JP5883514B2 - ペメトレキセドジナトリウムを調製するためのワンポット法 - Google Patents
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Description
本発明は、抗葉酸剤であるペメトレキセドジナトリウムを、純粋な形態で製造するためのワンポット法に関する。
抗葉酸剤は、鍵酵素である、チミジル酸生成酵素およびジヒドロ葉酸還元酵素の作用を抑制することによって働く。抗葉酸剤には抗腫瘍剤および抗腫瘍薬として臨床的な有用性があることがわかっている。これらの薬剤は、酵素の機能を阻害することによってプリン合成およびピリジン合成の両方を抑制して細胞死を引き起こす。これらの薬剤は、がん細胞のような急速に分裂する細胞に対してより大きな毒性効果を有する。
国際公開第２０１１／０１９９８６号には、周知の強力な葉酸拮抗薬であるペメトレキセドおよびその関連化合物の調製が記載されている。当該文献では、溶媒としてのアミド中で当該反応を行い、一連の化学的反応中に形成される可能性のある１０個の不純物の存在を観察している。
米国特許公開ＵＳ４，１３６，１０１には、水酸化ナトリウムを用いて加水分解させること、およびｐＨ調整後に単離させることによって、Ｎ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸塩から開始させるペメトレキセドジナトリウムの調製が記載されている。次の工程において、ペメトレキセドジナトリウムを、アセトン／水から晶析して七水和物を形成させている。この方法は結晶化の工程においては好適な方法のようだが、大量のアセトンを工業的な規模の合成には適さない１：４５の生成物／溶媒比（ｗ／ｖ）で使用しなければならない。さらに、アセトンからの結晶化によって非結晶質のペメトレキセドジナトリウムが得られる。
米国特許出願第ＵＳ２０１０／０３０５３１９Ａ１には、ペメトレキセドナトリウムの塩の精製方法であって、ペメトレキセドの金属塩を水または任意の水混和性の有機溶媒に溶解し、水溶性金属塩を添加し、脱塩後に濾過することによって生成物を得る方法が記載されている。この特許出願でも、精製する前にまずペメトレキセドを単離しなければならない。
上記の例およびその他の文献によると、ペメトレキセドジナトリウムの調製のための新しい効率的な合成方法を開発する必要がまだある。
製剤原料の調製に対し、最も重要な問題は純度であり、純度が製剤の品質に直接的に影響する。上記のように、ペメトレキセドジナトリウムは多くの不純物を含んでおり、当該不純物は、製造に関連する生成物または分解産物である。したがって、純粋な製剤原料を用いて調合を開始することははるかに良い。純粋なペメトレキセドジナトリウムを得るために、異なる結晶化の手順が用いられた。例えば、水／アルコールの混合物から、またはメタノール／ジクロロメタンのような二つの有機溶媒の混合物を用いて、ペメトレキセドを晶出した。これまで、精製処理のため、常にペメトレキセドまたはその塩をまず単離し、開始原料として用いた。
今回、純粋なペメトレキセドジナトリウムが、ペメトレキセドのジアルキルエステルまたはその塩から開始して直接的に得られるということを見出した。
一局面において、本出願は、ペメトレキセドのジアルキルエステルまたはその塩から開始してペメトレキセドまたはその金属塩を調製する効率的な方法であって、
（ａ）ペメトレキセドのジアルキルエステルまたはその塩を、水または水とアルコールとの混合物に溶解または懸濁させる工程、
（ｂ）金属水酸化物を使用してエステル部分を脱塩および加水分解する工程、
（ｃ）水溶性の金属塩をｐＨ調整後に添加する工程、ならびに、
（ｄ）上記混合物からペメトレキセド塩を濾過によって単離する工程、
を包含する方法を提供する。
（ａ）ペメトレキセドのジアルキルエステルまたはその塩を、水または水とアルコールとの混合物に溶解または懸濁させる工程、
（ｂ）金属水酸化物を使用してエステル部分を脱塩および加水分解する工程、
（ｃ）水溶性の金属塩をｐＨ調整後に添加する工程、ならびに、
（ｄ）上記混合物からペメトレキセド塩を濾過によって単離する工程、
を包含する方法を提供する。
ペメトレキセドのジアルキルエステルは、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステルおよび類似物から成る群から選択することができる。
ペメトレキセドジアルキルエステルの塩は、ｐ−トルエンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、メタンスルホン酸塩および類似物から成る群から選択することができる。
水溶性金属塩は、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウムおよび類似物から成る群から選択することができる。
特定の局面において、本明細書は、ペメトレキセドジナトリウム２．５水和物を純粋な形態で調製するものであり、
