JP6594917B2 - 所定の粒子径を有する純粋な非多形結晶性胆汁酸の最適合成 - Google Patents
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Description
Nor−UDCAのカリウム塩またはBis−nor−UDCAのカリウム塩を結晶化させるステップと、
任意で前記カリウム塩を溶媒中に溶解させ、溶液を酸性化することにより純粋なNor−UDCAまたはBis−nor−UDCAを得るステップとを含む方法。
式(A)の化合物:
式(B)の化合物:
(b)式(B)の化合物を式(C)の化合物:
(c)式(C)の化合物を粗製状態の式(D)の化合物:
(d)粗製状態の式(D)の化合物をKOHで処理し、Nor−UDCAまたはBis−nor−UDCAのカリウム塩を結晶化させるステップとを含み、
式中nが0または1であることを特徴とする方法。
本発明は、Nor−UDCA、Bis−nor−UDCAまたは薬学的に許容されるその塩の純粋な多形体を提供する。本多形体は熱力学的に安定である。
本発明の多形体を調製する方法は好ましくは、
(a)式(A)の化合物:
式(B)の化合物:
(b)式(B)の化合物を式(C)の化合物:
(c)式(C)の化合物を粗製状態の式(D)の化合物:
(d)粗製状態の式(D)の化合物をKOHで処理し、Nor−UDCAまたはBis−nor−UDCAのカリウム塩を結晶化させるステップとを含み、
式中、nは0または1である。
UDCAをギ酸およびトルエンに加える(65〜75℃で>3時間;温度を18〜22℃に下げる)。トルエン相を分離しギ酸/水相を廃棄する。トルエン相を濃縮し(≦65℃)、55〜65℃でn−ヘプタンを素早く加え、生成物を結晶化させる。反応混合物を10〜15℃まで冷却し撹拌する。懸濁液をろ過し、n−ヘプタンで洗浄後、50℃を超えない温度で乾燥する(LOD:≦1.0%)。生成物Iが白色固形として得られる。
過塩素酸を使用しないことで工程を簡略化し、無水酢酸を添加しないことで気体の激しい発生を避けた。より純粋な生成物を得てより良好に結晶化するために、反応混合物をそのままトルエンで抽出し、生成物をトルエン/n−ヘプタンから結晶化させた。また、市販のギ酸水溶液を用いることができ、無水の反応条件にする必要はなかった。トルエン/ヘプタンからの析出は、生成物をさらに精製する方法でもある。このステップにより、収率が約85%に上がった。
トリフルオロ酢酸、生成物Iおよび無水トリフルオロ酢酸を混合する(15〜25℃で>40分)。亜硝酸ナトリウムを加えながら、反応混合物を撹拌、冷却する(15〜25℃で1.5〜3時間)。反応混合物を極めて穏やかに35〜40℃まで加熱し、その温度を>45分間一定に保つ。その後、温度を44〜48℃まで上昇させ、30分間一定に保つ。<22℃に冷却後、トルエンおよび水を加える。相を分離し、水/酸相を廃棄する。トルエン相に水を加え、分離後水相を廃棄する。トルエンを<50℃で留去し、高粘性油を得る。油にEtOH、n−ヘプタンおよび28%NaOHを加え、1.5時間かけて55〜65℃まで加熱すると、生成物IIは結晶化し始める。水を加え、懸濁液を16〜22℃まで冷却する。懸濁液をろ過し、ケークをEtOH/水、続いてn−ヘプタンで洗浄し、<50℃で乾燥する(LOD:≦1.0%)。生成物IIが白色〜淡黄色の固形物として得られる。
有害かつ高価な薬品の使用を最小限にするため、トリフルオロ酢酸の量を減じた。安全性と純度を最適化する目的で、亜硝酸ナトリウム添加中および加熱中の温度範囲および時間を変更した。また、ワークアップ操作を変更し、生産規模において実用的なものとするとともに純度の向上を期した。反応混合物をトルエンで抽出し、その後EtOH/水/n−ヘプタン中、水酸化ナトリウムで完全に脱保護した。生成物はこのアルカリ性EtOH/水/n−ヘプタンから結晶化された。これは、Schteingart(1988年)による公知の方法とは対照的に、生成物の結晶化を行わない方法であるため、精製を必要としない。この変法により得られる収率は約80%である。
