JP7377981B2 - デクルシン誘導体の新規な合成方法 - Google Patents

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Description

本発明は、デクルシン誘導体の新規な合成方法に関する。
人間の寿命が増加するにつれて、老化の進行過程についての関心が活発に提起されているが、いまだに明確に明らかになっていない部分が多く、最近、研究は、主にヒト早老症を対象にして遺伝的または分子的な老化メカニズムについてなされている。
早老症またはハッチンソン・ギルフォード症侯群(Hutchinson Gilford progria syndrome、HGPS)は、子供に早期老化現象が表われる致命的であり、珍しい遺伝疾患であって、早老症を有した小児の場合、初期幼児期には、正常な形状を示すが、約9~24ヶ月になると、深刻な成長遅延を示し始めて、結局、背が小さく、体重が少ない態様を示す。また、特徴的な顔型を有しており、全身アテローム硬化症、心血管系疾患、脳卒中、股関節脱臼などが表われ、皮下脂肪層が損失され、指爪の欠陥、関節の硬質、骨格損傷などが表われる。このような早老症小児患者は、心臓疾患によって、通常8~21歳に死亡し、平均寿命が13歳程度である。
HGPSは、非常に珍しい常染色体優性遺伝的疾病であって、ラミンA(Lamin A、LMN A)のG608Gの沈黙突然変異によって発生する。前記突然変異は、新たな切断ドナーサイトを生成し、ラミンAのC末端ドメインの50個のアミノ酸が欠失した選択的な切断部位産物であるプロゲリン(Progerin、Prg)を生産する。
プロゲリンの発現は、核膜不規則性または核-細胞質ラミンAの減少のような形態学的な変化を誘発し、プロゲリンの発現を阻害する場合、核変形の減少が誘発されるので、HGPSの主要因子として確認された。
これにより、大韓民国公開特許第10-2018-0019490号では、新規な化合物であるデクルシン誘導体化合物が老化関連疾患の治療及びしわの予防または改善に効果的であるということが立証されたが、デクルシン誘導体化合物の収率が低くて、量産に限界があった。
したがって、デクルシン誘導体化合物の収率を高め、量産が可能な新規な合成方法についての研究が必要な実情である。
本発明の目的は、デクルシン誘導体化合物の収率を高め、量産が可能な新規なデクルシン誘導体の合成方法を提供することである。
前記目的を果たすために、本発明は、(I)シンナミルブロミド(Cinnamyl bromide)とN-メチル-2-ピロリドン[N-Methyl-2-pyrrolidone;NMP]溶媒とを混合して溶液を製造する段階;(II)デクルシノール(Decursinol)とテトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran;THF)溶媒及び水素化ナトリウム(Sodium hydride;NaH)とを混合して溶液を製造する段階;及び(III)前記(I)及び(II)段階で製造された溶液を混合して、下記化学式1で表されるデクルシン誘導体を収得する段階;を含むデクルシン誘導体の合成方法を提供する。
本発明によるデクルシン誘導体化合物の新規な合成方法は、収得されるデクルシン誘導体化合物の収率を高めることができ、追加的な再結晶工程後には、80%以上の収率が得られ、量産も可能である。
本発明の一実施例によって合成されたデクルシン誘導体のNMR結果を示す図面である。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明者らは、シンナミルブロミドとデクルシノールとからデクルシン誘導体を合成する過程でN-メチル-2-ピロリドン[NMP]溶媒、テトラヒドロフラン(THF)溶媒及び水素化ナトリウム(NaH)を用いて合成を行った場合、収得されるデクルシン誘導体化合物の収率を高めることができ、追加的な再結晶工程後には、80%以上の高い収率を示す最適の新規な合成方法を確認することにより、本発明を完成した。
本発明は、(I)シンナミルブロミドとN-メチル-2-ピロリドン[NMP]溶媒とを混合して溶液を製造する段階;(II)デクルシノールとテトラヒドロフラン(THF)溶媒及び水素化ナトリウム(NaH)とを混合して溶液を製造する段階;及び(III)前記(I)及び(II)段階で製造された溶液を混合して、下記化学式1で表されるデクルシン誘導体を収得する段階;を含むデクルシン誘導体の合成方法を提供する。