（ａ）Ｎ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸塩を、水中に懸濁させる工程、
（ｂ）約０℃〜７５℃の温度において、水酸化ナトリウムを用いて当該懸濁物を脱塩および加水分解する工程、
（ｃ）ｐＨ調整後に塩化ナトリウムを添加することによって、ペメトレキセドジナトリウムを沈殿させる工程、ならびに、
（ｄ）濾過によって、９９．４％よりも高い純度で、上記混合物からペメトレキセドジナトリウムを単離させる工程、
を包含する、ワンポット方法を提供する。
（ａ）Ｎ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸塩を、水中に懸濁させる工程、
（ｂ）約０℃〜７５℃の温度において、水酸化ナトリウムを用いて当該懸濁物を脱塩および加水分解する工程、
（ｃ）ｐＨ調整後に塩化ナトリウムを添加することによって、ペメトレキセドジナトリウムを沈殿させる工程、ならびに、
（ｄ）濾過によって、９９．４％よりも高い純度で、上記混合物からペメトレキセドジナトリウムを単離させる工程、
を包含する、ワンポット方法を提供する。
今回、驚くべきことに、ワンポット反応において、良好な収率で高純度なペメトレキセドジナトリウムを首尾よく得られることを見出した。
これまで、製剤原料として使用されるペメトレキセドの金属塩を、効率的で簡素な手順に従って純粋な形態で得ることができなかった。
本発明の簡素な手順に従って、ペメトレキセドジナトリウムを純粋な形態で調製し、単離した場合、中間物の純度は９９％より高くなる。純粋な中間物を用いた加水分解反応によって、高収率で純粋なペメトレキセドを得る。
本発明のさらなる目的は、Ｎ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸性塩をきわめて穏やかな塩基性の条件下で、加水分解し、所望の活性物質またはその塩を高収率で高分析的純度かつ高光学純度で得ることである。
かかる構造の化合物は生物活性を示すことが知られており、そのため抗がん剤として使用される。
本発明の一実施形態において、上記化合物は抗葉酸剤活性を示す化合物であり、異なる種類のがんの治療に使用される。ペメトレキセドジナトリウムは特に好ましい。
加水分解反応は、極性溶媒中、より好ましくは水または水とアルコールとの混合物中で行われ、アルコールはメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、またはそれらの混合物から成る群から選択される。
このような反応において、特に水は開始原料またはその塩の溶解度だけでなく、収率に関しても最も良い結果をもたらすことが示されている。ペメトレキセドの金属塩の形成後、水混和性のナトリウム塩（塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウムおよび類似物）を反応混合物に添加することができ、ペメトレキセド金属塩を沈殿させ、濾過によって単離する。
沈殿反応は、カラムクロマトグラフィーのような、より複雑な精製技術を必要とすることなく、当該混合物を室温で、単に撹拌することで作用するので、形成されたペメトレキセドまたはその塩を単離するのにとりわけ好ましい方法である。
本発明の更なる実施形態では、ペメトレキセドのジアルキルエステルまたはその塩は、０℃〜７５℃、好ましくは０℃〜２５℃の温度で水酸化ナトリウムを用いて加水分解される。
加水分解反応は水中または水とアルコールとの混合物中で行われ、特に極性溶媒では、含まれる全ての作用剤の溶解度だけでなく収率に関しても最良の結果が得られる。ここで水ならびにメタノール、エタノール、プロパノールおよびイソプロパノールの混合物は、０℃〜７５℃、好ましくは０℃〜２５℃の温度で最も好適な溶媒であることが示されている。
加水分解反応において水が溶媒として用いられる場合、約５〜１０のｐＨの範囲、好ましくは約６〜９のｐＨの範囲、特に約８のｐＨにおいて、０℃〜７５℃、好ましくは０℃〜２５℃の温度で、塩化ナトリウムの添加後、ペメトレキセドジナトリウムは反応混合物から直接的に沈殿する。
上記の温度範囲において、反応を１０分間〜１２０分間行い、良好な収量を得るために、好ましくは３０分間行うことを見出した。
本発明の更なる実施形態では、ペメトレキセドジナトリウムまたはその塩を得るために、Ｎ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸性塩を金属水酸化物と反応させる。
加水分解反応は、１〜５当量の金属水酸化物の存在下、特に３当量の金属水酸化物の存在下、特に水酸化ナトリウムの存在下で、水とアルコールとの混合物中で行われる。極性溶媒では、含まれる全ての薬剤の溶解度だけでなく収率に関しても最良の結果が得られる。
上記の時間の範囲において、実質的に完全な加水分解反応が実現し、高収率で高分析的な純度かつ高光学純度のペメトレキセドまたはその薬学的に有用な塩がもたらされる。