生成物II、n−プロパノールおよび水酸化ナトリウム(ペレット)をスチール製の反応容器中で混合する。加水分解が完了するまで反応混合物を撹拌、還流する(>20時間)。水を加え、45℃よりも高い温度を保ちながらn−プロパノール/水を留去する。反応混合物を効率よく撹拌し温度を55〜65℃に保ちながら、トルエン−水を加える。30%HClでpHを1.0〜2.0に調整する。このpH調整の過程において、生成物III(290nmでのUV検出による収率が約95%の、不純物を含む粗製nor−UDCA)が、この2相系から結晶化する。懸濁液を18〜22℃まで冷却する。懸濁液をろ過し、ろ過ケークを水とn−ヘプタンとで洗浄し、50℃を超えない温度で乾燥する(LOD:≦1.0%)。
溶媒をEtOH/水(1:1)から純粋なn−プロパノールに変更し、水酸化カリウムを水酸化ナトリウムに変更することにより、反応時間が著しく短縮された。溶媒量も減少した。ワークアップ操作から洗浄および抽出を省き、生成物は水とトルエンの2相系から直接結晶化された。この方法は格段に簡易化されており、時間の短縮、有毒溶媒の減少、非毒性物質の使用により、結晶化の制御が容易になる。この2相系からの結晶化により、優れた品質の生成物が少なくとも90%の収率で得られた。
生成物III、2−プロパノールおよび1当量の水酸化カリウムを混合し、70〜80℃に加熱する。溶液が得られるまで水をゆっくり加える。溶液は淡黄色〜黄色でわずかに濁っている。活性炭およびパーライトを加え、熱いうちに溶液をろ過する。減圧下、2−プロパノール/水を40〜80℃で留去する。2−プロパノールを加えながら、水分含量が≦2%になるまで蒸留を続ける。その後、懸濁液を5〜15℃に冷却する(≧4時間)。温度を0〜5℃まで下げ、生成物IVをろ取し、2−プロパノールで洗浄、減圧下≦50℃で乾燥する。生成物IVが白色固形物として得られる。得られたカリウム塩の純度が十分でない場合、以下のように再結晶することができる。生成物IVと2−プロパノールとを混合し、75〜80℃に加熱する。溶液が得られるまで水を加える。2−プロパノール/水を減圧下40〜80℃で留去する。蒸留中に生成物IVが結晶化し始める。再度、水分含量が≦2%になるまで蒸留を続ける。2−プロパノールを加え、懸濁液を5〜15℃に冷却する(≧4時間)。温度を0〜5℃まで下げ、生成物Vをろ取し、2−プロパノールで洗浄、減圧下≦50℃で乾燥する。純度試験に合格するまで再結晶を繰り返す(薬学的に純粋な生成物Vが≧98%という極めて高い収率で得られ、極めて効率的な精製であることがわかる)。
合成における新規な精製ステップの記載であり、相当する公知技術は存在しない。
生成物V、水およびアセトンを22〜28℃で撹拌して溶液を得た後、ろ過する。30%HClを徐々に加え、反応混合物のpHを1.0〜2.0に調整すると、直ちに生成物VIの結晶化が始まる。懸濁液を18〜24℃に冷却し、ろ取し、注射用水、注射用水/アセトンおよびn−ヘプタンで洗浄し、減圧下≦50℃で乾燥する(LOD:≦0.8%)。収率は少なくとも90%となる。
公知の方法においては、イオン交換カラムクロマトグラフィーおよびメタノール/アセトンからの再結晶化によりNor−UDCAを精製している。最も有効な精製方法は、Nor−UDCAカリウム塩を形成かつ/または2−プロパノール/水から再結晶させた後、遊離酸を水/アセトンから析出させる方法であることが確認された。この精製方法は、公知の不純物A(アミド)およびB(UDCA)ならびに未知の不純物を除去するのに極めて有効であることが明らかとなった。最終的に、篩過後、薬学的用途に必要とされる所定の粒径分布(60%が<10μm)を有する高品質なNor−UDCAが合成される。
本発明はまた、本発明の多形体を含む医薬組成物に関する。
本発明による治療対象の肝疾患は胆汁うっ滞性肝疾患、好ましくは原発性硬化性胆管炎(PSC)、原発性胆汁性肝硬変(PBC)または進行性家族性肝内胆汁うっ滞、特に進行性家族性肝内胆汁うっ滞1型、2型および3型、嚢胞性線維症、薬物誘発性の胆汁うっ滞、または慢性ウイルス性肝炎(B、C、D)、アルコール性および非アルコール性脂肪性肝炎、自己免疫性肝炎、ヘモクロマトーシス、ウィルソン病およびα1−アンチトリプシン欠乏症などの非胆汁うっ滞性肝疾患でありうる。
