１７０℃の範囲の温度での脱カルボキシル化工程の実行を含む。好ましくは、反応は約１５０〜１６５℃の範囲の温度で、または約１６０〜１６５℃の範囲の温度で実行される。
【００２０】
本明細書中に開示される本発明に用いるための多数の溶媒が意図される。ある工程の反応が実行される溶媒は、ヒスチジンの脱カルボキシル化を触媒するのに必要な反応時間に影響を与える。本明細書中に開示される本発明に使用可能な溶媒としては、シクロヘキサノール、ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）、ジ（エチレングリコール）、ジ（エチレングリコール）メチルエーテル、２−メチルオキシエチルエーテル、１−ブタノール、メトキシエタノール、シクロヘキサノール／ＮＭＰ（３：１の比で）、ジメチルホルムアミドおよびテトラメチレンスルホンが挙げられる。
【００２１】
本明細書中に開示される反応の別のパラメーターは、塩化水素で反応混合物を処理することによる塩形態のヒスタミンの製造方法である。最終生成物の不純物プロフィールは、モノヒドロクロリド粗塩の沈澱中に付加される酸のモル当量により影響を受けることが判明した。イソプロパノール中の既知の濃度の塩化水素の溶液を調製し、それを用いて反応混合物を処理することにより、不純物生成の程度を制御し得る。
【００２２】
イソプロパノール（ＩＳＡ）中のある範囲のモル当量の塩化水素（ＨＣｌ）を用いて、本明細書中に開示される本発明の方法を実施し得る。塩形態のヒスタミンを作製するためには、約０．０１〜２モル当量の範囲が用いられ得る。あるいは、約０．０５〜１．４モル当量の範囲が用いられ得る。別の代替形態では、約０．１〜０．９モル当量の範囲が用いられ得る。さらに別の代替形態では、約０．５モル当量が用いられ得る。本明細書中に開示された本発明を実施するために選択される比は、最終生成物が製薬組成物として用いられ得るように、許容可能レベルの不純物を有する最終生成物の最終生成を生じるべきである。
【００２３】
塩形態を作製するために用いられる酸性溶液の濃度は、重要ではなかった。たとえば、ＩＳＡ中のＨＣｌの濃度は、約６〜９Ｎの範囲であり得る。しかしながら、導入される酸のモル数は、製薬上許容可能等級の最終生成物を単離するためには重大である。非常に多くの酸の付加は、モノヒドロクロリド塩により不純物を沈澱させ、これはその後のヒスタミンジヒドロクロリド塩の生成中に排除するのが非常に困難である。塩形成方法と夾雑物生成との間の関係は、当業界では認識されなかった。
【００２４】
モノヒドロクロリド塩形態の分子の沈澱（塩沈澱）を実行するために、イソプロパノール中のＨＣｌの付加中に種々の補助溶媒が用いられ得る。本明細書中に開示される本発明に利用可能な補助溶媒としては、メチレンクロリド、シクロヘキサノール、トルエン、およびｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル（ＴＢＭＥ）が挙げられる。
【００２５】
最終生成物の最終純度は、特に重要である。最終生成物を精製するための付加的方法工程も意図される。たとえば、再結晶化は、物質を精製するための、反復結晶化の一工程である。多数の溶媒が、この精製手法に用いるために意図される。これらの溶媒としては、メチルクロリド、２−プロパノール、メタノール、エタノール（ＥＴＯＨ）、メタノール／アセトン、水、メタノール／エチルアセテート、水／アセトン、メタノール／エタノール、水／メタノール、メタノール／ヘキサン、水／メタノール／アセトン、メタノール／メチレンクロリド、２−プロパノール／エタノール、メタノール／２−プロパノール、アセトン／２−プロパノール、アセトン／エタノールが挙げられる。毒物学的観点から、非毒性溶媒、たとえばＥＴＯＨが好ましい。
【００２６】
合成経路中に得られた種々の溶液中に、色の存在が観察された。活性炭は、再結晶化手法の前に、またはその一工程として、ある色を除去するために付加され得る。
【００２７】
本明細書中に開示される本発明はさらに、ヒスタミンジヒドロクロリドの精製を助けるための化学反応の誘導化を意図する。したがって、種々の不純物の化学的誘導体が、それらの不純物の除去を促すために本明細書中に開示される本発明のヒスタミンジヒドロクロリド手法中に作られる、ということが意図される。このような誘導体の作製は、当該分子へのｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基の付加を包含する。その他の修飾基、たとえばベンジルオキシカルボニル基（ＣＢＺ）も意図される。
【００２８】
以下の実施例は、ヒスチジンの脱カルボキシル化、ならびにヒスタミン生成物の単離を取り扱う方法を考察する。多再結晶化工程を用いたヒスタミンジヒドロクロリド粗生成物の精製方法も考察される。炭媒介性脱色も考察される。
【００２９】
種々の方法工程の効率、ならびに最終生成物の純度は、下記の所望の方法を用いて分析され得る。１つまたはそれ以上のモニタリング工程は、脱カルボキシル化工程の効率を検定するために用いられ得る。あるいは、当業界で周知の種々の検定方法は、最終生成物の純度を分析するために用いられ得る。このようなモニタリング工程の例は、種々の反応生成物に対して、当業界で周知の手法である薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）の実施である。たとえば、反応は、ＴＬＣ（移動相：ＣＨ3ＣＮ：Ｈ2Ｏ：ＮＨ4ＯＨ；７．５：２．０：０．５；およびニンヒドリンスプレー）を用いてモニタリングされ得る。このモニタリング工程は、脱カルボキシル化工程後のどんな時にも実施され得る。
【００３０】
本発明の特定の実施形態は、以下に詳細に考察される。以下の実施例は、説明のためだけのものであり、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。意図された本発明を同様に首尾よく実施させ得る、当業者に利用可能な種々の代替的技術および手法が存在する。
【００３１】
実施例
ヒスタミンジヒドロクロリドの調製
以下の実施例は、前駆体化合物Ｌ−ヒスチジンからのヒスタミンジヒドロクロリドの合成を考察する。既存のヒスタミン合成プロトコールは、ヒスタミンジヒドロクロリドを産生し得る一方で、不純最終生成物を生成するという制限を受ける。以下の実施例は、ヒスタミンジヒドロクロリド合成における種々の改良を考察し、製薬上許容可能等級のヒスタミンジヒドロクロリドの調製を教示する。
【００３２】
実施例１
５００グラムの粗ヒスタミンジヒドロクロリドの調製
ヒスタミンジヒドロクロリドの５００グラム試料の合成方法を以下に記載する。
【００３３】
温度計、機械的攪拌機、冷却器および窒素発泡装置を装備した１２リットル（１２Ｌ）四つ口丸底フラスコに７．５Ｌのシクロヘキサノール（溶媒）、７５０グラムのＬ−ヒスチジン（基質）および１１３ｍｌのアセトフェノン（触媒）を投入した。懸濁液を、反応中保持された窒素雰囲気中で撹拌した。
【００３４】
懸濁液を加熱、還流して、最低４０時間、その温度（１５０〜１６５℃）に保持した。工程中検定のために少量の試料を取り出して、ヒスチジン脱カルボキシル化の程度を測定した。懸濁液を８０℃より低い温度に冷却し、１８７５ｍｌのトルエンを投入した。この混合物をさらに室温まで冷却した。混合物をブフナー漏斗を通して、新たな１２Ｌ四つ口丸底フラスコ中に濾過した。
【００３５】
濾液を含入する新たなフラスコは、温度計、機械的攪拌機、塩化水素トラップおよび真空トラップを装備され、気体塩化水素付加のために準備された。撹拌しながら、溶液を１０℃より低い温度に冷却した。バッチ温度を２０℃より低い温度に保持し、最低４４１グラム（２．５当量）の気体塩化水素を装填した。塩化水素付加の完了時に、その結果生じた濃黄色がかった懸濁液を室温で１時間撹拌した。
【００３６】
懸濁液を再びブフナー漏斗に通して濾過した。フィルターケークを、３７５ｍｌのシクロヘキサノールおよび３７５ｍｌのトルエンの混合物ですすぎ、その後トルエンの７５０ｍｌ洗浄液で２回洗浄し、ヘキサンの７５０ｍｌすすぎ液で２回すすいだ。ケークを最低３０分間の吸引によりフィルター上で乾燥させた。フィルターケークはかなりの量のシクロヘキサノールを含有しているが、これはトリチュレーションにより除去された。
【００３７】
湿潤フィルターケークを、機械的攪拌機および窒素発泡装置を装備した１２Ｌ四つ口丸底フラスコに投入した。エタノール（ＥＴＯＨ）も７．５Ｌの量で投入した。懸濁液を室温で４時間撹拌した。懸濁液をブフナー漏斗を通して濾過し、フィルターケークを４００ｍｌのヘキサンですすいだ。フィルターケークを真空オーブン中、６０〜６５℃で一夜、乾燥させた。この方法の生成物は、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いて測定された９４．４％ａ／ａ純度で、５０４グラムの粗ヒスタミンジヒドロクロリド（収率５６．６％）を生じた。生成物を再結晶化して、最終生成物の純度を改良した。
【００３８】
温度計、機械的攪拌機、冷却器、付加漏斗および窒素発泡装置を装備した１２Ｌ四つ口丸底フラスコに、上記で合成された５０３グラムのヒスタミンジヒドロクロリド粗生成物を投入した。さらに、４．５ＬのＥＴＯＨおよび２００ｍｌの水を反応フラスコに付加して、フィルターケークを溶解した。懸濁液を、窒素雰囲気中で撹拌した。
【００３９】