この際、前記シンナミルブロミドとNMPは、1:(5~10)の重量比で含まれ、シンナミルブロミドとNMPとを混合して15~25℃で撹拌して溶液を製造することができる。
また、前記デクルシノールとTHF及びNaHは、(5~10):(50~100):1の重量比で含まれ、デクルシノールとTHFとを混合して15~25℃で撹拌して溶液を製造した後、-5~5℃でNaHを投入して製造することができる。
また、前記デクルシン誘導体を収得する段階は、前記(III)段階で製造された混合溶液をpH7以下に調節する段階(第1段階);前記第1段階の溶液から有機層を収得する段階(第2段階);前記第2段階で収得された有機層を減圧濃縮して反応溶液を収得する段階(第3段階);及び前記第3段階で収得された反応溶液を熱処理及び冷却後、濾過、乾燥させてデクルシン誘導体を収得する段階(第4段階);を含みうる。
前記のようなデクルシン誘導体の合成方法を通じて収率58%に(7S)-(+)-8,8-ジメチル-7-(3-フェニル-アリルオキシ)-7,8-ジヒドロ-6H-ピラノ[3,2-g]クロメン-2-オン{(7S)-(+)-8,8-Dimethyl-7-(3-phenyl-allyloxy)-7,8-dihydro-6H-pyrano[3,2-g]chromen-2-one(SLC-D011)}化合物を収得することができ、これは、従来30~40%の収率を示した合成方法よりも高い収率が得られる最適の合成方法である。
この際、前記収得されたデクルシン誘導体を再結晶する段階をさらに含みうる。
前記再結晶する段階は、収得されたデクルシン誘導体にアセトンを混合して反応溶液を製造する段階(第1段階);前記第1段階の反応溶液にシードを混合して反応溶液を製造する段階(第2段階);前記第2段階の反応溶液をイソプロピルアルコールと混合して減圧濃縮する段階(第3段階);及び前記第3段階で減圧濃縮された溶液を濾過、乾燥させてデクルシン誘導体を収得する段階(第4段階);を含みうる。
この際、前記シードは、純度99.5%以上、それぞれの柔軟物質0.10%以下を有するデクルシン誘導体生成物であって、結晶化工程中、シードを使用すれば、結晶析出が容易であり、柔軟物質を除去することができ、ポリモーフ(polymorph)の制御が容易な長所がある。
前記のようなデクルシン誘導体を再結晶する段階をさらに含むことにより、(7S)-(+)-8,8-ジメチル-7-(3-フェニル-アリルオキシ)-7,8-ジヒドロ-6H-ピラノ[3,2-g]クロメン-2-オン{(SLC-D011)}化合物を収率86%に非常に高い収率で収得することができるということを確認した。
前記デクルシン誘導体の合成方法の反応物含量範囲、温度、混合条件などを外れれば、本発明によるデクルシン誘導体化合物の収率が著しく低くなるか、量産が不可能であって、経済的ではない問題が引き起こされる。
また、本発明によって合成されたデクルシン誘導体である(7S)-(+)-8,8-ジメチル-7-(3-フェニル-アリルオキシ)-7,8-ジヒドロ-6H-ピラノ[3,2-g]クロメン-2-オン{(SLC-D011)}化合物は、ハッチンソン・ギルフォード症侯群(HGPS)及びウェルナー症候群(wernersyndrome)のような老化関連疾患の治療に効果的に使われ、皮膚細胞のコラーゲン生成を増加させて、しわの予防または改善用化粧料組成物として用いられるだけではなく、アトピー性皮膚炎疾患の予防及び治療のための薬学組成物及び健康機能食品に活用されうる。
以下、実施例を通じて本発明をさらに詳しく説明する。これらの実施例は、単に本発明をより具体的に説明するためのものであって、本発明の要旨によって、本発明の範囲が、これらの実施例によって制限されないということは当業者にとって自明である。
<比較例1>エーテル型(Ether-form)の(+)-デクルシン誘導体の合成(SLC-D011)
前記反応式1のように、Nガス下で、100mlのラウンドフラスコに(S)-(+)-デクルシノール(SLC-B001、2.33g、9.47mmol、1eq)を無水ジメチルホルムアミド(N,N-dimethylformamide、DMF;10ml)で溶解し、これを-20℃に設定された低温反応器に設置した。