SchteingartとHofmannのJournal of Lipid Research Vol.29(10),1387−1395(1988年)にしたがって合成されたNor−UDCAの種々の特性について調べた。
合成されたNor−UDCAの化学的不純物プロファイルをHPLC/RIにより評価した。得られた結果は以下の通りである。
得られた結晶の粒子径を顕微鏡法により分析した。粒子径の中央値は13.37μm、すなわち50%の結晶の大きさが13.37μm以下であった。60%の結晶の粒子径は15.64μm以下であった。95%の粒子の粒子径は46.64μm以下であった。粒子径が10μm以下である粒子は30%未満であった。この粒径分布は、目的とする医薬製剤には適切でない。粉砕/微粉化はNor−UDCAの多形純度および/または熱力学的安定性を低下させるため望ましくない。
多形体スクリーニング試験を2相で行った。相1では、A型と指定した合成Nor−UDCAの特性をXRPD、デジタルイメージング、熱分析(DSCおよびTGMS)によって明らかにした。該物質の純度はHPLC/RIによって確認した。分析方法の概要を表1に示す。多形体スクリーニングに用いる結晶化溶媒を選択するため、20種の溶媒の溶解度を定性的に調べた。さらに溶解度実験に用いた溶液の蒸留により回収した固形物をXRPDおよびデジタルイメージングにより分析し、Nor−UDCAの可能性のある新しい型形成に関する情報を得た(表2参照)。この結晶化方法のための実験空間を明確にする上での裏付けとするため、粉砕試験を行った。「冷却/気化実験および固形物への蒸気拡散実験」のために、出発物質として用いられる非晶質物質を、1,4−ジオキサン/水(95/5%)溶液からの凍結乾燥および粉砕(ボールミル粉砕)により計画的に調製した。相2では、種々の結晶化方法を用いて217の実験を行った。適用した結晶化方法は以下の通りである。
− あらかじめ貧溶媒を添加した結晶化
− 2つの温度におけるスラリー実験
− 溶液への蒸気拡散
− 非晶質固形物への蒸気拡散
− 24種の溶媒と1種の乾燥を用いた粉砕による結晶化
図4に示すXRPDパターンの説明:
合成されたNor−UDCAの化学的不純物プロファイルをHPLC/RIにより評価した。その方法を、機器の条件を含めて表5にまとめて示す。この合成により生じる可能性のある副生成物は不純物A、不純物B、不純物C、不純物D、不純物Eおよび不純物Fである。不純物Aは出発物質のウルソデオキシコール酸(UDCA)である。不純物Bは3α,7β−ジヒドロキシ−24−ノル−5β−コラン−23−アミドであり、不完全なニトリル加水分解により生成する中間体である。不純物Cは、出発物質UDCA中に存在する主な不純物であるノルケノデオキシコール酸(Nor−CDCA)である。不純物Dはコール酸(CA)であり、出発物質UDCA中の別の主な不純物である。不純物Eは、望ましい反応が進まなかったホルミル保護UDCAである。ホルミル保護基はアルカリ処理により開裂して結局再び不純物Aとなるので、不純物Eは単なる理論上の不純物に過ぎない。不純物Fは3α,7β−ジヒドロキシ−24−ノル−5β−コラン−23−ニトリルであり、合成における別の中間体である。確立された各精製方法の有効性を、3バッチのNor−UDCAをHPLCで純度分析した結果により示す(表6参照)。可能性のある公知の不純物および未知の不純物を、Nor−UDCAのカリウム塩の再結晶およびその後の遊離酸の析出により効果的に除去すると、化学的に純粋なNor−UDCAが得られる。
遊離酸の析出により、一定した所定の粒度分布を有するNor−UDCA粒子が得られ、Nor−UDCAの結晶径を調節するための粉砕による微粉化が不要となる。3バッチのNor−UDCAの粒子径測定結果から、確立された析出条件によって10μm未満の所望の粒子径が直接得られることがわかる(表7参照)。
2−プロパノールと水との混合物からNor−UDCAカリウム塩の形成および再結晶化を行い、次いで水とアセトンとの混合物から遊離酸を析出させる方法を示した。カリウム塩を経由するこの精製方法は、公知の不純物および未知の不純物をいずれも除去する上で極めて効果的であることがわかる。すなわち、上記の方法によれば、所定の粒子径を有するNor−UDCAの化学的に純粋な単一多形体の結晶性製剤が極めて効率よく提供される。