懸濁液を加熱して還流した。懸濁液を還流下に保持しながら、ほとんどの固体が溶解されるまで、水を懸濁液に滴下した。溶液を７５℃より低い温度に冷却した。溶液に５０グラムのＮＵＣＨＡＲ ＳＡ（Westvaco, New York, NY）および５０グラムのセライト（J.T. Baker, Hayward, CA）の混合物を投入した。この懸濁液を加熱し、次に加熱して還流し、その温度を０．５時間保持した。懸濁液を６５〜７５℃に冷却し、セライト床を通して清浄乾燥１２Ｌ四つ口丸底フラスコ中に濾過した。フィルターケークを４５０ｍｌのＥＴＯＨおよび５０ｍｌの水の混合物ですすいだ。
【００４０】
濾過溶液を、一夜撹拌しながら徐々に室温に冷却した。溶液をさらに２時間、０．５℃に冷却した。０．５℃で、懸濁液をブフナー漏斗に通して濾過した。フィルターケークを、０．５℃に冷却した２００ｍｌのＥＴＯＨで３回洗浄した。フィルターケークを、６０〜６５℃で真空オーブン中で乾燥した。
【００４１】
再結晶化後、最終生成物は、９９．１％ａ／ａＨＰＬＣ純度で２９９グラム（収率５９．４％）であった。ＨＰＬＣプロトコールは、以下の実施例７で考察される。さらに何回か再結晶化を実施して、最終生成物の純度は増した。しかしながら、２つの未知の不純物（ＲＲｔ １．３、１．５）は、依然として０．１％閾値レベル以上で再結晶化後にも存在した。
【００４２】
典型的には、第一不純物（ＲＲｔ １．３）は０．２〜０．４％ａ／ａであり、第二不純物（ＲＲｔ １．５）は０．５〜０．６％であった。上記試料の二次再結晶化は、不純物レベルをそれぞれ０．１〜０．２％および０．４〜０．５％に低減した。不純物は、数日後に試料を再分析したときに増大したように見えたが、これは、最終生成物に関する安定性問題を示す。生成物の不安定性は、上記湿潤フィルターケークは９９．９％ａ／ａＨＰＬＣ純度を示したが、バッチが乾燥された後には９９．１％が得られただけであった理由を説明し得る。ジクロロメタンによるその後の処理または炭処理は、不純物を除去できなかった。
【００４３】
実施例２
Ｌ−ヒスチジンの脱カルボキシル化のための触媒
上記結果にかんがみて、合成法に対する多数の変更を試みた。これらの変更により、未知の不純物のレベルを許容可能レベルに低減しようと努めた。実験された一変数は、脱カルボキシル化に用いられる触媒の性質に関した。アセトフェノンを含めた種々のその他の触媒を実験して、もしあれば、クロマトグラフィー的不純物の生成においてそれらが作用する役割を測定した。表１は、この試験に用いた触媒を示す。触媒は、０．３当量で用いた。
【００４４】
【表１】
【００４５】
表１の結果は、最終生成物中に見出される不純物のレベルの低減において、ｐ−メチルアセトフェノンがアセトフェノンより優れていたということを示す。これに対比して、ｐ−メチルアセトフェノンを塩基（１−メチル−４−ピペリドン）と一緒に用いるた場合、不純物生成レベルの改良は示されなかったが、一方、酸（酢酸）を導入した場合は、最終生成物中に見出される不純物をかなり増大した。さらに、ｐ−メトキシアセトフェノンは、夾雑物生成に関してアセトフェノンを上回る利点を提供したが、モノヒドロクロリド塩の単離時にｐ−メチルアセトフェノンに対する有意の増強を生じなかった。電子欠損ケトンは最終生成物中に見出される不純物の生成の増大を示すが、一方、電子富ケトンは不純物生成の低減を示した、ということをデータは示唆する。これらの結果に基づいて、アセトフェノンは、本明細書中に開示される本発明の脱カルボキシル化に用いられる触媒として、ｐ−メチルアセトフェノンに取り換えた。
【００４６】
実施例３
ヒスタミン塩形態の製造方法
許容可能的に純粋なヒスタミンジヒドロクロリドの生成に関係する、探究された別のパラメーターは、粗塩の沈澱中に付加された酸のモル当量に関する。最終生成物中に存在する夾雑物の量が塩形態の分子を作製するために用いられる酸の量に関連するということは、本明細書中に開示される本発明の意外な発見の１つである。従来技術の手法では、２．５モル当量の量の塩化水素（ＨＣｌ）ガスを、脱カルボキシル化ヒスチジン（ヒスチジン遊離塩基）を含有する溶液中に導入して、ジヒドロクロリド粗塩を生成した。本実施例は、イソプロパノール（ＩＳＡ）中に溶解された酸を導入することによりヒスタミン遊離塩基溶液への種々のモル当量の塩酸の付加の作用を調べる。
【００４７】
種々の濃度でＨＣｌをＩＳＡ中に溶解して、不純物の生成に及ぼすそれらの作用を試験した。合成プロトコールは、ＨＣｌの付加のための補助溶媒としてトルエンに代えて０．３当量のｐ−メチルアセトフェノンを用いた以外は、上記にしたがった。下記の実施例７のＨＰＬＣプロトコールを用いて、不純物の存在を測定した。この範囲の酸濃度の結果を、以下の表２に列挙する。
【００４８】
【表２】
【００４９】
表２に示した結果は、ヒスタミン遊離塩基を含有する溶液に投入された酸の量が生成物中に存在する２つの不純物のレベルをいかに劇的に変えたかを示す。観察された低減は、ヒスタミン遊離塩基の場合より低い塩基性特徴を保有する不純物に関与すると思われた。その結果、ヒスタミン遊離塩基は、先ずプロトン化を受け、その後不純物を生じると思われる。
【００５０】
０．５モル当量のＨＣｌの使用は、生成物中に見出される不純物のレベル制限に関して、最も望ましい結果を提供した。これらの条件下では、単離された粗生成物は、塩化物含量の滴定により測定した場合、モノヒドロクロリド塩であった。したがって、許容可能的高純度のジヒドロクロリド形態のヒスタミンを合成するために、モノヒドロクロリド塩の意図的生成を包含する中間精製工程を採用した。しかしながら、この方法を用いる場合、ジヒドロクロリド形態の分子を生成するために後期合成工程で付加的当量のＨＣｌを付加する必要がある。
【００５１】
生成物の純度および収率に及ぼす酸濃度の小変化の影響を調べるために、さらに別の実験を実施した。これらの実験の結果を表３に示す。これらの結果は、０．３当量のｐ−メチルアセトフェノンおよび補助溶媒としてのＣＨ2Ｃｌ2との１００ｍｌ反応混合物から形成される生成物から得た。ＣＨ2Ｃｌ2の選択は、実施例４で詳細に考察される。
【００５２】
【表３】
【００５３】
酸の量の相対的に小さい変動が粗塩中の不純物プロフィールに及ぼした作用を測定するために、当量領域を狭めた。表３に示したデータは、投入される酸の量の低減が、最終生成物中に見出される不純物の量の低減を、ならびに収率の低減をもたらすという先の観察を支持する。今後の実験では出発物質に対して０．６モル当量のＨＣｌを用いた。より多量の出発物質を用いる、より多量の生成物に関しては、必要とされる酸の量は、検定により測定したように遊離塩基１モル当たり０．８５モル当量のＨＣｌである。算出されたＨＣｌのこの量は、Ｌ−ヒスチジンの出発物質に対して約０．６モル当量を表す。
【００５４】
実施例４
塩形成中に用いるための補助溶媒
ヒスタミンジヒドロクロリドの合成を改良するために試験した次の変数は、本手法の酸付加工程中に用いられる補助溶媒に関した。以前は、トルエンを補助溶媒として用いた。最終生成物の純度に及ぼす補助溶媒の考え得る作用を探究するために、種々の補助溶媒を沈澱工程で用いた。上記と同様に、実施例７に記載されるＨＰＬＣ法を用いて、得られた試料の純度を検定した。その結果を表４に示す。
【００５５】
【表４】
【００５６】
表４で生じた結果に関する反応条件は、０．３当量で存在するｐ−メチルアセトフェノン、０．６当量のＨＣｌ／ＩＰＡおよび沈澱のための５部の補助溶媒であった。表４の結果は、メチレンクロリドが、他の補助溶媒と比較した場合、不純物生成に関して優れた結果を提供することを示す。
【００５７】
実施例５
ヒスタミンモノヒドロクロリドの調製
下記の手法は、ヒスタミンモノヒドロクロリドの調製を教示する。温度計、機械的攪拌機、冷却器および窒素パージ系を装備した２リットル（２Ｌ）三つ口丸底フラスコ（反応器）に１Ｌのシクロヘキサノール、１００ｇのＬ−ヒスチジンおよび２５．９ｍｌのｐ−メチルアセトフェノンを投入した。シクロヘキサノールは２２〜２２℃の融点を有し、反応器に移され得る液体を生成するためには加熱を要し得る。懸濁液は白色で、温度は２０℃〜２５℃、１０５０ｍｌの容積を有した。懸濁液を、反応中保持された窒素雰囲気の存在下で撹拌した。
【００５８】
懸濁液を加熱して還流し（１６０〜１６５℃）、３０時間、還流下に保持した。少量の試料を取り出して、何パーセントの出発物質が脱カルボキシル化されたかを測定した。懸濁液は、≦１％ａ／ａＬ−ヒスチジンを含有すべきである。不完全反応の場合には、さらに３〜５時間還流しながら懸濁液を引き続き加熱した後、再度試料を採取した。透明均質溶液の生成は、出発物質の消費および脱カルボキシル化の完了を示す。
【００５９】
いったん反応が完了すると、懸濁液を約２０〜２５℃に冷却した。次に、反応器に３００ｍｌのメチレンクロリドを投入した。この混合物をさらに室温まで冷却した。混合物をブフナー漏斗を通して別の２Ｌ三つ口丸底フラスコ中に濾過した。次に一次反応器を１００ｍｌのメチレンクロリドで２回洗浄し、これを次にフィルターをすすぐために用いた。この濾過工程は、あらゆる残留Ｌ−ヒスチジンを除去した。
【００６０】
濾液を含入する二次反応器は、温度計、機械的攪拌機、付加漏斗および窒素パージ系を装備した。洗浄工程後および反応器中の窒素雰囲気の再確立後、濾液を３０〜３５℃に加熱した。溶液の部分標本を取り出して、ヒスタミン遊離塩基の含量に関して検定した。検定結果を用いて、モノヒドロクロリド塩を生成するために必要な酸の量を算出した。必要な酸の量は、ヒスタミン遊離塩基１モル当たり０．８５モル当量のＨＣｌであった。
【００６１】
激しく撹拌しながら、５０．５ｍｌの７．６５Ｍ ＨＣｌイソプロパノール（ＨＣｌ／ＩＳＡ）溶液を、溶液の温度が４０℃を超えない速度で滴下した。この方法工程の発熱性を仮定すると、ＨＣｌ／ＩＳＡ溶液の付加は１時間にわたる。その結果生じた淡ベージュ色懸濁液を１時間かけて２０〜２５℃に冷却させ、最低２時間撹拌した。５〜１０℃に冷却させたイソプロパノール１００ｍｌ中にＨＣｌ気体２７．９ｇを発泡させることにより、７．６５ＭのＨＣｌ／イソプロパノール溶液を調製した。
