JPH09506921A - 疎水性化合物を溶解するためおよびエナンチオマの純度を照査するためのモノ−３，６−アンヒドロシクロデキストリンの使用およびこれらのシクロデキストリンの調製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、疎水性化合物を溶解するためおよびエナンチオマの純度を照査するためのモノ−３，６−アンヒドロシクロデキストリンの使用に関する。モノ−３，６−アンヒドロシクロデキストリンは、式：

Description

【発明の詳細な説明】 疎水性化合物を溶解するためおよびエナンチオマの純度を照査するためのモノ −３，６−アンヒドロシクロデキストリンの使用およびこれらのシクロデキスト リンの調製方法 開示 本発明は、水性媒体中に、特に薬学的に活性な分子等の疎水性化合物を、シ クロデキストリン誘導体に包接することによって溶解するための、シクロデキス トリン誘導体の使用に関する。 シクロデキストリン類またはシクロマルトオリゴ糖類は、α−１，４に結合 する６、７、または８グルコースユニットの結合によって形成される天然由来の 化合物である。これらシクロデキストリン類が疎水性分子と包接複合体を形成可 能であることは、多くの研究から示されている。たとえば、文献：D．Duchene， ”Cyclodextrins and their industrial uses”，chapter ６，pp２１３− ２５７，Editions de Sante，１９８７に記載されているように、特に薬学分 野において上記現象を利用することが多く提案されている。シクロデキストリン 類を使用した薬学的組成物は日本およびイタリアで販売されており、近年フラン スでも、β−シクロデキストリンにおけるピロキシカムの包接複合体である”Br exin^(R)”が”Pierre Fabre Medicament”社から販売されている。 使用可能なシクロデキストリン類としては、７グルコースユニットを有する β−シクロデキストリンが、空隙のサイズからすると最も適当であり、３つの中 で最も安価であるが、他のシクロデキストリン類よりも溶解性が乏しく、溶血性 があるため、その使用には問題が生じるものである。 β−シクロデキストリンをより適当なものにするために、β−シクロデキス トリンを化学変性して性質を改善することが考えられており、いくつかの解決策 が工夫されており、メチル誘導体またはヒドロキシアルキル誘導体を使用するも のである。 メチル誘導体は元のシクロデキストリンよりも溶解性が向上し、特に２，６ −ジメチル−β−シクロデキストリンの場合には、疎水性有機化合物の溶解特性 が良好である。しかしながら、これらのメチル誘導体は、精製状態で得ることが 困難であることは別として、溶血性のために、薬学的適用、特に注入形態では使 用不可能である。 ヒドロキシアルキル誘導体、特にジャンセンにより開発されたヒドロキシプ ロピル−シクロデキストリン類は、水に対して高い溶解性を有し、幾分溶血性で あるのみである。しかしながら、極度の化学的異質性のため、使用は困難である 。さらに置換は、立体障害により、包接複合体の形成には限界があり、薬学的適 用は今のところ行われていない。 本発明は特に、疎水性化合物を溶解するための、上記欠点のない他のシクロ デキストリン誘導体の使用に関する。本発明はさらに、実験室レベルでの精製工 程を必要とすることなく、非常に純粋な精製物を製造する、シクロデキストリン 誘導体の新規な調製方法に関する。 本発明によれば、水溶性包接複合体を形成するために、疎水性化合物と、式 ： （式中、nは５、６、または７である） で表わされるモノ−３，６−アンヒドロシクロデキストリンとを組み合わせる ことからなる、水性媒体における疎水性化合物の溶解方法が提供される。 この方法における前記式で表わされるモノアンヒドロシクロデキストリン誘 導体の使用によって、特に薬学的活性分子等の疎水性化合物の種々の投与形態に おいて、その溶解性、安定性、およびバイオアベイラビリティを向上する優位性 を有する。 特に、上記誘導体の水溶性は良好であり、元のシクロデキストリン、特にβ −シクロデキストリンと比較すると非常に優れている。さらに、これらのシクロ デキストリン誘導体は元のシクロデキストリンよりもより弱い溶血特性を有して おり、異性体の混合物の各異性体に対して異なった親和性を有しており、クロマ トグラフィーベースの異性体分離方法に使用可能である。ラセミのキラル化合物 で形成された包接複合体は、ＮＭＲ（核磁気共鳴）スペクトルにおいて、各エナ ンチオマの特性シグナルで容易に観察分離可能であるため、エナンチオマの純度 照査を容易に行うことができる。 好ましくは、本発明によれば、β−シクロデキストリンのモノアンヒドロ誘 導体が使用され、すなわち式（I）においてnが６であるものである。しかしなが ら、α−シクロデキストリン（n＝５）およびγ−シクロデキストリン（n＝７） の誘導体も使用可能である。 