JP4902940B2 - ジカルボキシル有機酸とのアセチルｌ−カルニチンの塩およびその調製方法 - Google Patents

Description

本発明は、新規な固体結晶性非吸湿性物質としてのアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩(acid fumarate)（以下、ＡＬＣＦＨと略称する）、その調製方法および該物質を活性因子として含む組成物に関する。

本発明を正確に理解するためには、以下の単位のアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩

と、フマル酸塩と２−（アセチルオキシ）−３−カルボキシ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−１−プロパナミニウム（propanaminium）イオンからなるイオン性化合物または物質を明確に区別すべきである。

同じ成分のアニオンとカチオンとの様々な空間的配置により、たとえそれら物質が同一の式単位によって表される場合であっても全く異なるセットの物理化学的特性を示すイオン性物質が生じることが知られている。かかる物質はそれゆえ固体結晶性状態に典型的な特性、例えば融点、比融解熱、結晶系など、そしてその工業的用途に特に関連する特性、例えば、流動性（それらが粉末または顆粒の場合）、非吸湿性、有効期間などにおいて異なっている。

本明細書において「固体結晶性物質」とは、本発明のＡＬＣＦＨを意味する。即ち、１０５〜１１０℃の融点を有する結晶性固体形態の物質である（これらの語は、科学技術用語として現在採用されている意味を持つ）。

本明細書において「非吸湿性物質」とは、本発明のＡＬＣＦＨの有する、流動性を失わせるような凝固、集塊または潮解といった有害現象を引き起こすことなく、粉末または顆粒状態で、２５℃で２４時間、少なくとも６０％の相対湿度に耐える能力を示す物質を意味する。

本明細書において「吸湿性」とは、粉末または顆粒の場合、相対湿度が５０−６０％より低い環境に、２５℃にて２４時間さらされた後、ほとんどのＬ−カルニチンおよびアルカノイルＬ−カルニチン塩（特にその「分子内塩」）によって示される、その凝固、集塊または潮解に起因してその流動性がかなり変化するという良好でない特性を意味する。

Ｌ−カルニチンおよびアルカノイルＬ−カルニチン分子内塩（特にアセチルＬ−カルニチン分子内塩）の高い吸湿性によってもたらされる保存及び加工上の問題は従来から知られていた。この高い吸湿性によって経口投与用固体提供形態の製造及び保存が特に問題となる。

しかし錠剤やカプセルなどの投与形態は、それらが特に活性成分の利用者による摂取を容易にし、また、最適投与計画に適合するため、好ましい提供形態である。

Ｌ−カルニチンおよびアルカノイルＬ−カルニチン分子内塩の吸湿性の問題は、分子内塩を医薬上許容される酸との塩に変換することにより解決されてきた。これはかかる塩が分子内塩と同じ治療的／栄養的活性を維持し、望ましくない毒性または副作用を示さないという仮定に基づいてなされてきた。

上記のカルニチン類を安定かつ非吸湿性の塩に変換する能力を有する医薬上許容される酸の発見は純粋に経験に基づいて行われた。というのはその選択についての理論的仮説は知られていなかったためである。

安定とされている非吸湿性カルニチン塩の生産について開示する多くの文献、特に特許文献が現在存在しているが、実際にはＬ−カルニチン酸フマル酸塩（米国特許第４６０２０３９号、Sigma-Tau）、Ｌ−カルニチンＬ−（＋）−酒石酸塩（米国特許第５７０３３７６号、Lonza）、そしてより最近には、アセチルＬ−カルニチンガラクタラート（galactarate）（米国特許第５９５２３７９号、Ｓigma-Tau）のみしか今日まで工業的規模で開発され、市場に出たものはない。

米国特許第４６０２０３９号（引用によりその内容が本出願に含まれる）には、Ｌ−カルニチンならびにアセチル、プロピオニルおよびブチリルＬ−カルニチンの非吸湿性塩の一群が開示されており、ここでアニオン部分は医薬上許容される酸のアニオンであり、なかでもフマル酸のアニオンについて言及されている。

フマル酸のアニオン(fumarate anion)は、クレブス回路の中間体であり、それゆえＬ−カルニチンやアセチルＬ−カルニチンと同様に人体に生理的に存在する天然物質であるため、その他の医薬上許容される酸のアニオンよりも顕著な利点を有する。

