JP6165335B2 - ゲフィチニブの新規な結晶形およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、無溶媒和物および無水和物の形でも安定し、高純度で得ることが可能であるうえ、薬学的に利用可能である、ゲフィチニブ(gefitinib)の新規な結晶形およびその製造方法に関する。より具体的には、本発明の新規な結晶形は、無溶媒和物および無水物の形であるので、結晶形に含まれている有機溶媒により人体に弊害を及ぼすおそれがなく、製造工程が経済的・環境調和的であり、量産が容易である。前記ゲフィチニブの化学名は4−(3’−クロロ−4’−フルオロアニリノ)−7−メトキシ−6−(3−モルホリノプロポキシ)キナゾリンであって、その構造は下記化学式Iのとおりである。
[化学式I]
ゲフィチニブは、癌細胞の上皮成長因子受容体(epidermal growth factor receptor、EGFR)を抑制する抗がん剤であって、癌細胞の成長に関与するシグナルを遮断することにより、抗がん治療効果を示す抗がん剤である。肺癌は組織型によって小細胞肺癌(small cell lung cancer)と非小細胞肺癌(non−small cell lung cancer)に分けられるが、ゲフィチニブは特に非小細胞肺癌の治療に有用である。
国際公開第2006/090413号では、公知のゲフィチニブの結晶形を次のとおり分類している。
(i)結晶形−1:無水和物
(ii)結晶形−2:MeOH溶媒和物
(iii)結晶形−3:DMSO溶媒和物
(iv)結晶形−5:三水和物
結晶形−2は、国際公開第2003/072108号(対応の韓国登録特許第1002374号)の実施例2で製造された形態であって、メタノールにゲフィチニブを溶解して還流・冷却する過程を経た結晶形である。結晶形−2のメタノール含量は約3.45w/w%である。
結晶形−3は、国際公開第2003/072108号の実施例1で製造された形態であって、酢酸エチルおよびジメチルスルホキシド(DMSO)にゲフィチニブを75℃で溶解し、濾過・冷却する過程を経た結晶形である。結晶形−3のDMSO含量は約14.88w/w%である。
しかし、ICH(International conference on Harmonization)のガイドライン(欧州薬局方サプリメント(European Pharmacopoeia Supplement)1999、セクション5.4を参照)によれば、活性物質、賦形剤および医薬品中の残留溶媒レベルは、MeOHが最大0.3w/w%、およびDMSOが最大0.5w/w%であると提示されている。しかし、結晶形−2のMeOH含量はおよそ11.5倍であり、結晶形−3のDMSO含量はおよそ30倍であるから、これらの結晶形は薬学的に利用可能ではない。
結晶形−5は、国際公開第2003/072108号の実施例7で製造された形態であって、ゲフィチニブにイソプロピルアルコールと水を添加し、撹拌・加熱・還流して溶解する過程を経た結晶形である。結晶形−5の含水率は約23w/w%であり、室温で24時間放置した場合、含水率は約10.6w/w%に減少し、理論的な三水和物の含水率10.78w/w%に到達する。ところが、この含水率は、48時間放置した場合には4.30w/w%、7日間放置した場合には2.4w/w%に低下してしまう。よって、結晶形−5は安定していない。
国際公開第2006/090413号は、前記結晶形−5の三水和物よりも安定したゲフィチニブの結晶形−6であるゲフィチニブ一水和物について開示している。
本発明の結晶形は、無溶媒和物および無水物の形であるので、結晶形に含まれている有機溶媒により人体に弊害を及ぼすおそれがなく、製造工程が経済的・環境調和的であり、量産がより容易である。
ゲフィチニブの現在まで知られている唯一の無溶媒和物結晶形は、結晶形−1である。
