JP4308824B2 - 高純度1−アンドロステン誘導体の製造方法 - Google Patents

高純度1−アンドロステン誘導体の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、高純度1−アンドロステン誘導体の製造方法に関する。
周知のように、1−アンドロステン誘導体はアンドロスタンの1番及び2番位置の炭素間に二重結合を有する化合物であって、このような化学構造を有する代表的な薬剤はフィナステリド及びデュタステリドを含む。
アンドロステンの基本骨格を有する下記式(II)の化合物であるフィナステリド(17β−(N−tert−ブチルカルバモイル)−5α−4−アザ−アンドロスト−1−エン−3−オン)は、陽性前立腺肥大症及び男性型脱毛症の治療に有効であると知られている。
Figure 0004308824
前立腺肥大症及び男性型脱毛症は、テストステロンから誘導された過量の5α−ジヒドロテストステロン(DHT)がアンドロゼン受容体と結合することによって引き起こされる。前記テストステロンのDHTへの転換はテストステロン5α−還元酵素によって行われるが、これはフィナステリドによって阻害される。このようなフィナステリドのテストステロン5α−還元酵素の阻害は、血漿及び細胞中のDHT濃度を減少させ、前立腺の回復を促進し、毛髪の成長を増加させる。フィナステリドは前立腺肥大症及び男性型脱毛症に対する効能だけではなく、耐薬品性に優れ、副作用も軽くて一時的である。フィナステリドは米国FDAが現在まで承認した二つの毛髪−成長薬剤のうち唯一の経口投与用製品である。
フィナステリドの製造方法は、米国特許第4,760,071号及び韓国特許公告第1990−0001206号に開示されている。下記反応式1に示すように、式(III)の3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロスタン−17β−カルボン酸の17β位のカルボキシル基を2,2’−ピリジルジスルフィドを用いて式(IV)のピリジルチオエステル基に転換する。次いで、式(IV)の化合物をtert−ブチルアミンと反応させて式(V)の17β−tert−ブチルカルバモイル化合物を得た後、ベンゼンセレン酸無水物を用いて1番及び2番位置の炭素間に二重結合を導入して式(II)のフィナステリドを製造する。
Figure 0004308824
この方法は、脱水素反応を一段階で行う点で有利である。しかし、前記方法は2,2’−ピリジルジスルフィド及びベンゼンセレン酸無水物のような高価の試薬の使用による高生産費用、及び副産物の生成による75〜80%程度の低純度という問題点を有する。また、カラムクロマトグラフィー及び再結晶のような精製段階を経ても製造されたフィナステリドの純度を改善することは難しい。
ヨーロッパ特許第298,652号、米国特許第5,084,574号、米国特許第5,116,983号及び韓国特許公告第1996−0015038号には、ビストリメチルシリルトリフルオロアセトアミド(BSTFA)を用いて前記式(III)の化合物の3−オキソ基をシリル化した後、酸化剤として2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−1,4−ベンゾキノン(DDQ)を用いて1番及び2番位置の炭素間に二重結合を導入することを含む、フィナステリドの製造方法が開示されている。
しかし、この方法は高価の試薬を用いるだけではなく、水分に敏感なBSTFAの使用のため窒素気流下で無水溶媒を使わなければならないという問題点があり、また、高い沸点を有する溶媒、即ち、1,4−ジオキサン中で20時間の還流条件下で酸化剤としてキノンを用いることによって過量の不純物が生成されるという問題点がある。また、生成物の精製過程で相当量の損失が生ずるので、大量生産にも不適合である。
米国特許第5,091,534号、ヨーロッパ特許第428,366号及びヨーロッパ特許第473,225号には前記式(III)の化合物を塩基の存在下でシリル化させ、前記化合物の2位置にヨウ素及び臭素のようなハロゲンを導入した後、カリウムtert−ブトキシド、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデック−7−エン(DBU)及び1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノン−5−エン(DBN)のような強塩基を用いて1番及び2番位置の炭素間に二重結合を導入することを含む、フィナステリドの製造方法が開示されている。
しかし、この方法も強塩基を含む反応溶液の高いpH中で反応物及び生成物が分解する傾向があるため純度が低く(約80%)、数回の精製段階を経るにつれ収率が低くなるという問題がある(約30%)。