フマル酸塩の、ＡＴＰ産生の促進によって心筋虚血の代謝を助ける能力およびそのフリーラジカルの補足における効力が実証されている。

上述の特許はとりわけ、Ｌ−カルニチン酸フマル酸塩およびその調製（実施例８を参照されたい）を開示する。以前に示されているように、Ｌ−カルニチン酸フマル酸塩は有効期間が非常に長く、非吸湿性であり、したがって長い間市場に出回っていた。

米国特許第４６０２０３９号はまた、アセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩の調製（実施例６を参照されたい）を「開示」していると主張している。これは１５９−１６１℃の融点を有する非吸湿性固体として得られたとされている。

実際には、上述の実施例６に開示されている調製方法を繰り返し正確に再現しても、該特許の第２欄、第１８−１９行目に概括的に教示されているアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩の調製方法を適用しても、またそこに開示され、そして有機合成の当業者によって解釈されるように操作条件及び溶媒の選択を改変しても、固体結晶性非吸湿性物質の形態で該化合物を得ることは不可能であった。

逆にそのようにして得られた反応産物は濃厚なゲル状流体であるか、ガラス状の堅さの層であり、それは反応容器の壁に強く粘着し、取り出すことは非常に困難である。このようにして得られた物質は凝固せず、またその融点を測定することもできない。

この物質はいかなる目的にも工業的に有用な産物ではなく、特にその目的の達成により様々なカルニチン分子内塩の医薬上許容される塩への変換が正当化される実践的目的（非脱湿環境における有効期間の延長、粉末または顆粒とした際の流動性の維持など）をもつものにとって有用でないと結論される。

それゆえ本発明の目的は固体結晶性非吸湿性物質としてのＡＬＣＦＨおよびその調製方法を提供することである。

米国特許第４６０２０３９号の教示によってはかかる物質は得られないため、本発明の１０５−１１０℃の融点を有する固体結晶性非吸湿性物質は明らかに新規な物質である。

本発明の方法は以下の工程を含む：
（ａ）実質的にアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩からなる種結晶（crystallization seed）を以下の工程によって調製する工程：
（ａ．１）等モル量のアセチルＬ−カルニチン分子内塩とフマル酸を低級アルカノールに添加し、その結果得られる反応混合物を試薬の溶解が完了するまで加熱および撹拌し、それによって溶液を得る工程；
（ａ．２）該溶液を室温まで冷却し、それにアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩の沈殿が形成されるのに必要な最小量の沈降剤を添加する工程；
（ａ．３）工程（ｃ）において種結晶として使用される沈殿をろ過し、乾燥する工程；
（ｂ）低級アルカノール中の等モル量のアセチルＬ−カルニチン分子内塩とフマル酸の溶液を調製し、その結果得られる反応混合物を試薬の溶解が完了するまで加熱および撹拌し、そして溶液を室温まで冷却する工程；
（ｃ）工程（ｂ）の溶液に沈殿を得るために必要な最小量の工程（ａ）の種結晶を播種する工程；
（ｄ）ろ過によって工程（ｃ）の沈殿を単離し、減圧下でオーブンで乾燥させ、アセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩からなる１０５−１１０℃の融点を有する固体結晶性非吸湿性物質を得る工程。

ＡＬＣＦＨが全く入手できない場合、該方法の工程（ａ）（即ち、実質的にアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩からなる種結晶の調製）が必要であることは明らかである。しかし、大量のＡＬＣＦＨが生産される工程（ｄ）が完了した場合、この最終産物の少量の試料が該方法の工程（ｃ）における種結晶として好適に用いられる。したがって、工程（ａ）は、多量のＡＬＣＦＨを製造する方法において用いられる最初の種結晶の調製方法とみなされる。最初のＡＬＣＦＨのバッチが生産されると、その一部を種結晶としてその後の生産工程に用いることができる。

工程（ａ．１）と（ｂ）の低級アルカノールは、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノールおよびそれらの水溶液からなる群から選択される。無水エタノールおよび９５％−９６％ｖ／ｖエタノールが好適なアルカノールである。

工程（ａ．２）の沈降剤は、Ｌ−カルニチン酸フマル酸塩、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の塩化物、炭酸塩および硫酸塩、シリカおよびアルミナからなる群から選択される。Ｌ−カルニチン酸フマル酸塩が好適な沈降剤である。