国際公開第1996/033980号の実施例1では、ゲフィチニブをカラムクロマトグラフィーで精製して得た後、トルエンで再結晶化するときに生成される物質について、119〜120℃の融点を有するとだけ記述されており、その他のいかなる物理的性質も記載されていない。このため、国際公開第2003/072108号では、当時得られた形態がゲフィチニブの新規な結晶形ではなく、準安定(metastable)な無水和物多形であると看做した。しかし、国際公開第2006/090413号では、前記国際公開第1996/033980号の実施例1と同じ条件で生成された結晶形は結晶形−1であって、その融点が194〜198℃であり、無水和物結晶多形の準安定な形態は存在しないと記載されている。また、無溶媒和物、無水和物の唯一の結晶形は結晶形−1だけであると記載することで、国際公開第2003/072108号の内容に反証している。
上記の特許文献からも分かるように、薬学的に利用可能であるうえ、安定性が高く、高純度で得ることが可能な無溶媒和物および無水和物のゲフィチニブの結晶形−1を製造することが難しいとともに、再現性よくゲフィチニブの結晶形−1を製造することが難しいという問題があった。
したがって、経済的で、環境に優しい無溶媒和物及び無水和物の形で長期間安定し、高純度で得ることが可能であるうえ、薬学的に利用可能であるゲフィチニブ結晶形の製造が求められている。
国際公開第1996/033980号 国際公開第2010/076810号 国際公開第2003/072108号 国際公開第2006/090413号
本発明の目的は、無溶媒和物及び無水和物の形でも安定し、高純度で得ることが可能であるうえ、薬学的に安全に利用可能であるゲフィチニブの新規な結晶形を提供することにある。本発明の結晶形は、無溶媒和物および無水物の形であるので、結晶形に含まれている有機溶媒により人体に弊害を及ぼすおそれがなく、製造工程が経済的・環境調和的であり、量産が容易である。
本発明の他の目的は、ゲフィチニブの新規な結晶形を高純度および高収率で製造する方法を提供することにある。
上記課題を達成するために、本発明はゲフィチニブの新規な結晶形を提供する。前記新規な結晶形は無溶媒和物および無水和物の形を呈する。
本発明のゲフィチニブの新規な結晶形は、Cu−Kα放射線を使用する粉末X線回折分析において、2θ回折角が6.45±0.2°、8.20±0.2°、11.32±0.2°、12.90±0.2°、14.02±0.2°の回折パターンを有する。
前記結晶形ゲフィチニブの無水和物は、好ましくは、[図1]の粉末X線回折スペクトルのピークを示す。
また、前記結晶形ゲフィチニブの無水和物は、昇温速度が10℃/minである場合、194.8℃でDSC(Differential Scanning Calorimetry)吸熱転移を示す。
但し、前記DSC吸熱転移値は、本発明の結晶形の純度によって異なり、例えば、約194℃〜約196℃の範囲内の値を有し得る。
本発明は、ゲフィチニブの新規な結晶形を製造する方法を提供する。
本発明に係る方法では、ゲフィチニブまたはその塩を、水と、アセトン、ブタノン、イソプロパノール、アセトニトリルおよびテトラヒドロフランの中から選ばれた少なくとも1種の有機溶媒を用いて結晶化して、新規結晶形を得ることができる。
本発明の方法によれば、前記ゲフィチニブ1重量に対して水を0.3〜2重量部で含むことができる。
前記有機溶媒は、好ましくはアセトンである。本発明の方法によれば、前記有機溶媒がアセトンである場合、前記水とアセトンとの体積比は1:3〜10であり、好ましくは1:5である。
本発明に係る方法によれば、前記出発物質であるゲフィチニブまたはその塩は、ゲフィチニブの無水結晶形、ゲフィチニブの水和物またはゲフィチニブの塩酸塩であり得る。
本発明に係るゲフィチニブの新規結晶形の製造方法は、
ゲフィチニブまたはその塩を水に溶解させてゲフィチニブの湿体を得る第1段階と、
前記ゲフィチニブの湿体にアセトンを加える第2段階とを含むことができる。
本発明の方法において、前記第1段階の湿体を得る段階は、
前記ゲフィチニブまたはその塩を水に溶解させた後、固体を得る段階と、