反応混合液に(E)-シンナミルブロミド[(E)-Cinnamyl bromide;(3-bromo-propenyl)-benzenel、2.8g、14.2mmol、1.5eq]と水素化ナトリウム(NaH、60%、757mg、18.9mmol、2eq)とを入れ、4時間撹拌した後、蒸留水3mlを入れ、10分後に低温反応器から取り出した後、ジクロロメタン200mlと蒸留水200mlとで2回分液し、有機層を集めて硫酸ナトリウムで脱水し、濾過した後、濾液を減圧濃縮した。
濃縮液は、シリカゲルカラム分離(ethyl acetate:n-hexane=gradient elution to 1:3 from 1:10)して、(7S)-(+)-8,8-ジメチル-7-(3-フェニル-アリルオキシ)-7,8-ジヒドロ-6H-ピラノ[3,2-g]クロメン-2-オン{(SLC-D011)}1.21g(35.3%)を得た;収率35.3%、白色固体、mp:143℃、R=0.39(2:1 n-hexane-ethyl acetate);[α]25 +117.6(c=1、CHCl);H NMR(400MHz、CDCl):δ 7.56(1H、d、J=9.6Hz、H-4)、7.38-7.23(5H、m、H-5’、H-6’、H-7’、H-8’、H-9’)、7.15(1H、s、H-5)、6.76(1H、s、H-10)、6.59(1H、d、J=16.0Hz、H-3’)、6.30-6.23(1H、m、H-2’)、6.20(1H、d、J=9.6Hz、H-3)、4.34(1H、dd、J=6.0、12.8Hz、H-1a’)、4.21(1H、dd、J=60、12.4Hz、H-1b’)、3.59(1H、dd、J=5.2、7.6Hz、H-7)、3.07(1H、dd、J=4.8、16.0Hz、H-6a)、2.85(1H、dd、J=7.2、16.4Hz、H-6b)、1.41(3H、s CH-8)、1.36(3H、s、CH-8);13C NMR(100MHz、acetone-d)δ 161.2(C-2)、157.8(C-9a)、155.3(C-10a)、144.5(C-4)、137.9(C-4’)、132.9(C-3’)、130.4(C-5)、129.6(C-6’、C-8’)、128.6(C-7’)、127.5(C-2’)、127.4(C-5’、C-9’)、118.3(C-5a)、113.7(C-3)、113.6(C-4a)、104.5(C-10)、78.8(C-7)、76.4(C-8)、70.8(C-1’)、27.8(C-6)、26.1(CH-8)、22.2(CH-8);ESI-MS:m/z=363[M+H]。Anal Calc for C2322:C、76.22;H、6.12;Found:C、76.20;H、6.10。
<比較例2>エーテル型の(+)-デクルシン誘導体の合成(SLC-D011)
前記比較例1で水素化ナトリウム(NaH)の代わりに、水酸化カリウム(Potassium Hydroxide)を利用したことを除いては、比較例1と同じ条件下で合成を行った。
その結果、白色固体であるデクルシン誘導体(7S)-(+)-8,8-ジメチル-7-(3-フェニル-アリルオキシ)-7,8-ジヒドロ-6H-ピラノ[3,2-g]クロメン-2-オン{(SLC-D011)}を収率44%に収得するということを確認した。
H NMR(400MHz、CDCl):δ 7.56(1H、d、J=9.6Hz、H-4)、7.38-7.23(5H、m、H-5’、H-6’、H-7’、H-8’、H-9’)、7.15(1H、s、H-5)、6.76(1H、s、H-10)、6.59(1H、d、J=16.0Hz、H-3’)、6.30-6.23(1H、m、H-2’)、6.20(1H、d、J=9.6Hz、H-3)、4.34(1H、dd、J=6.0、12.8Hz、H-1a’)、4.21(1H、dd、J=60、12.4Hz、H-1b’)、3.59(1H、dd、J=5.2、7.6Hz、H-7)、3.07(1H、dd、J=4.8、16.0Hz、H-6a)、2.85(1H、dd、J=7.2、16.4Hz、H-6b)、1.41(3H、s CH-8)、1.36(3H、s、CH-8)。
<実施例1>新規なエーテル型の(+)-デクルシン誘導体の合成(SLC-D011)
1-1.(E)-シンナミルブロミド溶液準備(溶液1)