アルカリ金属およびアルカリ土類金属は、ナトリウム、カリウム、マグネシウムおよびカルシウムからなる群から選択される。

工程（ａ．２）の沈降剤および工程（ｃ）の種結晶の最小量は、アセチルＬ−カルニチン分子内塩およびフマル酸の量に対して約０．０１−０．５重量％である。

工程（ｃ）において、沈殿する塩の収率を上げるために、播種された溶液の温度を室温以下に下げてもよく、好ましくは約０℃−１０℃とする。

以下の非限定的な実施例によって本発明の物質の調製を示す。

（実施例１）
沈降剤としてＬ−カルニチン酸フマル酸塩を用いる種結晶の調製
約７０℃の１０ｍＬの９５％ｖ／ｖエタノールに、２．２８ｇ（０．０１モル）のアセチルＬ−カルニチン分子内塩（タイター：８９．３％）と１．１６ｇ（０．０１モル）のフマル酸を激しく撹拌しながら添加した。その結果得られた溶液（「母液」）を撹拌下に維持しながら室温まで冷却した。この溶液に、数ミリグラムのＬ−カルニチン酸フマル酸塩を沈降剤として添加した。数分後、白色の重い沈殿が形成され、これを１時間後にろ過した。

このようにして単離した産物を減圧下で一晩３０℃のオーブンに入れ、その後５０℃で減圧下に４時間保った。
２．１３ｇ（収率：６６．７％）の固体結晶性ＡＬＣＦＨが得られ、これを実施例２および３の調製において種結晶として用いた。

融点：１０５−１１０℃
元素分析：
計算値：Ｃ４８．９０ Ｈ６．６３ Ｎ４．３９
実測値：Ｃ４８．９４ Ｈ６．７０ Ｎ４．４０
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤ_３ＯＤ、δ、ｐ．ｐ．ｍ．）；６．７２（ｓ、２Ｈ、ＣＨ＝ＣＨ）；５．５８（ｍ、１Ｈ、ＣＨ−Ｏ）；３．７８（ｍ、１Ｈ、ＣＨＨ−Ｎ）；３．６８（ｍ、１Ｈ、ＣＨＨ−Ｎ）；３．１８（ｓ、９Ｈ（ＣＨ_３）_３−Ｎ）；２．７１（ｄｄ、１Ｈ、ＣＨＨ−ＣＯＯ）；２．５９（ｄｄ、１Ｈ、ＣＨＨ−ＣＯＯ）；２．０９（ｓ、３Ｈ、ＣＨ_３−ＣＯ）

（実施例２）
ＡＬＣＦＨの調製
１００ｍＬの無水エタノールに、２２．７６ｇ（０．１モル）のアセチルＬ−カルニチン分子内塩（上記のタイターを有する）と１１．６１（０．１モル）のフマル酸を撹拌下に添加し、同時に混合物を加熱した；加熱と撹拌は試薬の溶解が完了するまで続けた。
その結果得られた溶液を室温まで冷却した。

溶液が室温に達すると、数ミリグラムの実施例１に示すようにして調製したＡＬＣＦＨを溶液に添加し、温度を５℃まで下げた。
数分後に沈殿が形成し始め、これを１時間後にろ過した。このようにして単離した産物を減圧下で一晩３０℃でオーブンに入れ、そして減圧下で４時間５０℃に保った。
２１．０８ｇ（収率：６８．３％）の白色の、固体結晶性非吸湿性ＡＬＣＦＨが得られた。

融点：１０５−１１０℃
元素分析：
計算値：Ｃ４８．９０ Ｈ６．６３ Ｎ４．３９
実測値：Ｃ４８．９０ Ｈ６．７４ Ｎ４．３６
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤ_３ＯＤ、δ、ｐ．ｐ．ｍ．）；６．７２（ｓ、２Ｈ、ＣＨ＝ＣＨ）；５．５８（ｍ、１Ｈ、ＣＨ−Ｏ）；３．７８（ｍ、１Ｈ、ＣＨＨ−Ｎ）；３．６８（ｍ、１Ｈ、ＣＨＨ−Ｎ）；３．１８（ｓ、９Ｈ（ＣＨ_３）_３−Ｎ）；２．７１（ｄｄ、１Ｈ、ＣＨＨ−ＣＯＯ）；２．５９（ｄｄ、１Ｈ、ＣＨＨ−ＣＯＯ）；２．０９（ｓ、３Ｈ、ＣＨ_３−ＣＯ）

（実施例３）
ＡＬＣＦＨのさらなる調製
１００ｍＬの９５％ｖ／ｖエタノールに、２２．７６ｇ（０．１モル）のアセチルＬ−カルニチン分子内塩（上記のタイターを有する）と１１．６１ｇ（０．１モル）のフマル酸を撹拌下に添加し、同時に混合物を加熱した；加熱と撹拌は試薬の溶解が完了するまで続けた。