前記固体を水で洗浄して、湿体を得る段階とを含む。
ゲフィチニブまたはその塩を精製水に溶解させ、冷却して得られた固体は、ゲフィチニブの水和物であり、好ましくはゲフィチニブの三水和物である。
本発明において、前記ゲフィチニブの塩を精製水に溶解させ、濾過した後、塩基を添加してpHを調節した濾過液を冷却して、固体を得ることができる。
本発明において、前記固体を水で洗浄すると、前記固体よりも水分含量の増加した湿体が得られる。したがって、本発明において、前記「湿体」は、ゲフィチニブ三水和物よりも水分含量が高い。例えば、前記湿体の水分含量は、湿体の総重量に対して約25〜50w/w%であり、好ましくは約30〜45w/w%、より好ましくは35〜40w/w%である。前記湿体に含まれる水分としては、結晶水および吸着水の両方を含むことができる。
本発明の方法において、前記新規ゲフィチニブの新規結晶形の製造時に、出発物質としてゲフィチニブの塩酸塩を使用することができ、好ましくは、ゲフィチニブの二塩酸塩を使用する。このようにゲフィチニブの塩酸塩、好ましくは二塩酸塩を使用する場合、前記ゲフィチニブの塩酸塩を溶解させ、これを濾過し、前記濾過液に塩基性物質を滴加してpHを11〜13に調節した後、冷却して水和物タイプの固体を得ることができる。ここで、前記塩基性物質は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、およびこれらの水溶液から選ばれる少なくとも1種であり、好ましくは水酸化ナトリウム水溶液である。
本発明の方法によれば、前記第2段階の前記湿体にアセトンを加える段階では、前記第1段階を経て製造された湿体にアセトンを加え、攪拌してスラリーを形成し、これを濾過して洗浄した後、減圧乾燥してゲフィチニブの新規結晶形を得ることができる。
前記第2段階で、前記攪拌は、約10℃〜約30℃で行うことができ、好ましくは約20℃で行う。
前記第2段階で、前記洗浄は、アセトンを用いて行うことができる。
前記第2段階で、前記乾燥は、真空乾燥または減圧乾燥で行うことができる。
前記乾燥は、約50℃〜約60℃で行うことができ、好ましくは約50℃で行う。
本発明に係るゲフィチニブの新規結晶形の製造方法は、
a)ゲフィチニブ結晶形に溶媒を加えて固体を得る第1段階と、
b)前記固体を乾燥させる第2段階とを含む。
前記ゲフィチニブの新規結晶形の製造方法において、前記ゲフィチニブの結晶形は、ゲフィチニブの結晶形1、ゲフィチニブの結晶形2、ゲフィチニブの結晶形3、ゲフィチニブの結晶形5、ゲフィチニブの結晶形6またはこれらの混合物であり、好ましくはゲフィチニブの結晶形1である。
前記ゲフィチニブの新規結晶形の製造方法において、前記第1段階の溶媒は、水、アセトン、ブタノン、イソプロパノール、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、またはこれらの混合物であり、好ましくは、前記溶媒は、水およびアセトンを含む混合溶媒である。
前記ゲフィチニブの結晶形を水およびアセトンを含む混合溶媒に加えると、スラリーを形成することができ、これを濾過して洗浄することにより、固体を得ることができる。
前記溶媒として、水とアセトンとの混合物を使用する場合、前記混合物は、ゲフィチニブ1重量部に対して水を約0.1〜約2重量部で含むものであり得る。好ましくは、前記混合溶媒は、ゲフィチニブ1重量部に対して水を約0.3重量部〜約1.5重量部、より好ましくは約0.5〜約1.0重量部、さらにより好ましくは約1.0重量部で含む。
前記溶媒として、水とアセトンとの混合物を使用する場合、前記混合溶媒は水1体積に対してアセトン5〜10体積で含むものであり得る。前記混合溶媒は、好ましくは水1体積に対してアセトン約5体積を含むことができる。
前記ゲフィチニブの新規結晶形の製造方法において、前記第2段階では、前記第1段階の固体を得た後、洗浄し、乾燥してゲフィチニブの新規結晶形を得ることができる。
前記第2段階における洗浄は、アセトンを用いて行うことができる。