スルフィナート中間体を通じて3−オキソ−4−アザステロイド化合物を脱水素化させる方法が文献[J.Med.Chem,27(12):1690(1984)]に開示されている。まず、下記反応式2に示すように、式(VI)の化合物をジメチルスルフェートと反応させて保護されたアミドを有する式(VII)の化合物を製造する。その後、式(VII)の化合物をリチウムジイソプロピルアミド(LDA)のような強塩基の存在下で−78℃でジフェニルジスルフィドと反応させて2位置にフェニルスルフィド基を有する式(VIII)の化合物を製造した後、強酸の存在下で式(VIII)の化合物のアミド基を脱保護して式(IX)の化合物を製造する。最後に、酸化剤を用いて式(X)の化合物を製造し、式(X)の化合物をトルエン中で加熱還流して式(XI)の化合物を製造する。
Figure 0004308824
しかし、この方法はアミド基を保護してから保護基を除去するという不必要な段階を含む、全5段階の複雑な工程からなり、引火性のジイソプロピルアミドを用いる。また、極低温、即ち、−78℃で反応が行われるので、産業的規模で行うには不適合である。
上述のように、従来のフィナステリドの製法は水分に敏感であるか高い生産費を要し、または毒性試薬を用いるか、極限の反応条件を要求し、複雑な多数の工程を含んでいるので、大量生産には不適合である。特に、大部分の従来方法においてフィナステリドは最終段階で厳しい条件または強塩基の存在下で製造されるので、過量の不純物が生成する。
フィナステリドの不純物については厳格な規定がある。例えば、ヨーロッパ薬典によれば、下記の不純物A、B及びCの含量はそれぞれ0.3%を超過してはならず、総不純物の含量は0.6%を超過してはならない。これと同様に、米国薬典によれば、不純物A,B及びCの含量はそれぞれ0.5%を超過してはならなく、総不純物の含量は1.0%を超過してはならない。
不純物Aはフィナステリドの二重結合の飽和された構造を有し、不純物Bはフィナステリドの17β位にtert−ブチルアミノ基の代わりにメチルエステル基を有し、不純物Cは5番及び6番位置の炭素間に二重結合を追加的に有する。
Figure 0004308824
また、前記不純物A〜Cはフィナステリドと類似する構造を有するので、これらの不純物が過量含有されている場合、再結晶等の通常の方法を用いても容易に精製できない。特に、フィナステリドの再結晶を通じて不純物Aの含量を0.3%以下にする場合は、収率の損失が不可避になって、結局最終段階の収率が30〜40%に過ぎなくなる。また、不純物A及びCはカラムクロマトグラフィーを用いても容易に除去されない。従って、フィナステリドを含む1−アンドロステン誘導体を高純度で製造する方法を開発する必要がある。
米国特許第4,760,071号 韓国特許公告第1990−0001206号 ヨーロッパ特許第298,652号 米国特許第5,084,574号 米国特許第5,116,983号 韓国特許公告第1996−0015038号 米国特許第5,091,534号 ヨーロッパ特許第428,366号 ヨーロッパ特許第473,225号 文献[J.Med.Chem,27(12):1690(1984)]
本発明の目的は、最終段階で強塩基を用いることなく、穏やかな条件下で高純度1−アンドロステン誘導体を製造する方法を提供することである。
本発明は、下記式(XII)の2−ヨード−アンドロスタン誘導体を酸化剤と反応させることを含む、下記式(I)の1−アンドロステン誘導体の製造方法を提供する:
Figure 0004308824
式中、Rは−OH、−ORまたは−NHRであり、Rは直鎖または分岐状のC1−5アルキル基であり、Rは直鎖または分岐状のC1−5アルキル基、又は2,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基である。
本発明の方法によれば、穏やかな条件下で目的とする1−アンドロステン誘導体を高純度及び高収率で製造できる。
本発明において、下記反応式3に示すように、式(XII)の2−ヨード−アンドロスタン誘導体を酸化剤と反応させることによって式(XII)の化合物のヨード基をヨードオキシ(iodoxy)基に酸化させて式(I)の1−アンドロステン誘導体を製造するが、この際、ヨードオキシは反応中、下記のように容易に除去される。
Figure 0004308824
本発明の簡単な方法によれば、穏やかな条件下で高純度及び高収率で1−アンドロステン誘導体を製造できる。
本発明で出発物質として用いる式(XII)の化合物は、ヨーロッパ特許第473,225号に開示された通常の方法、即ち、アンドロスタン化合物、例えば、式(XIII)の化合物を塩基の存在下でシリル化剤と反応させた後、ヨウ素と反応させて式(XII)の誘導体を製造する方法によって製造できる。
Figure 0004308824