【００６２】
冷却懸濁液を窒素流下でブフナー漏斗に通して濾過し、フィルターケークを、１：１メチレンクロリド／シクロヘキサノール溶液１００ｍｌで３回すすいだ。次にフィルターケークを１００ｍｌのメチレンクロリドで３回洗浄した。モノヒドロクロリド塩は水中に容易に溶解したため、実験室の湿度は生成物の収率に影響を及ぼし得る。したがって、濾過工程中のフィルターケークの湿度への曝露は、窒素流下で操作を実施することにより最小限にした。
【００６３】
次に湿潤フィルターケークを、メチレントリチュレーションのために、温度計、機械的攪拌機および窒素パージ系を装備した１Ｌ三つ口丸底フラスコに投入した。固体を５００ｍｌのメチレンクロリド中に懸濁し、窒素下で１時間撹拌した。メチレントリチュレーションは残留シクロヘキサノールの除去を助長し、下記のその後の工程で観察されたように、生成物をより効率的に乾燥させた。
【００６４】
窒素流下で懸濁液を濾過して、固体物質を７５ｍｌのメチレンクロリドで２回洗浄した。フィルターケークを５５〜６０℃の真空オーブン中で１６時間乾燥させた。
【００６５】
表５は、本実施例に記載した方法の結果を示す。この方法を３回実施して、各々からの生成物収率を比較した。
【００６６】
【表５】
【００６７】
実施例６
Ｌ−ヒスチジンの脱カルボキシル化によるヒスタミンジヒドロクロリドの調製 実施例６は、実施例５の方法により産生されたモノヒドロクロリド前駆体物質からのヒスタミンジヒドロクロリドの合成方法を示す。
【００６８】
機械的攪拌棒、付加漏斗、冷却器、窒素パージ系および温度計を装備した１リットル（１Ｌ）三つ口丸底フラスコ（反応器）を、加熱マントル中に置いた。反応器に、４０グラムのヒスタミンモノヒドロクロリド、３２ｍｌのＨ2Ｏ（蒸留水）ならびに９９．５％ＥＴＯＨおよび０．５％トルエンから成る２８０ｍｌの１ＸＥＴＯＨ溶液を投入した。ヒスタミンモノヒドロクロリド塩は非常に吸湿性があるので、反応中ずっと、窒素雰囲気を保持した。
【００６９】
本方法の次の工程は、ヒスタミンモノヒドロクロリド塩をジヒドロクロリド形態に転化するためにＨＣｌ／ＩＳＡ溶液の付加を要した。反応器に、６．８５ＭのＨＣｌ／ＩＳＡ溶液４１．５ｍｌ（１．０５当量）を付加した。上記と同様に、酸溶液の付加は発熱性であり、したがって、酸を１５分以上の時間枠で付加した。酸付加の初期段階中、透明溶液を生じたが、しかしながら、これは約７５％の酸を導入後、濃オフホワイト色懸濁液へ急速に戻った。
【００７０】
酸付加の完了後に、得られた濃オフホワイト色懸濁液を油浴中で加熱、還流（７８〜８０℃）した。懸濁液中の固体物質は、次第に溶解して、琥珀色溶液を生じた。固体物質が完全に溶解したら、反応器を油浴から取り出した。次に、反応器にＮＵＣＨＡＲ ＳＡ炭（２グラム）およびセライト（２グラム）を投入した。この懸濁液を加熱して２５分間還流した。温度の保持は、生成物が約６０℃で沈澱するので、重要であった。
【００７１】
熱い黒色懸濁液をセライト床を通して、機械的攪拌機および温度計を装備した新たな１Ｌ三つ口丸底フラスコ中に濾過した。セライト床は、濾過ユニットを通る炭の流れを防止するためのバリアとして役立った。新たな反応器を油浴中で予熱して、反応器への投入もこの油浴中でおこなった。
【００７２】
反応混合物を含有する一次反応器を、６０〜６５℃で４０ｍｌのＥＴＯＨ１Ｘ溶液で２回すすいだ。この溶液を濾過し、上記で生成された濾液に付加した。すすぎ容積の付加は、濾液中に多少の沈澱を生じた。次に全容積の溶液を、６０〜６５℃で３０分間撹拌することにより混ぜ合わせた。
【００７３】
次に、懸濁液（ヒスタミンジヒドロクロリド）を１時間にわたって徐々に２５℃に冷却し、２０〜２５℃で２時間撹拌した後、２時間以上０〜５℃に冷却した。次に懸濁液を窒素流下で濾過して、フィルターケークを４０ｍｌの冷ＥＴＯＨ１Ｘで３回洗浄した。次にフィルターケークを計量し、５５〜６０℃で１６時間、真空オーブン中で乾燥した。ヒスタミンモノヒドロクロリドをジヒドロクロリド塩形態に転化する３つの異なる実験の結果を表６に示す。
【００７４】
【表６】
【００７５】
実施例７
ヒスタミンジヒドロクロリドの純度を検定、同定かつ測定するためのＨＰＬＣ法
本実施例は、ヒスタミンジヒドロクロリドを定量し、同定するために、かつ最終生成物中の関連物質および分解物質を定量するためのＨＰＬＣの使用を考察する。本方法は、勾配およびＵＶ検出能力を有する完全ＨＰＬＣ系を用いた。クロマトグラフィー純度測定のために、コンピューター処理データ獲得系を含有する系を利用した。用いたその他の装備を以下に示す：Waters Symmetry C-18、５μｍ、４．６×３５０ｍｍカラム；０．０１ｍｇまたは０．０１ｇ分解能を有する分析用バランス；容積測定用ガラス器；およびカラムヒーター。使用した試薬および標準を以下に示す：ＵＳＰヒスタミンジヒドロクロリド参照標準または等価物；ＨＰＬＣ等級メタノール；ＨＰＬＣ等級アセトニトリル；ＨＰＬＣ等級１−ヘプタンスルホン酸、ナトリウム塩、Fisher Scientific （Pittsburgh, PA）または等価物；ＡＣＳ試薬等級リン酸ナトリウム、一塩基性、一水和物、；Ｄ−、Ｌ−ヒスチジンモノヒドロクロリド、一水和物（Sigma, St. Louis, MO）；１Ｎ水酸化ナトリウム溶液；１Ｎ塩酸溶液；精製水；ならびにＡＣＳ試薬等級ベンジルアルコールまたは等価物。
【００７６】
２つの移動相緩衝液を調製した。移動相Ａ（ＭＰＡ）は、０．０２Ｍの一塩基性リン酸ナトリウム、および０．００５Ｍのヘプタンスルホン酸（ｐＨを３．０に調整）を含有した。移動相Ｂ（ＭＰＢ）は、アセトニトリル（ＡＣＮ）／メタノール（ＭｅＯＨ）：２０／１５（ｖ／ｖ）を含有した。
【００７７】
検定およびクロマトグラフィー純度測定のための、標準および試料を調製した。検定標準は、３つの濃度（０．８８ｍｇ／ｍｌ、０．８０ｍｇ／ｍｌおよび０．７２ｍｇ／ｍｌ）のヒスタミンジヒドロクロリド標準溶液の調製物を包含した。ＤＬ−ヒスチジンモノヒドロクロリド、一水和物標準を０．００８ｍｇ／ｍｌで調製した。同様に、０．８ｍｇ／ｍｌの合成的生成ヒスタミンジヒドロクロリドを含有するよう２通りに検定試料を調製する一方、定量限界（ＬＯＱ）溶液をヒスタミンジヒドロクロリド０．０００６ｍｇ／ｍｌで調製した。ヒスタミンに関する方法の感度は、定量限界に関しては０．０７％、検出限界に関しては０．０３％と測定された。光ダイオードアレイピーク純度は、ヒスタミンに対する特異性を実証した。
【００７８】
種々の標準および試料の調製後、ＨＰＬＣ系を平衡化させた。いったん平衡化されれば、排出ラインからの流量は初期条件設定（即ち、１．５ｍｌ／分での１０％ＭＰＢ）で点検される。流量は１．５ｍｌ／分±０．１５ｍｌ／分であった。検定開始前にカラムを状態調節するために系を平衡化させた後、水ブランク注入を実行した。
【００７９】
これらの調製が完了してから、０．７ｍｇ／ｍｌ±０．１ｍｇ／ｍｌのヒスタミンジヒドロクロリドの分解溶液を注入した。１ｍｇ／ｍｌベンジルアルコール溶液ピークとヒスタミンピーク間の分解能「Ｒ」を算出した。さらに、この手法を５回反復して、標準偏差を算出した。
【００８０】
検定のために、標準曲線を作成した。標準点検を４〜６試料注入毎に実施して、以下のパラメーター内になった：テーリング因子は２．０より大きくなく、分解能は１．５より大きく、ヒスタミンピーク応答の相対標準偏差は２．０％より大きくなく、標準曲線の相関係数は０．９９５未満ではなかった。
【００８１】
クロマトグラフィー純度を検量するために、分解能溶液の１回注入を実行した。ベンジルアルコールおよびヒスタミンピーク間の分解能「Ｒ」を算出し、同じように、ヒスタミンピークのテーリング因子を算出した。分解能およびテーリング因子は本明細書に適合するため、ＬＯＱ試料の３回連続注入を実施した。
【００８２】
３つのヒスタミンピーク応答に関する相対標準偏差を算出した。概して、テーリング因子は２．０より大きくなく、分解能は１．５より大きく、そしてヒスタミンピーク応答の相対標準偏差は１０％以下であった。
【００８３】
上記のパラメーターが適合されたため、最終ヒスタミンジヒドロクロリド試料を検査した。ＨＰＬＣに関する操作パラメーターを表７に列挙する。勾配パラメーターは図８に列挙する。
【００８４】
【表７】
【００８５】
【表８】
【００８６】
本分析系の使用は、上記実施例で生成されたヒスタミンジヒドロクロリド試料の純度を測定するために必要な方法を提供した。
【００８７】
実施例８
ヒスタミンジヒドロクロリド生成物のＨＰＬＣ分析
実施例６からのヒスタミンジヒドロクロリド生成物に、実施例７に記載したＨＰＬＣ分析を施して、試料の純度を決定し、最終生成物が本明細書中に開示される本発明の方法に関して設定された純度判定基準を満たすか否かを測定した。薬剤として用いるためには、ヒスタミンジヒドロクロリドは最小のクロマトグラフィー的不純物を保有しなければならない。０．１％ａ／ａより高いレベルで見出された個々の不純物は毒物学的定性分析を要する。実施例５および６の方法を用いて、ヒスタミンジヒドロクロリドの３つのロットを生成した。それらの純度を表９に記載する。
【００８８】
【表９】
【００８９】