前記第2段階における乾燥は、真空乾燥または減圧乾燥により行うことができる。前記乾燥は、約50℃ 〜約60℃で行うことができ、好ましくは約50℃で行う。
本発明はゲフィチニブの結晶形1の製造方法を提供する。本発明に係るゲフィチニブの結晶形1の製造方法は、
a)本発明のゲフィチニブの新規結晶形に溶媒を加えて固体を得る段階と、
b)前記固体を乾燥させる段階とを含む。
前記溶媒は、精製水、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、t−ブタノール、シクロヘキサノール、テトラヒドロフルフリルアルコール、エチレングリコール、グリセロール、酢酸メチル、酢酸エチル、乳酸エチル、ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−オクチル−2−ピロリドン、N−デシル−2−ピロリドン、アセトン、ブタノン、メチルイソブチルケトン、メチルプロピルケトン、アセトフェノン、シクロヘキサノン、塩化メチレン、トリクロロメタン、トリクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ジオキサン、メチル−第3級−ブチルエーテル、エタノールアミン、ピリジン、クロロベンゼン、トルエン、キシレンおよびテトラメチル尿素の中から選ばれる少なくとも1種の有機溶媒であり、好ましくはアセトンである。
本発明のゲフィチニブの新規な結晶形に溶媒を加える場合、スラリーが形成され、別途の冷却段階がなくても、濾過および洗浄による結晶の析出が可能である。
前記ゲフィチニブの結晶形に溶媒を加え、濾過して固体を得る段階では、溶媒を加えた後、濾過する前に、攪拌過程を経ることができる。
前記攪拌は、約10〜約30℃で行うことができ、好ましくは約20℃で行う。
本発明の製造方法において、出発物質であるゲフィチニブ、その二塩酸塩および反応試薬としては、いずれも、市販されているものを購入して使用することができる。
本発明に係るゲフィチニブの新規な結晶形は、無溶媒和物および無水和物の形でも安定し、高純度で得ることが可能であるうえ、薬学的に利用可能である。本発明の結晶形は、無溶媒和物および無水物の形であるので、結晶形に含まれている有機溶媒により人体に弊害を及ぼすおそれがなく、製造工程が経済的・環境調和的であり、量産が容易である。
また、本発明の製造方法は、ゲフィチニブの新規な結晶形を高純度および高収率で得ることができる。
ゲフィチニブの新規な結晶形のXRDパターンを示す図である。 ゲフィチニブの結晶形−1のXRDパターンを示す図である。 ゲフィチニブ二塩酸塩のXRDパターンを示す図である。 ゲフィチニブの新規な結晶形のDSCパターンを示す図である。 ゲフィチニブの結晶形−1のDSCパターンを示す図である。
以下、製造例および実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。これらの製造例および実施例は、本発明を説明するためのもので、本発明の範囲を限定するものではない。
下記水分測定は次の機械および条件で行った。この水分測定では、KF(Karl Fisher)法、Metrohm 787 KF Titrino機器およびHYDRANAL−Composite 5試液(Fluka社から購入)を使用した。
下記生成物の確認データは次の機械および条件で測定した。
1)H−NMR
機器名:VARIAN 400MHz
2)融点(M.P)
機器名:BUCHI Melting Point B−545
測定方法:185℃まで昇温した後、分あたりの昇温速度:1℃/minで測定する。
3)純度測定のための液体クロマトグラフィー(HPLC)
4)粉末X線回折スペクトルの機械および条件
−製造社:Bruker(ドイツ)
−モデル:D8 Focus
−Kβ remover:Niフィルター
−電圧kV:40
−電流mA:40
−スキャン範囲:2〜40deg.
−スキャン速度:10.0deg./min
−インクリメント(increment):0.02deg.