ペメトレキセドジナトリウムの化合物の塩の形態は、Ｎ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸塩を水中に懸濁させ、水酸化ナトリウムを用いて加水分解し、希塩酸でｐＨを約８に調整し、塩化ナトリウムを溶液に添加して沈殿させることによって得られる。
上述した特徴や以下に述べる特徴は、それらの記載された組み合わせのみならず、本発明の範囲から逸脱しない範囲において、他の組み合わせまたは単独で用いることができることが理解される。
ここで本発明を、実施例を挙げてさらに説明する。なお、これらの実施例は本発明の範囲をなんら限定するものではない。
（実施例１）
Ｎ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸塩から開始するペメトレキセドジナトリウム２．５水和物の調製
磁気攪拌器、氷浴および温度計を備えた５００ｍＬのフラスコに、１．５２ｇの水酸化ナトリウム（５当量）を含む水９５ｍＬを入れ、当該溶液を０〜５℃に冷却した。この溶液に、５ｇのＮ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸塩を添加した。当該混合物を０〜５℃で３０〜３５分間撹拌した。１規定（Ｎ）の塩酸を添加することによって、ｐＨを７〜９に調整した。混合物を室温まで温めた。溶液に１０ｇの塩化ナトリウムを添加し、撹拌した。最初に、全てが溶解し透明な溶液が形成された。混合物を室温で５０〜６０分間撹拌し、ペメトレキセドジナトリウムを沈殿させた。その固体を濾過によって単離し、１０ｍＬのエタノール／水（７／２ ｖ／ｖ）で洗浄した。固体を５０〜５５℃の真空オーブンで５〜６時間乾燥させ、３．１９ｇのペメトレキセドジナトリウム２．５水和物を、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）により分析された純度９９．５％で、白色の固体として収率８１％で得た。
Ｎ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸塩から開始するペメトレキセドジナトリウム２．５水和物の調製
磁気攪拌器、氷浴および温度計を備えた５００ｍＬのフラスコに、１．５２ｇの水酸化ナトリウム（５当量）を含む水９５ｍＬを入れ、当該溶液を０〜５℃に冷却した。この溶液に、５ｇのＮ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸塩を添加した。当該混合物を０〜５℃で３０〜３５分間撹拌した。１規定（Ｎ）の塩酸を添加することによって、ｐＨを７〜９に調整した。混合物を室温まで温めた。溶液に１０ｇの塩化ナトリウムを添加し、撹拌した。最初に、全てが溶解し透明な溶液が形成された。混合物を室温で５０〜６０分間撹拌し、ペメトレキセドジナトリウムを沈殿させた。その固体を濾過によって単離し、１０ｍＬのエタノール／水（７／２ ｖ／ｖ）で洗浄した。固体を５０〜５５℃の真空オーブンで５〜６時間乾燥させ、３．１９ｇのペメトレキセドジナトリウム２．５水和物を、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）により分析された純度９９．５％で、白色の固体として収率８１％で得た。
（実施例２）
Ｎ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸塩から開始するペメトレキセドジナトリウム２．５水和物の調製
磁気攪拌器、氷浴および温度計を備えた３Ｌのフラスコに、１５．２ｇの水酸化ナトリウム（５当量）を含む水１Ｌを入れ、その溶液を０〜５℃に冷却した。この溶液にＮ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸塩を５０ｇ添加した。この混合物を０〜５℃で３０〜３５分間撹拌した。１規定（Ｎ）の塩酸を添加することによって、ｐＨを７〜９に調整した。この混合物を室温まで温めた。溶液に７５ｇの塩化ナトリウムを添加し、撹拌した。最初に、全てが溶解し透明な溶液が形成された。混合物を室温で５０〜６０分間撹拌し、ペメトレキセドジナトリウムを沈殿させた。その固体を濾過によって単離し、１０ｍＬのエタノール／水（７／２ ｖ／ｖ）で洗浄した。固体を５０〜５５℃の真空オーブンで５〜６時間乾燥させ、３２．７ｇのペメトレキセドジナトリウム２．５水和物を高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）により分析された純度９９．４％で、白色の固体として収率８３％で得た。
Ｎ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸塩から開始するペメトレキセドジナトリウム２．５水和物の調製