表９に記載された結果は、最終ヒスタミンジヒドロクロリド生成物が、本明細書中に開示された本発明に関して設定した許容可能標準内にあることを示す。第一に、不純物＃１のレベルは検定のための定量限界より低いことが判明した。第二に、不純物＃２は０．１％閾値よりわずかに高いレベルであることが判明し、したがって、毒物学的検定により定性される。不純物に関する内訳レベルは０．２％ｗ／ｗより小さいとして確定されている。これらの結果は、本明細書中に開示される本発明の合成方法が製薬上許容可能な形態のヒスタミンジヒドロクロリドを合成するための手段を提供することを示す。
【００９０】
結論
本明細書中に開示される本発明は、薬剤等級のヒスタミンジヒドロクロリドを生成するための新規の非酵素的方法を記載する。本明細書中に記載された方法の重要なの一利点は、それが別の方法で現在利用可能であるレベルより高い純度レベルでヒスタミンジヒドロクロリドを産生する点である。
【００９１】
最後に、上記実施例は、本発明の範囲を限定するものではなく、特許請求の範囲に示される。特に、種々の等価物および代理物が、上記の開示にかんがみて当業者に認識され、これらは開示される本発明の範囲内にあると意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 当業界で教示される反応方法を示す。
【図２】 実施例５および６で考察される本明細書中に開示された本発明の方法を示す。
（発明の背景）
ヒスタミンは、薬理学的受容体により媒介される有意の生物学的活性を保有する化合物である。ヒスタミンは長い間、主に負の生物学的作用を有する分子と予測されてきた。しかしながら、近年、強力な薬剤としてのヒスタミンに対する新しい用途が明るみにでてきた。たとえば、ヒスタミンは、単球の存在下でＮＫ細胞を活性化するためにインターフェロン−αと一緒に用いられてきた（米国特許第５，７２８，３７８号を参照のこと）。ヒスタミンの療法的特性を十分に利用するためには、薬剤等級で大量の化合物を生成することが必要である。
【０００２】
ヒスタミンは、腐敗過程の結果として天然で広範に生じ、誘導体であるヒスタミンジヒドロクロリドは、検定における標準として、及びある種のアレルギー診断キット中の一構成成分として用いるために市販されている。このヒスタミンの供給源はしばしば天然のものであり、このようなものとして、薬剤用途に適さないようにさせる種々の夾雑物を含有する。当業界で既知のヒスタミンジヒドロクロリドの合成のための合成プロトコールも存在する。
【０００３】
ヒスタミンジヒドロクロリドは、ヒスチジンの脱カルボキシル化を活用することにより便利に合成され得る。このような合成経路を用いて、ヒスチジンは脱カルボキシル化され、その後ジヒドロクロリド塩形態の分子を生成するよう処理される。たとえば、Hashimoto等は、ヒスチジンの脱カルボキシル化のための触媒としてシクロへキセノンを用いたヒスタミンの調製を考察した（Hashimoto, M., et al., Chemistry Letters, 893-896（1986））。Hashimoto等の論文は、１０部の還流シクロヘキサノール中（２６時間）に、ヒスチジンおよび１％ｖ／ｖの２−シクロヘキセン−１−オンを包含する反応から、触媒として２−シクロヘキセン−１−オンを用い、収率９５％でのヒスタミンジヒドロクロリドの単離を報告した。Hashimoto法は、最終ヒスタミンジヒドロクロリド生成物を沈澱させ、採取するために、トルエンおよび結果的に生じる脱カルボキシル化溶液中に発泡されるＨＣｌガスを使用することを教示している。
【０００４】
薬剤的純粋量のヒスタミンを生成するためにHashimoto手法を再現する試みは、失敗した。その手法を機能的に作用させるには付加的量の触媒が必要とされ、相当な数の不純物が最終生成物中に存在した。さらに、それらの不純物は除去が困難であった。これらの結果にかんがみて、Hashimotoの手法は大量の製薬的に許容可能なヒスタミンを生成するには不適切な方法である、ということが判明した。
【０００５】
ヒスタミンの脱カルボキシル化のための触媒としてのアセトフェノンの使用も報告されている。日本国特許第０５，２５５，２０４号（Akimasa等、1983）に記載された方法を、我々は再現し、０．２６当量のアセトフェノン、および脱カルボキシル化のための溶媒として１０部のジエチレングリコールを用いた。Akimasa等の方法はヒスチジンをヒスタミンに転化する場合にかなり効率的であったが、しかしそれは一貫して薬剤等級生成物を生成できなかった。Hashimoto法を用いた最終生成物と同様に、不純物がＨＰＬＣ分析中にAkimasa法を用いて作られた最終生成物中に観察された。
【０００６】
アセトフェノンおよびジエチレングリコールを用いる条件は見込みがあると思われたが、ワークアップに関連した問題が存在した。ヒスタミン遊離塩基およびジヒドロクロリド塩はともに水に容易に溶解し、したがって、通常は水抽出により除去されるジエチレングリコール溶媒から生成物を分離するための任意の抽出技法に利用するのが困難であった。さらに、ヒスタミンジヒドロクロリドは、ジエチレングリコール中にも容易に溶解し、したがって濾過による直接単離も不可能であった。
【０００７】
ペンタン−３−オンを包含するTakano等の反応条件も再現された（Heterocycles, 6:1167（1977））。これらの実験からの結果は、上記のアセトフェノン条件を上回る改良を示した。
【０００８】
薬剤等級ヒスタミンの一貫した供給源は、特に新しく見出されたヒスタミンの製薬的用途の点から、必要とされる。ヒスタミンが天然供給源から精製される当業界で用いられる標準的方法は、製薬的用途のための十分に高い等級のヒスタミンを産生できない。さらに、当業界で実施される合成方法も十分に高い等級のヒスタミンを産出できない。したがって、薬剤等級ヒスタミンジヒドロクロリドを生成するための改良された方法が、当業界では必要とされている。
【０００９】
（発明の概要）
本明細書中に開示される本発明は、二工程非酵素的合成方法を用いた薬剤等級のヒスタミンジヒドロクロリドの調製に関する。本発明の一実施形態は、Ｌ−ヒスチジン含有溶液を脱カルボキシル化させて、それにより脱カルボキシル化酵素の非存在下でヒスタミン含有溶液を生成する工程と、該ヒスタミン含有溶液からヒスタミンモノヒドロクロリド含有溶液を生成する工程と、該ヒスタミンモノヒドロクロリド含有溶液からヒスタミンジヒドロクロリド含有溶液を生成する工程とを含むヒスタミンジヒドロクロリドの合成方法である。
【００１０】
この実施形態の一態様は、ヒスタミン含有溶液をトリチュレートする工程をさらに含み、たとえばヒスタミン含有溶液は、メチレンクロリド溶液でトリチュレートされ得る。この実施形態の別の態様では、ヒスタミンモノヒドロクロリド含有溶液は、イソプロパノール溶液中の有効量の塩酸の付加により生成される。たとえば、塩酸の有効量は、ヒスタミン遊離塩基に対して約０．１〜０．９モル当量である。別の例では、塩酸の有効量はヒスタミン遊離塩基に対して約０．６モル当量である。この実施形態のさらに別の態様は、ヒスタミンジヒドロクロリド含有溶液から薬剤等級のヒスタミンジヒドロクロリドを単離する工程をさらに含む。
【００１１】
本明細書中に開示された本発明の別の実施形態は、薬剤等級のヒスタミンジヒドロクロリドの合成方法であって、Ｌ−ヒスチジン含有溶液を脱カルボキシル化させて、それにより脱カルボキシル化酵素の非存在下でヒスタミン含有溶液を生成する工程と、該ヒスタミン含有溶液からヒスタミンモノヒドロクロリド含有溶液を生成する工程と、該ヒスタミンモノヒドロクロリド含有溶液からヒスタミンジヒドロクロリド含有溶液を生成する工程と、該ヒスタミンジヒドロクロリド含有溶液から該ヒスタミンジヒドロクロリドを単離する工程とを含む方法である。
【００１２】
この実施形態の一態様では、ヒスタミンジヒドロクロリドは、以下の０．８％Ｌ−ヒスチジンＨＣｌ一水和物、０．１％の個々のクロマトグラフィー的不純物および２％の総不純物の各々と等量またはそれ未満を含有する。
【００１３】
（発明の詳細な説明）
本明細書中に開示される本発明は、二工程非酵素的合成方法を用いた薬剤等級のヒスタミンジヒドロクロリドの調製に関する。本明細書で開示される本発明は、ヒスチジンの非酵素的脱カルボキシル化、および脱カルボキシル化生成物のジヒドロクロリド塩形態への段階的転化によるヒスタミンジヒドロクロリドの合成を記載する。本明細書中に開示される本発明は、製薬用途に許容可能である、以下の０．８％Ｌ−ヒスチジンＨＣｌ一水和物、０．１％の個々のクロマトグラフィー的不純物および２％の総不純物の各々より少なく含有するヒスタミンジヒドロクロリドの最終生成物を考察する。
【００１４】
当業界で既知のヒスタミンジヒドロクロリドの合成方法は、製薬化合物として用いられるのに十分な純度の生成物を産生できない。図１は、当業界で教示される脱カルボキシル化の方法を示す。本明細書中に開示される本発明の方法工程は、図２に示される。
【００１５】
従来技術の方法は、薬剤等級の合成ヒスタミンジヒドロクロリドを生成するための試みにおいて、Ｌ−ヒスチジン出発物質からヒスタミンジヒドロクロリドを生成するために用いられた。出発物質は、従来技術の触媒であるα−テトラロンおよびシクロヘキサンと反応させる。反応完了後、試料は冷却されて、塩酸がその溶液中に発泡されて、ヒスタミン遊離塩基をジヒドロクロリド塩形態に転化する。生成された沈澱が濾過され、洗浄され、乾燥された。従来技術の方法により生成された最終生成物は、許容不可能的に多数の夾雑物を含有することが判明した。
【００１６】
従来技術の方法を用いて生成された粗物質は、９２〜９４％の純度を有し、一主要不純物は３〜５％、その他５〜８の不純物は≧０．１％であった。付加的精製工程または再結晶化が実施され、これらの夾雑物のほとんどを除去するのに、実質的に有効であった。それにもかかわらず、２つの同定されない不純物が、０．１％以上のレベルで残った。これらの不純物はヒスタミンジヒドロクロリド生成物の後に溶離し、クロマトグラフィー的不純物または夾雑物と呼ばれた。したがって、この方法により製造された生成物は、製薬用途のためには許容不可能であった。