式中、Rは−OH、−ORまたは−NHRであり、Rは直鎖または分岐状のC1−5アルキル基であり、Rは直鎖または分岐状のC1−5アルキル基、又は2,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基である。
本発明において、Rがtert−ブチルアミノである式(XIII)の化合物に対応する式(XIIIa)の化合物は、下記反応式4の方法によって製造される(韓国特許出願第2003−20671号)。
Figure 0004308824
本発明で用いられる酸化剤はm−クロロ過安息香酸、過酢酸、トリフルオロ過酢酸、過マレイン酸、亜臭素酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素、ヨードソメチルベンゼン及びヨードソベンゼンを含み;m−クロロ過安息香酸が最も好ましい。
本発明の好ましい実施形態において、酸化剤は式(XII)の誘導体1.0当量に対して2.0〜6.0当量、好ましくは3.0〜4.0当量の範囲で用いる。
本発明において、酸化剤の全体使用量を反応初期に一度に加えるか、或いは全体使用量の1/2〜1/4ずつ分けて30〜60分間隔で加えることができる。
本発明で用いられる有機溶媒は、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトニトリル、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド及びジメチルスルホキシドからなる群から選ばれた少なくとも1つの溶媒を含み;テトラヒドロフランが最も好ましい。
本発明の方法は酸化剤のみを用いて反応を行うことができる。しかし、もし反応中に生成された遊離酸、即ち、酸化剤としてm−クロロ過安息香酸を用いた場合に生成されたm−クロロ安息香酸及びヨウ素酸が中和段階なしに反応混合物に残っている場合、反応溶液のpHが減少して反応物、生成物及び試薬が分解することによって目的としない副産物が生成される。一方、反応が5.5〜7.5範囲のpHで行われば、実質的にほとんど副産物が発生することなく反応が完結される。
本発明による方法は0〜50℃、望ましくは15〜30℃の温度範囲で行われる。
たとえ本発明の反応を完結するのに掛かる時間は、反応温度または酸化剤の使用量によって異なるが、約8〜24時間であれば十分である。
従って、本発明の簡単な方法によれば、穏やかな条件下で1−アンドロステン誘導体を高純度及び80%以上の収率で製造できる。また、本発明の方法は反応段階数が少ないので大量生産に適合である。
以下、本発明を下記実施例によってより詳しく説明する。但し、下記実施例は本発明を例示するためのものであり、これらに限定されない。
[製造例1]:ベンゾチアゾリル3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロスタン−17β−チオカルボキシレートの製造
3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロスタン−17β−カルボン酸200gとビスベンゾチアゾリルチオエステル(bis−BTS)250gをメチレンクロリド3lに混合した後、30分間室温で攪拌した。これにトリフェニルホスフィン197gを加えて30分間攪拌した後、メチレンクロリド200mlで希釈したトリエチルアミン105mlを30分にわたって滴下し、混合物を室温で4時間攪拌した。生成した沈殿物を濾過し、メチレンクロリド及びジエチルエーテルで順次洗浄した後、40℃でひと晩乾燥して微白色の固体状の標題化合物281g(収率:96%)を得た。
融点(m.p):245〜247℃;H−NMR(300MHz,CDCl,δ);8.02(d,1H),7.91(d,1H),7.50(m,2H),5.54(brs,1H),3.06(dd,1H),2.76(t,1H),2.45(m,2H),2.26(m,2H),1.9(m,2H),1.75(m,2H),1.65(m,1H),1.51〜1.34(m,7H),1.21(m,1H),1.12(m,1H),0.91(s,3H),0.81(m,1H),0.79(s,3H)
[製造例2]:N−(tert−ブチル)−3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロスタン−17β−カルボッキサミド(式(XIIIa)の化合物)の製造
製造例1で得たベンゾチアゾリル3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロスタン−17β−チオカルボシキレート281gをジメチルホルムアミド2.8lに加え、これにtert−ブチルアミン315mlを加えた後、混合物を50℃で4時間攪拌した。生成物を約10℃に冷却し、これに水5.6lを徐々に加えた後、室温で1時間攪拌した。生成した沈殿物を濾過し、水及びイソプロピルエーテルで順次洗浄した後、40℃でひと晩乾燥して、微白色の固体状の標題化合物206g(収率:92%)を得た。