−発散スリット幅(Divergence Slit width):0.6mm
−空気散乱スリット(Air scatter slit):3mm
−検出器(Detector):LynxEye Detector(line detector)
5)DSC(示差走査熱量)機器および条件
−製造社:TA Instruments
−モデル:Q−1000
−昇温速度:10℃/min
本発明に係るゲフィチニブの無水和物の製造方法を反応式で図式化すると、次のとおりである。
[反応式I]
<製造例1>4−クロロ−7−メトキシ−6−(3−モルホリン−4−イルプロポキシ)キナゾリン(化学式III)の製造
7−メトキシ−6−(3−モルホリン−4−イルプロポキシ)キナゾリン−4(3H)−オン200g、ジクロロメタン2000mL、N,N−ジメチルホルムアミド200mLおよびアセトニトリル200mLの反応混合物にオキシ塩化リン(POCl)192gを入れ、40〜45℃で3時間撹拌して反応物を製造した。
前記で製造された反応物を−10〜0℃に冷却し、25%炭酸カリウム水溶液をゆっくりと滴加して、pHが6〜8となるようにした。その後、層を分離し、有機層を水で2回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムと活性炭で処理した後、濾過して濃縮し、イソプロパノール2000mLを加えて再結晶した。生成された固体を濾過し、50℃で減圧乾燥して、4−クロロ−7−メトキシ−6−(3−モルモルホリン−4−イルプロポキシ)キナゾリン171gを得た(収率80.3%)。
1H NMR(DMSO-d6) δ 8.87(s, 1H), 7.45(s, 1H), 7.38(s, 1H), 4.24(t, 2H), 4.01(s, 3H), 3.58(m, 4H), 2.46(m, 2H), 2.38 (m, 4H), 1.98(m, 2H)
<製造例2>ゲフィチニブ二塩酸塩(化学式IV)の製造
4−クロロ−7−メトキシ−6−(3−モルホリン−4−イルプロポキシ)キナゾリン150g、3−クロロ−4−フルオロアニリン96.9gおよびメタノール3000mLの反応混合物に、35%c−HCl37mLをゆっくりと滴加し、20℃で1時間攪拌した。生成した固体を濾過し、メタノールで洗浄した。濾過して得た固体をメタノールで2時間65℃で還流攪拌した後、20℃に冷却して結晶を濾過し、メタノールで洗浄した後、50℃で減圧乾燥してゲフィチニブ二塩酸塩215gを得た(収率93.3%、純度99.9%)。
1H NMR(DMSO-d6) δ11.79(s, 1H), 10.96(s, 1H), 8.87(s, 1H), 8.63(s, 1H), 8.10(dd, 1H), 7.83(m, 1H), 7.54(t, 1H), 7.40(s, 1H), 4.40(t, 2H), 4.00(s, 3H), 3.97(d, 2H), 3.82(t, 2H), 3.50(d, 2H), 3.32(d, 2H), 3.12(m, 2H), 2.33(m, 2H)
X線粉末回折の2θ値:約6.00、7.49、8.07、9.59、14.99、15.31°
<実施例1>ゲフィチニブ(化学式I)の新規な結晶形の製造
ゲフィチニブ二塩酸塩200gを精製水3000mLに入れ、60〜70℃で溶解させて濾過した。濾過液に10%水酸化ナトリウム水溶液を60〜70℃でゆっくりと滴加して、pHが11〜13となるように調節した。pH調節された濾過液を60〜70℃で1時間攪拌した後、30℃に冷却し、30分間攪拌した。析出した結晶を濾過し、精製水で洗浄した。濾過して洗浄することにより、三水和物より水分含量が高いため、水分含量約35〜40重量%のゲフィチニブの湿体を得た。得られた湿体にアセトン1000mLを加え、20℃で2時間撹拌した後、濾過し、アセトンで洗浄した。50〜60℃で減圧乾燥して、ゲフィチニブの新規な結晶形156gを得た(収率90.7%、純度99.9%、水分0.6%)。
融点:約194℃