Claims (21)
- Nor−UDCAの化学的に純粋な、単一多形体の結晶性製剤であって、化学的不純物の全量が、製剤の全重量を基準にして、0.5%未満であり、少なくとも60%の結晶の大きさが10μm未満であり、該結晶が2θが11.9、14.4、15.3、15.8および16.6±0.2度のXRPDピークによって特徴付けられる、熱力学的に安定である製剤。
- 化学的不純物の全量が0.1%未満である、請求項1に記載の製剤。
- 化学的不純物の全量が0.05%未満である、請求項2に記載の製剤。
- 前記Nor−UDCAが無水形である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の製剤。
- 図5に示すXRPDパターンによって特徴付けられる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の製剤。
- 検出可能量の非晶性Nor−UDCAを含まない、請求項1〜5のいずれか一項に記載の製剤。
- 体積加重平均粒径D50が10μm未満である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の製剤。
- 体積加重平均粒径D95が30μm未満である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の製剤。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の製剤を含む医薬組成物。
- 医薬組成物中の請求項1に記載のNor−UDCAの結晶の粒径分布において、少なくとも60%の請求項1に記載のNor−UDCAの結晶の粒子の大きさが10μm未満である、請求項9に記載の医薬組成物。
- 胆汁うっ滞性肝疾患の治療に用いる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の製剤または請求項9もしくは10に記載の医薬組成物。
- 前記胆汁うっ滞性肝疾患が、原発性胆汁性肝硬変(PBC)、原発性硬化性胆管炎(PSC)、自己免疫性肝炎(AIH)およびAIHオーバーラップ症候群を含むオーバーラップ症候群からなる群から選択される、請求項11に記載の製剤または医薬組成物。
- 代謝性肝疾患および/または動脈硬化の治療に用いる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の製剤または請求項9もしくは10に記載の医薬組成物。
- 前記代謝性肝疾患が非アルコール性脂肪性肝炎である、請求項13に記載の製剤または医薬組成物。
- 前記代謝性肝疾患がアルコール性脂肪性肝炎である、請求項13に記載の製剤または医薬組成物。
- 経口投与、非経口投与、皮下投与、静脈内投与、筋肉内投与、経鼻投与、局所投与または直腸投与用に製剤化される、請求項9〜15のいずれか一項に記載の医薬組成物。
- 薬学的に許容される1以上の賦形剤を含む、請求項9〜16のいずれか一項に記載の医薬組成物。
- 請求項1に記載のNor−UDCAの化学的に純粋な、単一多形体の結晶性製剤の調製方法であって、
Nor−UDCAのカリウム塩を結晶化させるステップと、
前記カリウム塩を溶媒中に溶解させ、溶液を酸性化することによりNor−UDCAを析出させて純粋なNor−UDCAを得るステップとを含む方法。 - 前記溶媒が水とアセトンとの混合物であり、前記析出が、溶液を酸性化してpHを1〜2の範囲にすることにより行われる、請求項18に記載の方法。
- 請求項18または19に記載の方法であってさらに
(a)式(A)の化合物:
(b)式(B)の化合物を式(C)の化合物:
(c)式(C)の化合物を粗製状態の式(D)の化合物:
(d)粗製状態の式(D)の化合物をKOHで処理し、Nor−UDCAのカリウム塩を結晶化させるステップとを含み、
式中nが1であることを特徴とする方法。 - 粉砕ステップおよび/または微粉化ステップを含まない、請求項18〜20のいずれか一項に記載の方法。
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