融点(m.p):280〜284℃;H−NMR(300MHz,CDCl,δ);5.66(brs,1H),5.07(brs,1H),3.07(dd,1H),2.41,(m,2H),2.12(m,2H),2.10〜1.80(m,3H),1.8〜1.52(m,4H),1.51〜1.41(m,4H),1.35(s,9H),1.3〜1.18(m,2H),1.15〜0.92(m,2H),0.91(s,3H),0.90〜0.70(m,1H),0.69(s,3H)
[製造例3]:N−(tert−ブチル)−2−ヨード−3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロスタン−17β−カルボッキサミド(Rがtert−ブチルアミノである式(XII)の化合物)の製造
製造例2で得たN−(tert−ブチル)−3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロスタン−17β−カルボッキサミド205gとテトラメチルエチレンジアミン248mlをトルエン2lに加えて0℃に冷却した後、これにトリメチルクロロシラン138mlを滴下して30分間攪拌した。これにヨウ素208gを1/4ずつ分けて30分間隔で2時間にわたって加えた後、混合物を2時間攪拌した。混合物に10%のチオ硫酸ナトリウム溶液2lを滴下し、ひと晩攪拌した。生成した沈殿物を濾過し、水及びイソプロピルエーテルで順次洗浄した後、40℃でひと晩乾燥して白色の固体状の標題化合物255g(収率:93%)を得た。
融点(m.p):218〜220℃;H−NMR(300MHz,CDCl,δ);5.82(brs,1H),5.06(brs,1H),4.75(dd,1H),3.15(dd,1H),2.56(dd,1H),2.20〜1.88(m,4H),1.80〜1.36(m,8H),1.34(s,9H),1.32〜1.12(m,2H),1.10〜0.90(m,2H),0.88(s,3H),0.85(m,1H),0.67(s,3H)
[実施例1]:N−(tert−ブチル)−3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロステン−17β−カルボッキサミド(フィナステリド:式(II)の化合物)の製造
製造例3で得たN−(tert−ブチル)−2−ヨード−3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロスタン−17β−カルボッキサミド244gをテトラヒドロフラン2.4lと飽和重炭酸ナトリウム水溶液1.4lの混合液に加えた。これにm−クロロ過安息香酸(含量:最大75%)112gを1/4ずつ分けて1時間間隔で加えた後、この混合物をひと晩攪拌した。反応が完結した後、飽和重炭酸ナトリウム水溶液を用いて混合物のpHを約7に調整した後、混合物を1時間攪拌した。生成した沈殿物を濾過して粗生成物をメチレンクロリド1.5lに溶解した後、10%亜硫酸ナトリウム水溶液1.5l(2回)及び水1.5lで順次洗浄した。分離したメチレンクロリド層を乾燥して濾過した後、溶媒を減圧蒸留した。残渣を酢酸イソプロピル435mlで1時間加熱還流し、室温に冷却した後、濾過してエーテルで洗浄した。生成した沈殿を水2.25lと酢酸250mlの混合物に分散し、50℃で2時間攪拌した後、室温に冷却して濾過し、水で洗浄した。その後、40℃でひと晩乾燥して、白色の固体状の標題化合物148.6g(収率:82%)を得た。
融点(m.p.):257〜259℃;純度:99.8%(HPLC);不純物A:0.07%、不純物B:0%、不純物C:0.05%;
H−NMR(300MHz,H−NMR CDCl)δ6.82(d,1H),5.81(d,1H),5.49(brs,1H),5.10(brs,1H),3.34(dd,1H),2.21(t,1H),2.01(m,2H),1.80〜1.60(m,7H),1.34(s,9H),1.50−1.26(m,5H),1.07−1.00(m,3H),0.98(s,3H),0.71(s,3H)
[実施例2]:N−(tert−ブチル)−3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロステン−17β−カルボッキサミド(フィナステリド:式(II)の化合物)の製造
製造例3で得たN−(tert−ブチル)−2−ヨード−3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロスタン−17β−カルボッキサミド244gをテトラヒドロフラン2.0lと飽和重炭酸ナトリウム水溶液2.0lとの混合液に加えた。これにm−クロロ過安息香酸(含量:最大75%)141gを1/3ずつ分けて1時間間隔で加えた後、この混合物をひと晩攪拌した。以後、前記実施例1と同様に行って白色の固体状の標題化合物145.2g(収率:80%)を得た。