【００１７】
これらの結果にかんがみて、所望の純度を有するヒスタミンジヒドロクロリドを合成するために、新しい手法が意図された。この新規の手法は、ヒスタミンを産生するためのＬ−ヒスチジン（α−アミノ−４（または５）−イミダゾールプロピオン酸（Ｃ6Ｈ9Ｎ3Ｏ2））の脱カルボキシル化を包含した。脱カルボキシル化後、ヒスタミン遊離塩基を含有する溶液はメチレンクロリドでトリチュレートされて、生成物を沈澱した。生成物は次に、濾過され、洗浄された。濾過された生成物はその後、イソプロパノール中の塩酸で処理されて、ヒスタミンモノヒドロクロリド粗塩を沈澱した。この生成物は濾過され、単離された。粗塩はその後、再結晶化技法により精製され得るし、あるいは本発明の方法の最終改質工程に進行し得る。次に、モノヒドロクロリド塩は塩酸／イソプロパノール溶液で再び処理されて、ヒスタミンジヒドロクロリド形態の分子を生成した。最終形態の生成物は次に、脱色され、洗浄された。再結晶化として既知のこれらの工程は、製薬純度のヒスタミンジヒドロクロリドを産生するために反復的大規模的であり得る。全工程が、窒素ガス雰囲気下で実施された。最終生成物の純度は、ＨＰＬＣ分析を含めた多数の分析方法により分析された。
【００１８】
本明細書中に開示された本発明は、脱カルボキシル化を促すための多数の触媒またはラジカル開始剤の使用を意図する。適切な触媒は、その前駆体化合物が中性溶媒中に存在し、許容可能的に純粋な最終生成物を産生するために長時間加熱される場合に、ヒスチジンの脱カルボキシル化を効率的に触媒するものである。電子富ケトンは、それらが最終生成物中に存在する不純物の数を低減する傾向があるので、好ましい。たとえば、ある群の適切な触媒は、ベンゾイルペルオキシド、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、２−シクロヘキセン−１−オン、アセトフェノン、４’−ブロモアセトフェノン、ベンゾフェノン、ｐ−ニトロアセトフェノン、ｐ−メチルアセトフェノン、ｐ−メトキシアセトフェノン、ｐ−メチルアセトフェノン／１−メチル−４−ピペリドン、およびｐ−メチルアセトフェノン／ＡｃＯＨを包含する。
【００１９】
脱カルボキシル化条件は、望ましくない夾雑物の生成を最小限にしながら、出発物質の脱カルボキシル化を促進する。反応条件は、不活性ガス、たとえば窒素の存在下でのいくつかの方法工程の実行を含む。反応条件はさらに、約１４５〜１７０℃の範囲の温度での脱カルボキシル化工程の実行を含む。好ましくは、反応は約１５０〜１６５℃の範囲の温度で、または約１６０〜１６５℃の範囲の温度で実行される。
【００２０】
本明細書中に開示される本発明に用いるための多数の溶媒が意図される。ある工程の反応が実行される溶媒は、ヒスチジンの脱カルボキシル化を触媒するのに必要な反応時間に影響を与える。本明細書中に開示される本発明に使用可能な溶媒としては、シクロヘキサノール、ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）、ジ（エチレングリコール）、ジ（エチレングリコール）メチルエーテル、２−メチルオキシエチルエーテル、１−ブタノール、メトキシエタノール、シクロヘキサノール／ＮＭＰ（３：１の比で）、ジメチルホルムアミドおよびテトラメチレンスルホンが挙げられる。
【００２１】
本明細書中に開示される反応の別のパラメーターは、塩化水素で反応混合物を処理することによる塩形態のヒスタミンの製造方法である。最終生成物の不純物プロフィールは、モノヒドロクロリド粗塩の沈澱中に付加される酸のモル当量により影響を受けることが判明した。イソプロパノール中の既知の濃度の塩化水素の溶液を調製し、それを用いて反応混合物を処理することにより、不純物生成の程度を制御し得る。
【００２２】
イソプロパノール（ＩＳＡ）中のある範囲のモル当量の塩化水素（ＨＣｌ）を用いて、本明細書中に開示される本発明の方法を実施し得る。塩形態のヒスタミンを作製するためには、約０．０１〜２モル当量の範囲が用いられ得る。あるいは、約０．０５〜１．４モル当量の範囲が用いられ得る。別の代替形態では、約０．１〜０．９モル当量の範囲が用いられ得る。さらに別の代替形態では、約０．５モル当量が用いられ得る。本明細書中に開示された本発明を実施するために選択される比は、最終生成物が製薬組成物として用いられ得るように、許容可能レベルの不純物を有する最終生成物の最終生成を生じるべきである。
【００２３】
塩形態を作製するために用いられる酸性溶液の濃度は、重要ではなかった。たとえば、ＩＳＡ中のＨＣｌの濃度は、約６〜９Ｎの範囲であり得る。しかしながら、導入される酸のモル数は、製薬上許容可能等級の最終生成物を単離するためには重大である。非常に多くの酸の付加は、モノヒドロクロリド塩により不純物を沈澱させ、これはその後のヒスタミンジヒドロクロリド塩の生成中に排除するのが非常に困難である。塩形成方法と夾雑物生成との間の関係は、当業界では認識されなかった。
【００２４】
モノヒドロクロリド塩形態の分子の沈澱（塩沈澱）を実行するために、イソプロパノール中のＨＣｌの付加中に種々の補助溶媒が用いられ得る。本明細書中に開示される本発明に利用可能な補助溶媒としては、メチレンクロリド、シクロヘキサノール、トルエン、およびｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル（ＴＢＭＥ）が挙げられる。
【００２５】
最終生成物の最終純度は、特に重要である。最終生成物を精製するための付加的方法工程も意図される。たとえば、再結晶化は、物質を精製するための、反復結晶化の一工程である。多数の溶媒が、この精製手法に用いるために意図される。これらの溶媒としては、メチルクロリド、２−プロパノール、メタノール、エタノール（ＥＴＯＨ）、メタノール／アセトン、水、メタノール／エチルアセテート、水／アセトン、メタノール／エタノール、水／メタノール、メタノール／ヘキサン、水／メタノール／アセトン、メタノール／メチレンクロリド、２−プロパノール／エタノール、メタノール／２−プロパノール、アセトン／２−プロパノール、アセトン／エタノールが挙げられる。毒物学的観点から、非毒性溶媒、たとえばＥＴＯＨが好ましい。
【００２６】
合成経路中に得られた種々の溶液中に、色の存在が観察された。活性炭は、再結晶化手法の前に、またはその一工程として、ある色を除去するために付加され得る。
【００２７】
本明細書中に開示される本発明はさらに、ヒスタミンジヒドロクロリドの精製を助けるための化学反応の誘導化を意図する。したがって、種々の不純物の化学的誘導体が、それらの不純物の除去を促すために本明細書中に開示される本発明のヒスタミンジヒドロクロリド手法中に作られる、ということが意図される。このような誘導体の作製は、当該分子へのｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基の付加を包含する。その他の修飾基、たとえばベンジルオキシカルボニル基（ＣＢＺ）も意図される。
【００２８】
以下の実施例は、ヒスチジンの脱カルボキシル化、ならびにヒスタミン生成物の単離を取り扱う方法を考察する。多再結晶化工程を用いたヒスタミンジヒドロクロリド粗生成物の精製方法も考察される。炭媒介性脱色も考察される。
【００２９】
種々の方法工程の効率、ならびに最終生成物の純度は、下記の所望の方法を用いて分析され得る。１つまたはそれ以上のモニタリング工程は、脱カルボキシル化工程の効率を検定するために用いられ得る。あるいは、当業界で周知の種々の検定方法は、最終生成物の純度を分析するために用いられ得る。このようなモニタリング工程の例は、種々の反応生成物に対して、当業界で周知の手法である薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）の実施である。たとえば、反応は、ＴＬＣ（移動相：ＣＨ3ＣＮ：Ｈ2Ｏ：ＮＨ4ＯＨ；７．５：２．０：０．５；およびニンヒドリンスプレー）を用いてモニタリングされ得る。このモニタリング工程は、脱カルボキシル化工程後のどんな時にも実施され得る。
【００３０】
本発明の特定の実施形態は、以下に詳細に考察される。以下の実施例は、説明のためだけのものであり、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。意図された本発明を同様に首尾よく実施させ得る、当業者に利用可能な種々の代替的技術および手法が存在する。
【００３１】
実施例
ヒスタミンジヒドロクロリドの調製
以下の実施例は、前駆体化合物Ｌ−ヒスチジンからのヒスタミンジヒドロクロリドの合成を考察する。既存のヒスタミン合成プロトコールは、ヒスタミンジヒドロクロリドを産生し得る一方で、不純最終生成物を生成するという制限を受ける。以下の実施例は、ヒスタミンジヒドロクロリド合成における種々の改良を考察し、製薬上許容可能等級のヒスタミンジヒドロクロリドの調製を教示する。
【００３２】
実施例１
５００グラムの粗ヒスタミンジヒドロクロリドの調製
ヒスタミンジヒドロクロリドの５００グラム試料の合成方法を以下に記載する。
【００３３】
温度計、機械的攪拌機、冷却器および窒素発泡装置を装備した１２リットル（１２Ｌ）四つ口丸底フラスコに７．５Ｌのシクロヘキサノール（溶媒）、７５０グラムのＬ−ヒスチジン（基質）および１１３ｍｌのアセトフェノン（触媒）を投入した。懸濁液を、反応中保持された窒素雰囲気中で撹拌した。