これらのシクロデキストリン類によって水性媒体で溶解可能となる疎水性化 合物としては、種々のタイプのものが挙げられる。 このような化合物の例は、化粧品製品、ビタミン類、および薬学的に活性な 分子、たとえば文献：D．Duchene，Cyclodextrins and their industrial u ses”，chapter ６，pp２１３〜２５７，Editions de Sante，１９８７に記 載されているようなものである。 好ましくは、本発明では、疎水性化合物は薬学的に活性な分子である。 このような分子の例としては、たとえばステロイド類、たとえばプレドニソ ロン、抗てんかん剤、たとえばカルバマゼピン、および抗ガン剤が挙げられる。 本発明において使用される式（I）で表わされるシクロデキストリン誘導体 は、文献：”Chemistry Letters，pp５４３−５４６，１９８８”に記載の方法 で、相当するモノトシル誘導体をソーダ水溶液と反応させることによって調製可 能である。この反応後、副生成物および塩を除去するために、高性能液体クロマ トグラフィ精製によって、純粋なモノアンヒドロ誘導体を単離可能である。 さらに本発明によれば、好ましは、これらの精製工程を除去可能なより簡単 な方法での上記誘導体が生成される。 本発明はまた、式： （式中、nは５、６、または７である） で表わされるモノ−３，６−アンヒドロシクロデキストリンの調製方法であっ て、水性媒体において、式： （式中、Ｒはトシル基であり、nは５、６、または７である） で表わされるモノトシルシクロデキストリン誘導体を、リチア（Iithia）と反 応させる方法に関する。 ソーダの代わりにリチアを使用すると、モノアンヒドロシクロデキストリン 誘導体をより容易に得ることが可能となり、より良好な条件下で反応媒体からそ れを分離することが可能となる。 この分離は、反応媒体を酸性化した後に沈殿させ、この沈殿工程を繰り返す ことによって行うことが可能であり、補足的なクロマトグラフィベースの精製工 程を行う必要なく、純粋な状態のシクロデキストリン誘導体を単離可能である。 沈殿は、酸性化した後に水性媒体をアセトンなどの有機溶媒に添加し、次い で遠心分離によって形成された沈殿を分離することによって行われるものである 。これによって、塩化リチウムがアセトン等の有機溶媒中に溶解可能であるため 、有機溶媒に溶解可能な全てのスルホン酸誘導体と塩類が除去可能となる。 本発明はまた、特に薬学的な活性分子である疎水性化合物と、式（I）で表 わされるモノ−３，６−アンヒドロシクロデキストリンとの包接複合体に関する 。 これらの包接複合体は常法にしたがって調製可能であり、適当な有機溶媒、 たとえばアセトンにおける疎水性化合物の溶液をモノ−３，６−アンヒドロシク ロデキストリンの溶液または懸濁液に添加することにより調製可能である。次い で、形成された包接複合体を凍結乾燥によって単離可能である。 これらの包接複合体は、薬学的に活性な分子とともに製剤にされる場合には 、特に薬学的に許容されるビヒクルも含有する薬学的組成物として使用可能であ る。 これらの薬学的組成物は、経口または非経口で投与可能であり、たとえば溶 液、粉末、懸濁液等、特に注入可能な溶液の形態である。 上記したように、ラセミ、キラル化合物と式（I）のモノ−３，６−アンヒ ドロシクロデキストリンとの包接複合体は、核磁気共鳴において各エナンチオマ のシグナルを分離する特性を有している。 本発明はまた、有機化合物のエナンチオマの純度を照査する方法であって、 前記エナンチオマの包接複合体を形成するために、前記エナンチオマを、式（I ）で表わされるモノ−３，６−アンヒドロシクロデキストリンと組み合わせ、次 いで、他のエナンチオマの存在を検出するために得られた複合体を核磁気共鳴測 定することからなる方法に関する。 本発明はまた、クロマトグラフィによる異性体の分離方法であって、式（I ）で表わされるモノ−３，６−アンヒドロシクロデキストリンに共有結合した固 体クロマトグラフサポートが充填されたカラムに、異性体の混合物を循環させ、 カ ラムの出口で各異性体を収集することからなることを特徴とする分離方法に関す る。 使用されたクロマトグラフサポートは、不溶性ポリマまたはシリカの微粒子 から形成可能である。不溶性ポリマは特に、アガローズおよび”Sephadex^(R)” タイプの多糖であってもよい。 本発明によるシクロデキストリンのクロマトグラフサポートへの化学グラフ トは、シクロデキストリンのＯＨ基とクロマトグラフサポートのＯＨ基とのカッ プリングを確かにするエピクロロヒドリンなどのカップリング剤によって行うこ とが可能である。 各異性体での異なった親和性を有する本発明によるシクロデキストリンの特 性によって、クロマトグラフィで良好な分離が可能となる。異性体は光学異性体 、位置異性体、またはジアステレオアイソマであってもよい。 