磁気攪拌器、氷浴および温度計を備えた３Ｌのフラスコに、１５．２ｇの水酸化ナトリウム（５当量）を含む水１Ｌを入れ、その溶液を０〜５℃に冷却した。この溶液にＮ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸塩を５０ｇ添加した。この混合物を０〜５℃で３０〜３５分間撹拌した。１規定（Ｎ）の塩酸を添加することによって、ｐＨを７〜９に調整した。この混合物を室温まで温めた。溶液に７５ｇの塩化ナトリウムを添加し、撹拌した。最初に、全てが溶解し透明な溶液が形成された。混合物を室温で５０〜６０分間撹拌し、ペメトレキセドジナトリウムを沈殿させた。その固体を濾過によって単離し、１０ｍＬのエタノール／水（７／２ ｖ／ｖ）で洗浄した。固体を５０〜５５℃の真空オーブンで５〜６時間乾燥させ、３２．７ｇのペメトレキセドジナトリウム２．５水和物を高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）により分析された純度９９．４％で、白色の固体として収率８３％で得た。
Claims (9)
- ペメトレキセドのジアルキルエステルまたはその塩から開始してペメトレキセドまたはその金属塩を調製する効率的な方法であって、
（ａ）ペメトレキセドのジアルキルエステルまたはその塩を、水または水とアルコールとの混合物に溶解または懸濁させる工程、
（ｂ）金属水酸化物を使用してエステル部分を脱塩および加水分解する工程、
（ｃ）上記工程（ｂ）で得られた混合物のｐＨ調整をする工程、
（ｄ）水溶性の金属塩を上記工程（ｃ）における上記ｐＨ調整後に添加する工程、ならびに、
（ｅ）上記工程（ｄ）で得られた混合物からペメトレキセド塩を濾過によって単離する工程、
を包含する方法。 - 用いられる溶媒は、水または水とアルコールとの混合物であり、当該アルコールはメタノール、エタノール、プロパノール、およびイソプロパノールまたはそれらの混合物から成る群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- ペメトレキセドのジアルキルエステルは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピルおよび類似物から成る群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- ペメトレキセドジアルキルエステルの塩は、ｐ−トルエンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、メタンスルホン酸塩および類似物から成る群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 水溶性の金属塩は、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウムおよび類似物から成る群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- ペメトレキセドジナトリウム２．５水和物を純粋な形態で調製するものであり、
（ａ）Ｎ−［４−［２−（２−アミノ−４，７−ジヒドロ−４−オキソ−３Ｈ−ピロロ［２，３−ｄ］ピリミジン−５−イル）エチル］ベンゾイル］−Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステル ｐ−トルエンスルホン酸塩を、水中に懸濁させる工程、
（ｂ）約０℃〜７５℃の温度において、水酸化ナトリウムを用いて当該懸濁物を脱塩および加水分解する工程、
（ｃ）上記工程（ｂ）で得られた混合物のｐＨ調整をする工程、
（ｄ）上記工程（ｃ）における上記ｐＨ調整後に塩化ナトリウムを添加することによって、ペメトレキセドジナトリウムを沈殿させる工程、ならびに、
（ｅ）濾過によって、９９．０％よりも高い純度で、上記工程（ｄ）で得られた混合物からペメトレキセドジナトリウムを単離させる工程、
を包含することを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の方法。 - ペメトレキセドジナトリウムは抗葉酸剤活性を示す化合物であり、異なる種類のがんの治療に使用されることを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の方法。
- 上記工程（ｂ）における上記加水分解は、０℃〜７５℃、好ましくは０℃〜２５℃の温度で行われることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の方法。
- 上記工程（ｂ）における上記加水分解は、３〜６当量の水酸化ナトリウムの存在下で、水中で行われることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
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