純度:99.7%(HPLC);不純物A:0.09%、不純物B:0%、不純物C:0.07%;融点及びH−NMRデータは前記実施例1と同一である。
[比較例1]:反応溶液のpHを5.5〜7.5に維持しないN−(tert−ブチル)−3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロステン−17β−カルボッキサミド(フィナステリド:式(II)の化合物)の製造
製造例3で得たN−(tert−ブチル)−2−ヨード−3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロスタン−17β−カルボッキサミド244gをテトラヒドロフラン2.4lに溶解した。これにm−クロロ過安息香酸(含量:最大75%)141gを1/3ずつ分けて1時間間隔で加えた後、薄膜クロマトグラフィ(TLC)を用いて反応の進行をモニターした。反応溶液の色が徐々に濃い黒色になりpHは4以下に落ち、多量の目的としない不純物が生成した。反応が完結しないまま6時間後に終結させた。以後、前記実施例1と同様に行って黄色の固体状の粗標題化合物136.1g(収率:75%)を得た。
純度:52.7%(HPLC);不純物:反応しない製造例3の化合物=4.6%、未確認化合物=39.2%、不純物A=2.8%、不純物B=0%、不純物C=0.65%
[比較例2]:ヨーロッパ特許第428,366号及び第473,225号に開示された従来の方法によるN−(tert−ブチル)−3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロステン−17β−カルボッキサミド(フィナステリド:式(II)の化合物)の製造
カリウムt−ブトキシド8.0gをN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)20mlに分散させて−10℃に冷却した後、DMF15mlに溶解したN−(t−ブチル)−2−ヨード−3−オキソ−4−アザ−5α−アンドロスタン−17β−カルボッキサミド3.5gを同一温度に維持しながら滴下した。混合物を10分間激しく攪拌した後、反応温度を10℃以下に維持しながら酢酸7.2mlを滴下して反応を抑制した。この混合物を5分間攪拌した後、これに20%塩水200mlを0℃で徐々に加えた。この溶液を0℃でひと晩攪拌し、濾過した後、洗浄して60℃で真空乾燥した。この粗生成物(HPLC純度:75%)を酢酸イソプロピル20mlで1時間加熱還流し、冷却した後、濾過してエーテルで洗浄した。生成した沈殿を水45mlと酢酸5mlとの混合物に分散した後、50℃で2時間攪拌し、室温に冷却し、濾過し、水で洗浄した。その後、沈殿物をひと晩40℃で乾燥して白色の固体状の標題化合物0.96g(収率:37%)を得た。
融点:256〜259℃;純度:98.1%(HPLC);不純物A=0.9%、不純物B=0%、不純物C=0.45%;H−NMRデータは前記実施例1と同一である。
本発明は前記特定形態で説明したが、以下の特許請求の範囲で定義された発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって多様な変形及び変更をなし得るものである。

Claims (5)

  1. 下記式(XII)の2−ヨード−アンドロスタン誘導体を酸化剤とpH5.5〜7.5の範囲で反応させることを含む、下記式(I)の1−アンドロステン誘導体の製造方法:
    Figure 0004308824
    式中、Rは−OH,−ORまたは−NHRであり、Rは直鎖または分岐状のC1−5アルキル基であり、Rは直鎖または分岐状のC1−5アルキル基、又は2,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基である。
  2. 前記酸化剤がm−クロロ過安息香酸、過酢酸、トリフルオロ過酢酸、過マレイン酸、亜臭素酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素、ヨードソメチルベンゼン及びヨードソベンゼンからなる群から選ばれる請求項1に記載の方法。
  3. 前記酸化剤がm−クロロ過安息香酸である請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記酸化剤が前記式(XII)の誘導体1.0当量に対して2.0〜6.0当量の範囲で用いられる請求項1に記載の方法。
  5. Rがtert−ブチルアミノ、又は2,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニルアミノである請求項1に記載の方法。
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