1H NMR(DMSO-d6) δ 9.56(s, 1H), 8.50(s, 1H), 8.11(dd, 1H), 7.81(s, 1H), 7.78(m, 1H), 7.44(t, 1H), 7.20(s, 1H), 4.18(t, 2H), 3.94(s, 3H), 3.58(m, 4H), 2.50(m, 2H), 2.40(m, 4 H), 2.00(m, 2H)
X線粉末回折の2θ値:約6.45、8.20、11.32、12.90、14.02°
<実施例2>結晶形−1から新規な結晶形への転換工程
10gのゲフィチニブ結晶形−1を水10mLとアセトン50mLとの混合溶媒に投入し、20℃で2時間撹拌した。これを濾過し、アセトン20mLで洗浄した後、50〜60℃で減圧乾燥して、ゲフィチニブの新規な結晶形9.5gを得た(水分:0.16%)。
X線粉末回折の2θ値:約6.45、8.20、11.32、12.90、14.02°
<実施例3>結晶形−1から新規な結晶形への転換工程
10gのゲフィチニブ結晶形−1を水5mLとアセトン50mLとの混合溶媒に投入し、20℃で2時間撹拌した。これを濾過し、アセトン20mLで洗浄した後、50〜60℃で減圧乾燥して、ゲフィチニブの新規な結晶形9.6gを得た(水分:0.24%)。
X線粉末回折の2θ値:約6.45、8.20、11.32、12.90、14.02°
<実施例4>新規な結晶形からゲフィチニブ結晶形−1への転換工程
実施例3で得たゲフィチニブ100g(新規結晶形)をアセトン500mLに投入し、20℃で2時間撹拌した。これを濾過し、アセトン100mLで洗浄した後、50〜60℃で減圧乾燥して、結晶形−1のゲフィチニブ96.9gを得た(水分:0.15%)。
融点:約194℃
X線粉末回折の2θ値:約7.15、11.28、15.89、19.39、24.35、26.41°
本発明に係るゲフィチニブの新規な結晶形は、無溶媒和物及び無水和物の形でも安定し、高純度で得ることが可能であるうえ、薬学的に利用可能である。本発明の結晶形は、無溶媒和物および無水物の形であるので、結晶形に含まれている有機溶媒により人体に弊害を及ぼすおそれがなく、製造工程が経済的・環境調和的であり、量産が容易である。
また、本発明の製造方法は、ゲフィチニブの新規な結晶形を高純度および高収率で得ることができるので、有用に使用可能である。

Claims (10)

  1. ゲフィチニブまたはその塩を、水と、アセトンを用いて結晶化する段階を含む、ゲフィチニブの結晶形を製造する方法。
  2. 前記水とアセトンの体積比が1:3〜10である、請求項に記載のゲフィチニブの結晶形を製造する方法。
  3. 前記ゲフィチニブまたはその塩がゲフィチニブの無水結晶形、ゲフィチニブの水和物またはゲフィチニブの塩酸塩である、請求項に記載のゲフィチニブの結晶形を製造する方法。
  4. ゲフィチニブまたはその塩を水に溶解させ、ゲフィチニブの湿体を得る段階と、
    前記ゲフィチニブの湿体にアセトンを加える段階とを含む、ゲフィチニブの結晶形を製造する方法。
  5. 前記ゲフィチニブの湿体の水分含量が、ゲフィチニブの湿体の総重量に対して25重量%〜50重量%である、請求項に記載のゲフィチニブの結晶形を製造する方法。
  6. 前記ゲフィチニブがゲフィチニブの塩酸塩である、請求項に記載のゲフィチニブの結晶形を製造する方法。
  7. ゲフィチニブまたはその塩に、水とアセトンを投入して懸濁液を製造する段階と、
    前記懸濁液を濾過して固体を得る段階と、
    前記固体を乾燥する段階とを含んでなる、ゲフィチニブの結晶形を製造する方法。
  8. 前記乾燥が50℃〜60℃で行われる、請求項に記載のゲフィチニブの結晶形を製造する方法。
  9. 前記水とアセトンの体積比が1:3〜10である、請求項に記載のゲフィチニブの結晶形を製造する方法。
  10. 前記水とアセトンの体積比が1:5である、請求項に記載のゲフィチニブの結晶形を製造する方法。
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