反応器に(E)-シンナミルブロミド(12.4kg、60.9moles、1.24当量)とN-メチル-2-ピロリドン[NMP](63.8kg)とを混合した後、15~25℃で撹拌した。
1-2.S-デクルシノール(S-Decursinol)溶液準備(溶液2)
反応器にS-デクルシノール(12.1kg、49.1moles、1.0当量)、テトラヒドロフラン(THF)(122kg)を混合した後、15~25℃で撹拌した。反応器の内部温度-5~5℃を保持しながら、水素化ナトリウム(NaH)(1.81kg、75.4moles、1.54当量)を徐々に最小1時間投入した。
1-3.溶液1と溶液2との混合
内部温度-5~5℃を保持しながら溶液1を溶液2に投入して最小10時間撹拌した。
反応完了後、酢酸(Acetic acid)(6.6kg)を投入した後、反応溶液pHが7以下(≦7)を確認し、-5~5℃で1~3時間撹拌した。メチルターシャリーブチルエーテル[Methyl Tertiary Butyl Ether;MTBE](92kg)と精製水(124kg)とを投入し、20~30℃で20~30分撹拌した。層が分離されれば、有機層は反応器に残し、水層は廃棄した。有機層に精製水(62kg)を投入し、20分撹拌後、層分離させた。以後、水層を廃棄し、もう一度有機層に精製水(62kg)を投入し、20分撹拌して層分離後に、水層を廃棄した。
前記有機層を40℃以下でトルエン(toluene)(62kg)を投入し、25~37Lになるまで減圧濃縮した。以後、トルエン(62kg)を再投入し、溶液が25~37Lになるまで減圧濃縮を繰り返した。
以後、反応溶液を80~85℃で2時間加熱し、45~50℃で2~4時間撹拌した後、-5~5℃に4~8時間撹拌して冷却した。
生成物は、遠心分離機(Centrifuge)濾過器を用いて濾過し、該濾過された生成物を冷却したトルエン(-5~5℃、27kg)で洗浄した後、残留トルエンが0.5%以下になるまで35~40℃で乾燥した。
乾燥された生成物は、(7S)-(+)-8,8-ジメチル-7-(3-フェニル-アリルオキシ)-7,8-ジヒドロ-6H-ピラノ[3,2-g]クロメン-2-オン{(SLC-D011)}の白色固体であって、収率10.4kg(58%)、純度(HPLC Area%):99.0%、含量98.6%であるということを確認した。
H NMR(400MHz、CDCl):δ 7.56(1H、d、J=9.6Hz、H-4)、7.38-7.23(5H、m、H-5’、H-6’、H-7’、H-8’、H-9’)、7.15(1H、s、H-5)、6.76(1H、s、H-10)、6.59(1H、d、J=16.0Hz、H-3’)、6.30-6.23(1H、m、H-2’)、6.20(1H、d、J=9.6Hz、H-3)、4.34(1H、dd、J=6.0、12.8Hz、H-1a’)、4.21(1H、dd、J=60、12.4Hz、H-1b’)、3.59(1H、dd、J=5.2、7.6Hz、H-7)、3.07(1H、dd、J=4.8、16.0Hz、H-6a)、2.85(1H、dd、J=7.2、16.4Hz、H-6b)、1.41(3H、s CH-8)、1.36(3H、s、CH-8)(図1)。
<実施例2>SLC-D011の再結晶
前記実施例1から得られた(7S)-(+)-8,8-ジメチル-7-(3-フェニル-アリルオキシ)-7,8-ジヒドロ-6H-ピラノ[3,2-g]クロメン-2-オン{(SLC-D011)}(10.4kg、26.7moles)を反応器に投入した。アセトン(Acetone)(68kg)を投入した後、10~40分間50~55℃で撹拌した。溶液温度50~55℃を保持しながら、反応溶液をカートリッジ濾過器(Cartridge filter)を通過させて濾過した。以後、濾液を50~55℃で40分撹拌した。
前記反応溶液を0.5~1時間にわたって徐々に40~45℃に冷却した後、シード(Seed)(生成物(純度99.5%以上、それぞれの柔軟物質0.10%以下))(100g)を投入し、1.5~2.5時間撹拌した。以後、反応溶液を20~25℃に0.5~1時間にわたって冷却した。
20~25℃を保持しながら、イソプロピルアルコール(Isopropyl alcohol)(127kg)を4~8時間にわたって投入した。反応溶液を25℃以下で溶液体積が190~210Lになるまで減圧蒸留した。以後、反応溶液を2~3時間0~5℃に冷却し、12~16時間撹拌して生成物を得た。