【００３４】
懸濁液を加熱、還流して、最低４０時間、その温度（１５０〜１６５℃）に保持した。工程中検定のために少量の試料を取り出して、ヒスチジン脱カルボキシル化の程度を測定した。懸濁液を８０℃より低い温度に冷却し、１８７５ｍｌのトルエンを投入した。この混合物をさらに室温まで冷却した。混合物をブフナー漏斗を通して、新たな１２Ｌ四つ口丸底フラスコ中に濾過した。
【００３５】
濾液を含入する新たなフラスコは、温度計、機械的攪拌機、塩化水素トラップおよび真空トラップを装備され、気体塩化水素付加のために準備された。撹拌しながら、溶液を１０℃より低い温度に冷却した。バッチ温度を２０℃より低い温度に保持し、最低４４１グラム（２．５当量）の気体塩化水素を装填した。塩化水素付加の完了時に、その結果生じた濃黄色がかった懸濁液を室温で１時間撹拌した。
【００３６】
懸濁液を再びブフナー漏斗に通して濾過した。フィルターケークを、３７５ｍｌのシクロヘキサノールおよび３７５ｍｌのトルエンの混合物ですすぎ、その後トルエンの７５０ｍｌ洗浄液で２回洗浄し、ヘキサンの７５０ｍｌすすぎ液で２回すすいだ。ケークを最低３０分間の吸引によりフィルター上で乾燥させた。フィルターケークはかなりの量のシクロヘキサノールを含有しているが、これはトリチュレーションにより除去された。
【００３７】
湿潤フィルターケークを、機械的攪拌機および窒素発泡装置を装備した１２Ｌ四つ口丸底フラスコに投入した。エタノール（ＥＴＯＨ）も７．５Ｌの量で投入した。懸濁液を室温で４時間撹拌した。懸濁液をブフナー漏斗を通して濾過し、フィルターケークを４００ｍｌのヘキサンですすいだ。フィルターケークを真空オーブン中、６０〜６５℃で一夜、乾燥させた。この方法の生成物は、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いて測定された９４．４％ａ／ａ純度で、５０４グラムの粗ヒスタミンジヒドロクロリド（収率５６．６％）を生じた。生成物を再結晶化して、最終生成物の純度を改良した。
【００３８】
温度計、機械的攪拌機、冷却器、付加漏斗および窒素発泡装置を装備した１２Ｌ四つ口丸底フラスコに、上記で合成された５０３グラムのヒスタミンジヒドロクロリド粗生成物を投入した。さらに、４．５ＬのＥＴＯＨおよび２００ｍｌの水を反応フラスコに付加して、フィルターケークを溶解した。懸濁液を、窒素雰囲気中で撹拌した。
【００３９】
懸濁液を加熱して還流した。懸濁液を還流下に保持しながら、ほとんどの固体が溶解されるまで、水を懸濁液に滴下した。溶液を７５℃より低い温度に冷却した。溶液に５０グラムのＮＵＣＨＡＲ ＳＡ（Westvaco, New York, NY）および５０グラムのセライト（J.T. Baker, Hayward, CA）の混合物を投入した。この懸濁液を加熱し、次に加熱して還流し、その温度を０．５時間保持した。懸濁液を６５〜７５℃に冷却し、セライト床を通して清浄乾燥１２Ｌ四つ口丸底フラスコ中に濾過した。フィルターケークを４５０ｍｌのＥＴＯＨおよび５０ｍｌの水の混合物ですすいだ。
【００４０】
濾過溶液を、一夜撹拌しながら徐々に室温に冷却した。溶液をさらに２時間、０．５℃に冷却した。０．５℃で、懸濁液をブフナー漏斗に通して濾過した。フィルターケークを、０．５℃に冷却した２００ｍｌのＥＴＯＨで３回洗浄した。フィルターケークを、６０〜６５℃で真空オーブン中で乾燥した。
【００４１】
再結晶化後、最終生成物は、９９．１％ａ／ａＨＰＬＣ純度で２９９グラム（収率５９．４％）であった。ＨＰＬＣプロトコールは、以下の実施例７で考察される。さらに何回か再結晶化を実施して、最終生成物の純度は増した。しかしながら、２つの未知の不純物（ＲＲｔ １．３、１．５）は、依然として０．１％閾値レベル以上で再結晶化後にも存在した。
【００４２】
典型的には、第一不純物（ＲＲｔ １．３）は０．２〜０．４％ａ／ａであり、第二不純物（ＲＲｔ １．５）は０．５〜０．６％であった。上記試料の二次再結晶化は、不純物レベルをそれぞれ０．１〜０．２％および０．４〜０．５％に低減した。不純物は、数日後に試料を再分析したときに増大したように見えたが、これは、最終生成物に関する安定性問題を示す。生成物の不安定性は、上記湿潤フィルターケークは９９．９％ａ／ａＨＰＬＣ純度を示したが、バッチが乾燥された後には９９．１％が得られただけであった理由を説明し得る。ジクロロメタンによるその後の処理または炭処理は、不純物を除去できなかった。
【００４３】
実施例２
Ｌ−ヒスチジンの脱カルボキシル化のための触媒
上記結果にかんがみて、合成法に対する多数の変更を試みた。これらの変更により、未知の不純物のレベルを許容可能レベルに低減しようと努めた。実験された一変数は、脱カルボキシル化に用いられる触媒の性質に関した。アセトフェノンを含めた種々のその他の触媒を実験して、もしあれば、クロマトグラフィー的不純物の生成においてそれらが作用する役割を測定した。表１は、この試験に用いた触媒を示す。触媒は、０．３当量で用いた。
【００４４】
【表１】
表１の結果は、最終生成物中に見出される不純物のレベルの低減において、ｐ−メチルアセトフェノンがアセトフェノンより優れていたということを示す。これに対比して、ｐ−メチルアセトフェノンを塩基（１−メチル−４−ピペリドン）と一緒に用いるた場合、不純物生成レベルの改良は示されなかったが、一方、酸（酢酸）を導入した場合は、最終生成物中に見出される不純物をかなり増大した。さらに、ｐ−メトキシアセトフェノンは、夾雑物生成に関してアセトフェノンを上回る利点を提供したが、モノヒドロクロリド塩の単離時にｐ−メチルアセトフェノンに対する有意の増強を生じなかった。電子欠損ケトンは最終生成物中に見出される不純物の生成の増大を示すが、一方、電子富ケトンは不純物生成の低減を示した、ということをデータは示唆する。これらの結果に基づいて、アセトフェノンは、本明細書中に開示される本発明の脱カルボキシル化に用いられる触媒として、ｐ−メチルアセトフェノンに取り換えた。
【００４６】
実施例３
ヒスタミン塩形態の製造方法
許容可能的に純粋なヒスタミンジヒドロクロリドの生成に関係する、探究された別のパラメーターは、粗塩の沈澱中に付加された酸のモル当量に関する。最終生成物中に存在する夾雑物の量が塩形態の分子を作製するために用いられる酸の量に関連するということは、本明細書中に開示される本発明の意外な発見の１つである。従来技術の手法では、２．５モル当量の量の塩化水素（ＨＣｌ）ガスを、脱カルボキシル化ヒスチジン（ヒスチジン遊離塩基）を含有する溶液中に導入して、ジヒドロクロリド粗塩を生成した。本実施例は、イソプロパノール（ＩＳＡ）中に溶解された酸を導入することによりヒスタミン遊離塩基溶液への種々のモル当量の塩酸の付加の作用を調べる。
【００４７】
種々の濃度でＨＣｌをＩＳＡ中に溶解して、不純物の生成に及ぼすそれらの作用を試験した。合成プロトコールは、ＨＣｌの付加のための補助溶媒としてトルエンに代えて０．３当量のｐ−メチルアセトフェノンを用いた以外は、上記にしたがった。下記の実施例７のＨＰＬＣプロトコールを用いて、不純物の存在を測定した。この範囲の酸濃度の結果を、以下の表２に列挙する。
【００４８】
【表２】
表２に示した結果は、ヒスタミン遊離塩基を含有する溶液に投入された酸の量が生成物中に存在する２つの不純物のレベルをいかに劇的に変えたかを示す。観察された低減は、ヒスタミン遊離塩基の場合より低い塩基性特徴を保有する不純物に関与すると思われた。その結果、ヒスタミン遊離塩基は、先ずプロトン化を受け、その後不純物を生じると思われる。
【００５０】
０．５モル当量のＨＣｌの使用は、生成物中に見出される不純物のレベル制限に関して、最も望ましい結果を提供した。これらの条件下では、単離された粗生成物は、塩化物含量の滴定により測定した場合、モノヒドロクロリド塩であった。したがって、許容可能的高純度のジヒドロクロリド形態のヒスタミンを合成するために、モノヒドロクロリド塩の意図的生成を包含する中間精製工程を採用した。しかしながら、この方法を用いる場合、ジヒドロクロリド形態の分子を生成するために後期合成工程で付加的当量のＨＣｌを付加する必要がある。
【００５１】
生成物の純度および収率に及ぼす酸濃度の小変化の影響を調べるために、さらに別の実験を実施した。これらの実験の結果を表３に示す。これらの結果は、０．３当量のｐ−メチルアセトフェノンおよび補助溶媒としてのＣＨ2Ｃｌ2との１００ｍｌ反応混合物から形成される生成物から得た。ＣＨ2Ｃｌ2の選択は、実施例４で詳細に考察される。
【００５２】
【表３】
酸の量の相対的に小さい変動が粗塩中の不純物プロフィールに及ぼした作用を測定するために、当量領域を狭めた。表３に示したデータは、投入される酸の量の低減が、最終生成物中に見出される不純物の量の低減を、ならびに収率の低減をもたらすという先の観察を支持する。今後の実験では出発物質に対して０．６モル当量のＨＣｌを用いた。より多量の出発物質を用いる、より多量の生成物に関しては、必要とされる酸の量は、検定により測定したように遊離塩基１モル当たり０．８５モル当量のＨＣｌである。算出されたＨＣｌのこの量は、Ｌ−ヒスチジンの出発物質に対して約０．６モル当量を表す。
【００５４】
実施例４
塩形成中に用いるための補助溶媒
ヒスタミンジヒドロクロリドの合成を改良するために試験した次の変数は、本手法の酸付加工程中に用いられる補助溶媒に関した。以前は、トルエンを補助溶媒として用いた。最終生成物の純度に及ぼす補助溶媒の考え得る作用を探究するために、種々の補助溶媒を沈澱工程で用いた。上記と同様に、実施例７に記載されるＨＰＬＣ法を用いて、得られた試料の純度を検定した。その結果を表４に示す。
【００５５】
【表４】