その結果得られた溶液を室温まで冷却し、撹拌を止め、実施例１に示すように調製した数ミリグラムのＡＬＣＦＨを添加した。播種された溶液を約８℃に冷却した。

溶液を２４時間放置した。この期間が経過した後、良好なサイズの球状構造の結晶性物質が得られ、これを反応容器の壁から容易に取り出し、所望の粒子サイズに粉砕した。
このようにして得た顆粒を一晩減圧下に３０℃のオーブンに入れ、そして４時間、５０℃で減圧下に保った。
１９．５ｇ（収率：６０．９％）の白色の、固体結晶性非吸湿性ＡＬＣＦＨが得られた。

融点：１０８℃−１１０℃
元素分析：
計算値： Ｃ４８．９０ Ｈ６．６３ Ｎ４．３９
実測値： Ｃ４８．８８ Ｈ６．７０ Ｎ４．３７
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤ_３ＯＤ、δ、ｐ．ｐ．ｍ．）；６．７２（ｓ、２Ｈ、ＣＨ＝ＣＨ）；５．５８（ｍ、１Ｈ、ＣＨ−Ｏ）；３．７８（ｍ、１Ｈ、ＣＨＨ−Ｎ）；３．６８（ｍ、１Ｈ、ＣＨＨ−Ｎ）；３．１８（ｓ、９Ｈ（ＣＨ_３）_３−Ｎ）；２．７１（ｄｄ、１Ｈ、ＣＨＨ−ＣＯＯ）；２．５９（ｄｄ、１Ｈ、ＣＨＨ−ＣＯＯ）；２．０９（ｓ、３Ｈ、ＣＨ_３−ＣＯ）

（実施例４−１０）
その他の沈降剤を用いた種結晶の調製
沈降剤としてＬ−カルニチン酸フマル酸塩（前述のように、Ｌ−カルニチン酸フマル酸塩は好適な沈降剤である）を用いたＡＬＣＦＨからなる種結晶の調製について記載する実施例１の方法を、Ｌ−カルニチン酸フマル酸塩の代わりに微細に粉砕した固体、例えば結晶性粉末の形態の以下の化合物を用いることによって繰り返した：
実施例４：塩化ナトリウム；
実施例５：硫酸ナトリウム；
実施例６：炭酸ナトリウム；
実施例７：炭酸リチウム；
実施例８：炭酸カルシウム；
実施例９：アルミナ；
実施例１０：シリカ。

実施例４−１０のすべてにおいて、約０．１ｍｇの上記化合物の実施例１の「母液」への添加により、特定の選択した化合物に応じた速度で、実施例２や３などの方法において種結晶として用いられるＡＬＣＦＨが沈殿および結晶化した。

実施例２および３の調製において、上記沈降剤が実施例１のＡＬＣＦＨの代わりとして作用して種結晶として直接使用できることが明らかである。しかし上記方法は、外来物質による最終産物の汚染が（ほぼ無視できる程度であっても）最小化される限りにおいては好ましい。

実施例１−３において記載された方法について報告された収率（約６６−６９％）については、調製において、上記調製方法により得られた所望の産物で飽和されたエタノール−含有母液を用いた場合は、収率は顕著に増加し、１００％に近づくことは明らかである。

本発明はまた、本発明のアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩を活性成分として含み、所望により医薬上許容される賦形剤を含んでいてもよい組成物にも関する。

該組成物はそれ自体で医薬、ＯＴＣ組成物、栄養サプリメント、食餌サプリメント、獣医製品または飼料となり得る。

本発明による組成物はさらに栄養学的または薬理学的活性成分を含んでいてもよい。特に、該組成物はＬ−カルニチンおよび／または（Ｃ_２−Ｃ_５）アルカノイルＬ−カルニチンのその他の医薬上許容される塩を含んでいてもよい。

該組成物はまた、増量剤、結合剤、滑沢剤、離型剤、流動制御剤、分散剤、着色剤、香味剤などを含んでいてもよく、これは医薬または薬学の専門家にとって明らかであろう。

経口投与可能な固体形態には、錠剤、咀嚼錠、丸剤、トローチ剤、薬用キャンデー、カプセル、散剤または顆粒剤が含まれる。

散剤または顆粒剤の場合、提供形態は小袋(sachet)であってもよい。

単位用量形態の組成物は５０−５００、好ましくは１００−２５０ミリグラムのアセチルＬ−カルニチン分子内塩に対応する量の本発明のアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩を含む。