前記生成物をフィルタードライヤー(Filter dryer)を用いて濾過し、該濾過された生成物をイソプロピルアルコール(15kgx2)で2回洗浄した。生成物を乾燥器に入れ、20~30℃で20~24時間乾燥した。再精製された(7S)-(+)-8,8-ジメチル-7-(3-フェニル-アリルオキシ)-7,8-ジヒドロ-6H-ピラノ[3,2-g]クロメン-2-オン{(SLC-D011)}は、白色固体であって、収率:9.05kg(86%)、純度(HPLC):99.9%、Chiral純度:100%、含量(HPLC)98.3%、LOD(Loss on Drying):0.1%、Water content(Karl Fisher):0.1%、DSC:Onset 149℃ Peak 150.3℃、Melting point:148~149℃であるということを確認した。
H NMR(400MHz、CDCl):δ 7.56(1H、d、J=9.6Hz、H-4)、7.38-7.23(5H、m、H-5’、H-6’、H-7’、H-8’、H-9’)、7.15(1H、s、H-5)、6.76(1H、s、H-10)、6.59(1H、d、J=16.0Hz、H-3’)、6.30-6.23(1H、m、H-2’)、6.20(1H、d、J=9.6Hz、H-3)、4.34(1H、dd、J=6.0、12.8Hz、H-1a’)、4.21(1H、dd、J=60、12.4Hz、H-1b’)、3.59(1H、dd、J=5.2、7.6Hz、H-7)、3.07(1H、dd、J=4.8、16.0Hz、H-6a)、2.85(1H、dd、J=7.2、16.4Hz、H-6b)、1.41(3H、s CH-8)、1.36(3H、s、CH-8)。

Claims (5)

  1. (I)シンナミルブロミドとN-メチル-2-ピロリドン[NMP]溶媒とを混合して溶液を製造する段階と、
    (II)デクルシノールとテトラヒドロフラン(THF)溶媒及び水素化ナトリウム(NaH)とを混合して溶液を製造する段階と、
    (III)前記(I)及び(II)段階で製造された溶液を混合して、下記化学式1で表されるデクルシン誘導体を収得する段階と、
    を含み、
    前記デクルシン誘導体を収得する段階は、
    前記(III)段階で製造された混合溶液をpH7以下に調節する段階(第1段階)と、
    前記第1段階の溶液から有機層を収得する段階(第2段階)と、
    前記第2段階で収得された有機層を減圧濃縮して反応溶液を収得する段階(第3段階)と、
    前記第3段階で収得された反応溶液を熱処理及び冷却後、濾過、乾燥させてデクルシン誘導体を収得する段階(第4段階)と、
    を含む、デクルシン誘導体の合成方法:
  2. 前記シンナミルブロミドとNMPは、1:(5~10)の重量比で含まれることを特徴とする、請求項1に記載のデクルシン誘導体の合成方法。
  3. 前記デクルシノールとTHF及びNaHは、(5~10):(50~100):1の重量比で含まれることを特徴とする、請求項1に記載のデクルシン誘導体の合成方法。
  4. 前記収得されたデクルシン誘導体を再結晶する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項1から請求項のうち何れか一項に記載のデクルシン誘導体の合成方法。
  5. 前記再結晶する段階は、
    収得されたデクルシン誘導体にアセトンを混合して反応溶液を製造する段階(第1段階)と、
    前記第1段階の反応溶液にシードを混合して反応溶液を製造する段階(第2段階)と、
    前記第2段階の反応溶液をイソプロピルアルコールと混合して減圧濃縮する段階(第3段階)と、
    前記第3段階で減圧濃縮された溶液を濾過、乾燥させてデクルシン誘導体を収得する段階(第4段階)と、
    を含むことを特徴とする、請求項に記載のデクルシン誘導体の合成方法。
JP2022539009A 2019-12-24 2020-11-06 デクルシン誘導体の新規な合成方法 Active JP7377981B2 (ja)

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