表４で生じた結果に関する反応条件は、０．３当量で存在するｐ−メチルアセトフェノン、０．６当量のＨＣｌ／ＩＰＡおよび沈澱のための５部の補助溶媒であった。表４の結果は、メチレンクロリドが、他の補助溶媒と比較した場合、不純物生成に関して優れた結果を提供することを示す。
【００５７】
実施例５
ヒスタミンモノヒドロクロリドの調製
下記の手法は、ヒスタミンモノヒドロクロリドの調製を教示する。温度計、機械的攪拌機、冷却器および窒素パージ系を装備した２リットル（２Ｌ）三つ口丸底フラスコ（反応器）に１Ｌのシクロヘキサノール、１００ｇのＬ−ヒスチジンおよび２５．９ｍｌのｐ−メチルアセトフェノンを投入した。シクロヘキサノールは２２〜２２℃の融点を有し、反応器に移され得る液体を生成するためには加熱を要し得る。懸濁液は白色で、温度は２０℃〜２５℃、１０５０ｍｌの容積を有した。懸濁液を、反応中保持された窒素雰囲気の存在下で撹拌した。
【００５８】
懸濁液を加熱して還流し（１６０〜１６５℃）、３０時間、還流下に保持した。少量の試料を取り出して、何パーセントの出発物質が脱カルボキシル化されたかを測定した。懸濁液は、≦１％ａ／ａＬ−ヒスチジンを含有すべきである。不完全反応の場合には、さらに３〜５時間還流しながら懸濁液を引き続き加熱した後、再度試料を採取した。透明均質溶液の生成は、出発物質の消費および脱カルボキシル化の完了を示す。
【００５９】
いったん反応が完了すると、懸濁液を約２０〜２５℃に冷却した。次に、反応器に３００ｍｌのメチレンクロリドを投入した。この混合物をさらに室温まで冷却した。混合物をブフナー漏斗を通して別の２Ｌ三つ口丸底フラスコ中に濾過した。次に一次反応器を１００ｍｌのメチレンクロリドで２回洗浄し、これを次にフィルターをすすぐために用いた。この濾過工程は、あらゆる残留Ｌ−ヒスチジンを除去した。
【００６０】
濾液を含入する二次反応器は、温度計、機械的攪拌機、付加漏斗および窒素パージ系を装備した。洗浄工程後および反応器中の窒素雰囲気の再確立後、濾液を３０〜３５℃に加熱した。溶液の部分標本を取り出して、ヒスタミン遊離塩基の含量に関して検定した。検定結果を用いて、モノヒドロクロリド塩を生成するために必要な酸の量を算出した。必要な酸の量は、ヒスタミン遊離塩基１モル当たり０．８５モル当量のＨＣｌであった。
【００６１】
激しく撹拌しながら、５０．５ｍｌの７．６５Ｍ ＨＣｌイソプロパノール（ＨＣｌ／ＩＳＡ）溶液を、溶液の温度が４０℃を超えない速度で滴下した。この方法工程の発熱性を仮定すると、ＨＣｌ／ＩＳＡ溶液の付加は１時間にわたる。その結果生じた淡ベージュ色懸濁液を１時間かけて２０〜２５℃に冷却させ、最低２時間撹拌した。５〜１０℃に冷却させたイソプロパノール１００ｍｌ中にＨＣｌ気体２７．９ｇを発泡させることにより、７．６５ＭのＨＣｌ／イソプロパノール溶液を調製した。
【００６２】
冷却懸濁液を窒素流下でブフナー漏斗に通して濾過し、フィルターケークを、１：１メチレンクロリド／シクロヘキサノール溶液１００ｍｌで３回すすいだ。次にフィルターケークを１００ｍｌのメチレンクロリドで３回洗浄した。モノヒドロクロリド塩は水中に容易に溶解したため、実験室の湿度は生成物の収率に影響を及ぼし得る。したがって、濾過工程中のフィルターケークの湿度への曝露は、窒素流下で操作を実施することにより最小限にした。
【００６３】
次に湿潤フィルターケークを、メチレントリチュレーションのために、温度計、機械的攪拌機および窒素パージ系を装備した１Ｌ三つ口丸底フラスコに投入した。固体を５００ｍｌのメチレンクロリド中に懸濁し、窒素下で１時間撹拌した。メチレントリチュレーションは残留シクロヘキサノールの除去を助長し、下記のその後の工程で観察されたように、生成物をより効率的に乾燥させた。
【００６４】
窒素流下で懸濁液を濾過して、固体物質を７５ｍｌのメチレンクロリドで２回洗浄した。フィルターケークを５５〜６０℃の真空オーブン中で１６時間乾燥させた。
【００６５】
表５は、本実施例に記載した方法の結果を示す。この方法を３回実施して、各々からの生成物収率を比較した。
【００６６】
【表５】
実施例６
Ｌ−ヒスチジンの脱カルボキシル化によるヒスタミンジヒドロクロリドの調製 実施例６は、実施例５の方法により産生されたモノヒドロクロリド前駆体物質からのヒスタミンジヒドロクロリドの合成方法を示す。
【００６８】
機械的攪拌棒、付加漏斗、冷却器、窒素パージ系および温度計を装備した１リットル（１Ｌ）三つ口丸底フラスコ（反応器）を、加熱マントル中に置いた。反応器に、４０グラムのヒスタミンモノヒドロクロリド、３２ｍｌのＨ2Ｏ（蒸留水）ならびに９９．５％ＥＴＯＨおよび０．５％トルエンから成る２８０ｍｌの１ＸＥＴＯＨ溶液を投入した。ヒスタミンモノヒドロクロリド塩は非常に吸湿性があるので、反応中ずっと、窒素雰囲気を保持した。
【００６９】
本方法の次の工程は、ヒスタミンモノヒドロクロリド塩をジヒドロクロリド形態に転化するためにＨＣｌ／ＩＳＡ溶液の付加を要した。反応器に、６．８５ＭのＨＣｌ／ＩＳＡ溶液４１．５ｍｌ（１．０５当量）を付加した。上記と同様に、酸溶液の付加は発熱性であり、したがって、酸を１５分以上の時間枠で付加した。酸付加の初期段階中、透明溶液を生じたが、しかしながら、これは約７５％の酸を導入後、濃オフホワイト色懸濁液へ急速に戻った。
【００７０】
酸付加の完了後に、得られた濃オフホワイト色懸濁液を油浴中で加熱、還流（７８〜８０℃）した。懸濁液中の固体物質は、次第に溶解して、琥珀色溶液を生じた。固体物質が完全に溶解したら、反応器を油浴から取り出した。次に、反応器にＮＵＣＨＡＲ ＳＡ炭（２グラム）およびセライト（２グラム）を投入した。この懸濁液を加熱して２５分間還流した。温度の保持は、生成物が約６０℃で沈澱するので、重要であった。
【００７１】
熱い黒色懸濁液をセライト床を通して、機械的攪拌機および温度計を装備した新たな１Ｌ三つ口丸底フラスコ中に濾過した。セライト床は、濾過ユニットを通る炭の流れを防止するためのバリアとして役立った。新たな反応器を油浴中で予熱して、反応器への投入もこの油浴中でおこなった。
【００７２】
反応混合物を含有する一次反応器を、６０〜６５℃で４０ｍｌのＥＴＯＨ１Ｘ溶液で２回すすいだ。この溶液を濾過し、上記で生成された濾液に付加した。すすぎ容積の付加は、濾液中に多少の沈澱を生じた。次に全容積の溶液を、６０〜６５℃で３０分間撹拌することにより混ぜ合わせた。
【００７３】
次に、懸濁液（ヒスタミンジヒドロクロリド）を１時間にわたって徐々に２５℃に冷却し、２０〜２５℃で２時間撹拌した後、２時間以上０〜５℃に冷却した。次に懸濁液を窒素流下で濾過して、フィルターケークを４０ｍｌの冷ＥＴＯＨ１Ｘで３回洗浄した。次にフィルターケークを計量し、５５〜６０℃で１６時間、真空オーブン中で乾燥した。ヒスタミンモノヒドロクロリドをジヒドロクロリド塩形態に転化する３つの異なる実験の結果を表６に示す。
【００７４】
【表６】
実施例７
ヒスタミンジヒドロクロリドの純度を検定、同定かつ測定するためのＨＰＬＣ法
本実施例は、ヒスタミンジヒドロクロリドを定量し、同定するために、かつ最終生成物中の関連物質および分解物質を定量するためのＨＰＬＣの使用を考察する。本方法は、勾配およびＵＶ検出能力を有する完全ＨＰＬＣ系を用いた。クロマトグラフィー純度測定のために、コンピューター処理データ獲得系を含有する系を利用した。用いたその他の装備を以下に示す：Waters Symmetry C-18、５μｍ、４．６×３５０ｍｍカラム；０．０１ｍｇまたは０．０１ｇ分解能を有する分析用バランス；容積測定用ガラス器；およびカラムヒーター。使用した試薬および標準を以下に示す：ＵＳＰヒスタミンジヒドロクロリド参照標準または等価物；ＨＰＬＣ等級メタノール；ＨＰＬＣ等級アセトニトリル；ＨＰＬＣ等級１−ヘプタンスルホン酸、ナトリウム塩、Fisher Scientific （Pittsburgh, PA）または等価物；ＡＣＳ試薬等級リン酸ナトリウム、一塩基性、一水和物、；Ｄ−、Ｌ−ヒスチジンモノヒドロクロリド、一水和物（Sigma, St. Louis, MO）；１Ｎ水酸化ナトリウム溶液；１Ｎ塩酸溶液；精製水；ならびにＡＣＳ試薬等級ベンジルアルコールまたは等価物。
【００７６】
２つの移動相緩衝液を調製した。移動相Ａ（ＭＰＡ）は、０．０２Ｍの一塩基性リン酸ナトリウム、および０．００５Ｍのヘプタンスルホン酸（ｐＨを３．０に調整）を含有した。移動相Ｂ（ＭＰＢ）は、アセトニトリル（ＡＣＮ）／メタノール（ＭｅＯＨ）：２０／１５（ｖ／ｖ）を含有した。
【００７７】
検定およびクロマトグラフィー純度測定のための、標準および試料を調製した。検定標準は、３つの濃度（０．８８ｍｇ／ｍｌ、０．８０ｍｇ／ｍｌおよび０．７２ｍｇ／ｍｌ）のヒスタミンジヒドロクロリド標準溶液の調製物を包含した。ＤＬ−ヒスチジンモノヒドロクロリド、一水和物標準を０．００８ｍｇ／ｍｌで調製した。同様に、０．８ｍｇ／ｍｌの合成的生成ヒスタミンジヒドロクロリドを含有するよう２通りに検定試料を調製する一方、定量限界（ＬＯＱ）溶液をヒスタミンジヒドロクロリド０．０００６ｍｇ／ｍｌで調製した。ヒスタミンに関する方法の感度は、定量限界に関しては０．０７％、検出限界に関しては０．０３％と測定された。光ダイオードアレイピーク純度は、ヒスタミンに対する特異性を実証した。
【００７８】
種々の標準および試料の調製後、ＨＰＬＣ系を平衡化させた。いったん平衡化されれば、排出ラインからの流量は初期条件設定（即ち、１．５ｍｌ／分での１０％ＭＰＢ）で点検される。流量は１．５ｍｌ／分±０．１５ｍｌ／分であった。検定開始前にカラムを状態調節するために系を平衡化させた後、水ブランク注入を実行した。
【００７９】