所望により、さらなる活性成分、抗酸化剤および栄養分を本発明の組成物に補充してもよく、例えばビタミンＣ、ビタミンＥ、ビタミンＢ類（Ｂ_６、Ｂ_１２および葉酸）、補酵素Ｑ_１０およびα−リポ酸が挙げられる。

医薬または薬学の専門家にとって明らかなように、小袋用組成物は好適な賦形剤、例えばフルクトース、クエン酸、サッカリンナトリウム、香味強壮剤、Ｄ−マンニトールおよびコロイド性二酸化ケイ素を含んでいてもよい。

錠剤および咀嚼錠用組成物は例えば、ミントエッセンス、サッカリンナトリウム、ソルビトール溶液、ソルビトール、ステアリン酸マグネシウム、タルク、アルファ化コーンスターチ、マンニトールおよびサッカロースなどの賦形剤を含んでいてもよい。

本発明の物質が安定かつ非吸湿性であるため、カプセルを形成するゼラチン状材料に対する成分の化学的不活性性に鑑み、カプセル用組成物は全く賦形剤を含まないものとすることができる。

Claims (7)

1. １０５−１１０℃の融点を有する固体結晶性非吸湿性のアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩。
2. （ｉ）１０５−１１０℃の融点を有する固体結晶性非吸湿性のアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩を含む組成物。
3. 以下の工程を含む、１０５−１１０℃の融点を有する固体結晶性非吸湿性のアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩の調製方法：
   （ａ）アセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩からなる種結晶を以下の工程によって調製する工程：
   （ａ．１）等モル量のアセチルＬ−カルニチン分子内塩とフマル酸をメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、およびイソブタノールから選択されるアルカノールに添加し、得られる反応混合物を試薬の溶解が完了するまで加熱および撹拌し、それによって溶液を得る工程；
   （ａ．２）該溶液を室温まで冷却し、それにアセチルＬ−カルニチン分子内塩およびフマル酸の量に対して０．０１−０．５重量％のＬ−カルニチン酸フマル酸塩、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の塩化物、炭酸塩および硫酸塩、シリカおよびアルミナからなる群から選択される沈降剤を添加し、沈殿を形成させる工程；
   （ａ．３）工程（ｃ）において種結晶として使用するために沈殿をろ過し、乾燥する工程；
   （ｂ）メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、およびイソブタノールから選択されるアルカノール中の等モル量のアセチルＬ−カルニチン分子内塩とフマル酸の溶液を調製し、得られる反応混合物を試薬の溶解が完了するまで加熱および撹拌し、そして溶液を室温まで冷却する工程；
   （ｃ）工程（ｂ）の溶液に、アセチルＬ−カルニチン分子内塩およびフマル酸の量に対して０．０１−０．５重量％の工程（ａ）の種結晶を播種し、沈殿を形成させる工程；
   （ｄ）ろ過によって工程（ｃ）の沈殿を単離し、減圧下でオーブンで乾燥させ、１０５−１１０℃の融点を有する固体結晶性非吸湿性のアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩を得る工程。
4. アルカノールが、無水エタノールである請求項３記載の方法。
5. アルカリ金属およびアルカリ土類金属が、ナトリウム、カリウム、マグネシウムおよびカルシウムからなる群から選択される請求項３記載の方法。
6. 工程（ｃ）において播種された溶液を０℃−１０℃に冷却する請求項３記載の方法。
7. 以下の工程を含む、１０５−１１０℃の融点を有する固体結晶性非吸湿性のアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩の調製方法：
   （ｉ）メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、およびイソブタノールから選択されるアルカノール中に等モル量のアセチルＬ−カルニチン分子内塩とフマル酸の溶液を調製し、得られる反応混合物を試薬の溶解が完了するまで加熱および撹拌し、次いで該溶液を室温まで冷却する工程；
   （ｉｉ）工程（ｉ）の溶液に、アセチルＬ−カルニチン分子内塩およびフマル酸の量に対して０．０１−０．５重量％のアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩からなる種結晶を播種し、沈殿を形成させる工程；および、
   （ｉｉｉ）ろ過によって工程（ｉｉ）の沈殿を単離し、それをオーブンで減圧下で乾燥し、１０５−１１０℃の融点を有する固体結晶性非吸湿性のアセチルＬ−カルニチン酸フマル酸塩を得る工程。