これらの調製が完了してから、０．７ｍｇ／ｍｌ±０．１ｍｇ／ｍｌのヒスタミンジヒドロクロリドの分解溶液を注入した。１ｍｇ／ｍｌベンジルアルコール溶液ピークとヒスタミンピーク間の分解能「Ｒ」を算出した。さらに、この手法を５回反復して、標準偏差を算出した。
【００８０】
検定のために、標準曲線を作成した。標準点検を４〜６試料注入毎に実施して、以下のパラメーター内になった：テーリング因子は２．０より大きくなく、分解能は１．５より大きく、ヒスタミンピーク応答の相対標準偏差は２．０％より大きくなく、標準曲線の相関係数は０．９９５未満ではなかった。
【００８１】
クロマトグラフィー純度を検量するために、分解能溶液の１回注入を実行した。ベンジルアルコールおよびヒスタミンピーク間の分解能「Ｒ」を算出し、同じように、ヒスタミンピークのテーリング因子を算出した。分解能およびテーリング因子は本明細書に適合するため、ＬＯＱ試料の３回連続注入を実施した。
【００８２】
３つのヒスタミンピーク応答に関する相対標準偏差を算出した。概して、テーリング因子は２．０より大きくなく、分解能は１．５より大きく、そしてヒスタミンピーク応答の相対標準偏差は１０％以下であった。
【００８３】
上記のパラメーターが適合されたため、最終ヒスタミンジヒドロクロリド試料を検査した。ＨＰＬＣに関する操作パラメーターを表７に列挙する。勾配パラメーターは図８に列挙する。
【００８４】
【表７】
【表８】
本分析系の使用は、上記実施例で生成されたヒスタミンジヒドロクロリド試料の純度を測定するために必要な方法を提供した。
【００８７】
実施例８
ヒスタミンジヒドロクロリド生成物のＨＰＬＣ分析
実施例６からのヒスタミンジヒドロクロリド生成物に、実施例７に記載したＨＰＬＣ分析を施して、試料の純度を決定し、最終生成物が本明細書中に開示される本発明の方法に関して設定された純度判定基準を満たすか否かを測定した。薬剤として用いるためには、ヒスタミンジヒドロクロリドは最小のクロマトグラフィー的不純物を保有しなければならない。０．１％ａ／ａより高いレベルで見出された個々の不純物は毒物学的定性分析を要する。実施例５および６の方法を用いて、ヒスタミンジヒドロクロリドの３つのロットを生成した。それらの純度を表９に記載する。
【００８８】
【表９】
表９に記載された結果は、最終ヒスタミンジヒドロクロリド生成物が、本明細書中に開示された本発明に関して設定した許容可能標準内にあることを示す。第一に、不純物＃１のレベルは検定のための定量限界より低いことが判明した。第二に、不純物＃２は０．１％閾値よりわずかに高いレベルであることが判明し、したがって、毒物学的検定により定性される。不純物に関する内訳レベルは０．２％ｗ／ｗより小さいとして確定されている。これらの結果は、本明細書中に開示される本発明の合成方法が製薬上許容可能な形態のヒスタミンジヒドロクロリドを合成するための手段を提供することを示す。
【００９０】
結論
本明細書中に開示される本発明は、薬剤等級のヒスタミンジヒドロクロリドを生成するための新規の非酵素的方法を記載する。本明細書中に記載された方法の重要なの一利点は、それが別の方法で現在利用可能であるレベルより高い純度レベルでヒスタミンジヒドロクロリドを産生する点である。
【００９１】
最後に、上記実施例は、本発明の範囲を限定するものではなく、特許請求の範囲に示される。特に、種々の等価物および代理物が、上記の開示にかんがみて当業者に認識され、これらは開示される本発明の範囲内にあると意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 当業界で教示される反応方法を示す。
【図２】 実施例５および６で考察される本明細書中に開示された本発明の方法を示す。
Claims (9)
- ヒスタミンジヒドロクロリドを合成するための多工程方法であって、
ベンゾイルペルオキシド、２，２ ' −アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、２−シクロヘキセン−１−オン、アセトフェノン、４ ' −ブロモアセトフェノン、ベンゾフェノン、ｐ−ニトロアセトフェノン、ｐ−メチルアセトフェノン、ｐ−メトキシアセトフェノン、ｐ−メチルアセトフェノン／１−メチル−４−ピペリドンおよびｐ−メチルアセトフェノン／ＡｃＯＨからなる群から選ばれる脱カルボキシル化触媒を用いてＬ−ヒスチジン含有溶液を脱カルボキシル化する工程と、
ヒスタミン塩基含有溶液をメチレンクロリドでトリチュレートし生成物を沈殿させる工程と、
前記生成物を、イソプロパノール溶液中の有効量の塩酸及び任意に同時に付加する補助溶媒で処理し、ヒスタミンモノヒドロクロリド粗塩を沈殿させる工程と、
前記ヒスタミンモノヒドロクロリド粗塩を溶媒で再結晶化させることにより精製する工程と、
前記精製されたヒスタミンモノヒドロクロリド塩を、イソプロパノール溶液中の塩酸及び任意に同時に付加する補助溶媒で処理し、ヒスタミンジヒドロクロリドを生成する工程と、
を含む方法。 - 製薬上純粋な形態のヒスタミンジヒドロクロリドを合成するための多工程方法であって、ベンゾイルペルオキシド、２，２ ' −アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、２−シクロヘキセン−１−オン、アセトフェノン、４ ' −ブロモアセトフェノン、ベンゾフェノン、ｐ−ニトロアセトフェノン、ｐ−メチルアセトフェノン、ｐ−メトキシアセトフェノン、ｐ−メチルアセトフェノン／１−メチル−４−ピペリドンおよびｐ−メチルアセトフェノン／ＡｃＯＨからなる群から選ばれる脱カルボキシル化触媒を用いてＬ−ヒスチジン含有溶液を脱カルボキシル化する工程と、
ヒスタミン塩基含有溶液をメチレンクロリドでトリチュレートし生成物を沈殿させる工程と、
前記生成物を、イソプロパノール溶液中の有効量の塩酸及び任意に同時に付加する補助溶媒で処理し、ヒスタミンモノヒドロクロリド粗塩を沈殿させる工程と、
前記ヒスタミンモノヒドロクロリド粗塩を、イソプロパノール溶液中の塩酸及び任意に同時に付加する補助溶媒で処理し、ヒスタミンジヒドロクロリドを生成する工程と、
前記ジヒドロクロリドを溶媒で再結晶化し、製薬上純粋な形態のヒスタミンジヒドロクロリドを生成する工程と、
を含む方法。 - 製薬上純粋な形態のヒスタミンジヒドロクロリドを合成するための多工程方法であって、ベンゾイルペルオキシド、２，２ ' −アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、２−シクロヘキセン−１−オン、アセトフェノン、４ ' −ブロモアセトフェノン、ベンゾフェノン、ｐ−ニトロアセトフェノン、ｐ−メチルアセトフェノン、ｐ−メトキシアセトフェノン、ｐ−メチルアセトフェノン／１−メチル−４−ピペリドンおよびｐ−メチルアセトフェノン／ＡｃＯＨからなる群から選ばれる脱カルボキシル化触媒を用いてＬ−ヒスチジン含有溶液を脱カルボキシル化する工程と、
ヒスタミン塩基含有溶液をメチレンクロリドでトリチュレートし生成物を沈殿させる工程と、
前記生成物を、イソプロパノール溶液中の有効量の塩酸及び任意に同時に付加する補助溶媒で処理し、ヒスタミンモノヒドロクロリド粗塩を沈殿させる工程と、
前記ヒスタミンモノヒドロクロリド粗塩を溶媒で再結晶化させることにより精製する工程と、
前記精製されたヒスタミンモノヒドロクロリド塩を、イソプロパノール溶液中の塩酸及び任意に同時に付加する補助溶媒で処理し、ヒスタミンジヒドロクロリドを生成する工程と、
前記ジヒドロクロリドを溶媒で再結晶化し、製薬上純粋な形態のヒスタミンジヒドロクロリドを生成する工程と、
を含む方法。 - 前記触媒はｐ−メチルアセトフェノンである請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
- 前記塩酸有効量は、ヒスタミン塩基に対して約０．１〜０．９モル当量である請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
- 前記塩酸有効量は、ヒスタミン塩基に対して約０．６モル当量である請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
- 前記イソプロパノール溶液中の塩酸と同時に付加される補助溶媒は、メチレンクロリド、シクロヘキサノール、トルエンおよびｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテルからなる群から選ばれる請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
- 前記再結晶化のための溶媒は、メチルクロリド、２−プロパノール、メタノール、エタノール、メタノール／アセトン、水、メタノール／エチルアセテート、水／アセトン、メタノール／エタノール、水／メタノール、メタノール／へキサン、水／メタノール／アセトン、メタノール／メチレンクロリド、２−プロパノール／エタノール、メタノール／２−プロパノール、アセトン／２−プロパノールおよびアセトン／エタノールからなる群から選ばれる請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
- 前記ヒスタミンジヒドロクロリドは、以下の０．８％Ｌ−ヒスチジンＨＣｌ一水和物、０．１％の個々のクロマトグラフィー的不純物、および２％の総不純物と、各々等量またはそれ未満を含有する請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
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