本発明の他の特徴および優位点は、図面とともに以下の具体的な実施例から 明らかとなるであろう。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではな い。 図１： ドチエピン（dothiepin）のラセミ混合物とモノ−３，６−アンヒ ドロシクロデキストリンとの包接複合体の核磁気共鳴スペクトルの図である。 図２： 図１のスペクトルの一部拡大図である。 実施例１：モノ−３，６−アンヒドロシクロマルトヘプタオースの調製 本発明の方法による合成を行うために、まず、水性媒体において、β−シク ロデキストリンにp−トルエンスルホニルクロリドを作用させることによって、 モノ−６−トシル−デオキシ−シクロマルトヘプタオースの調製を行う。 ６０gのシクロマルトヘプタオース（５２．８mmol）を５００mlの蒸留水に 懸濁する。２０mlの水に溶解した６．５７gのカセイソーダ（１６４mmol）を、 激しくマグネティックスターラを用いて撹拌しながら５分間かけて滴下する。得 られた透明な溶液に、３０mlのアセトニトリルにおける１０．０８gのトシルク ロリド（５２．９mmol）を、１０分間かけて滴下する。周囲温度で２時間撹拌し た後、生成した沈殿をろかにより除去し、ろ液を４℃で４８時間保持する。沈殿 を真空ろかで単離し、５０mlの氷水で洗浄して、沸騰水で再結晶する。４℃で１ 夜放置後、沈殿をろかし、３０℃で真空乾燥したところ、純粋な表題化合物が７ ．５g（１２％）得られる。 １００mgの先に得られた６−トシル−６−デオキシシクロマルトヘプタオー スを１０mlの１ＭのＬiＯＨ水溶液に溶解する。溶解は直ぐに行われる。該溶液 を４０℃で１５時間保持し、次いで１ＭのＨＣlを用いて約３のpＨまで酸性にす る。この溶液を次いで、２０mlの純粋なアセトンに撹拌しながら滴下する。ガラ ス状の沈殿が形成され、遠心分離（６０００rpm、１０分）によって分離する。 この沈殿を０．５mlの水に溶解する。上記沈殿工程を繰り返し、残さを再度遠心 分離によって単離し、水に再溶解して凍結乾燥する。 得られた生成物の構造は、高磁場プロトンの核磁気共鳴によって確認され、 このように、スペクトルの特徴は、文献：”Chemistry Letters，pp５４３−５ ４６，１９８８”に記載されているように得られる。 得られた化合物の水への溶解性は、２５℃で５２０g／lであり、元のシクロ デキストリンの水への溶解性が１８g／lであることを考慮すると約３０倍である 。この溶解性は、αおよびγ−シクロデキストリンの溶解性の少なくとも２倍で ある。 本誘導体の溶血性は、３７℃で３０分間、pＨ７．４で、本誘導体の５mmol ／l溶液と、０．４mlのヒト赤血球溶液とを接触させることによりテストした。 この条件下、溶血は０％であったが、β−シクロデキストリンの同条件下での溶 血レベルは５０％であった。 他のテストから、より高い濃度でも溶血特性はないことがわかった（５０mm ol／lにおいても溶血は観察されなかった）。 実施例２：モノ−３，６−アンヒドロシクロマルトヘプタオースおよびプレ ドニソロンの包接複合体の調製 プレドニソロンは、以下の式： で表わされ、水中では非常に低い溶解度（０．２５mg／ml、２５℃、すなわち ０．７mmol／l）を有するものである。 実施例１で調製した１０μmolのモノ−３，６−アンヒドロシクロマルトヘ プタオースを１mlの純水（非発熱性の注入用水）に溶解し、５μmolのプレドニ ソロンを５０mmol／l濃度のアセトン溶液の形態で添加する。アセトンは１０分 間窒素を吹き込んで除去し、溶液を凍結乾燥する。 １０μmolのシクロデキストリン誘導体と５μmolのプレドニソロンとを含有 する残さの固体を、２５℃で最少量の水に溶解する。この最少量は５０μlの水 であり、これは、２００mmol／lの濃度の前記シクロデキストリン誘導体の存在 下、水中ではプレドニソロンは１００mmol／lの溶解性であることを示している 。 同様の条件下、β−シクロデキストリンはプレドニソロンを９mmol／l溶解 したのみである。 このように、本発明によるシクロデキストリンのモノアンヒドロ誘導体によ れば、より良い結果を得ることが可能である。 実施例３：ラセミ混合体の形態におけるドチエピンとモノ−３，６−アンヒ ドロシクロマルトヘプタオースとの包接複合体の調製 ドチエピンは、以下の式： で表わされる。 この分子は、芳香族面に関して対称性がないため光学活性であり、商業的に 市販されている化合物はラセミ体である。このラセミ化合物の包接複合体はドチ エピン塩酸塩とモノ−３，６−アンヒドロシクロマルトヘプタオースとの溶液を 形成することによって調製され、５mmol／lの塩酸塩と１０mmol／lのシクロデキ ストリン誘導体とを含有するものである。この溶液を次いで５００ＭＨzおよび ２９８Ｋで核磁気共鳴測定して調べる。これらの条件下で得られたスペクトルを 図１および２に示す。 図１は、スペクトル全体の図であり、図２は、２つのエナンチオマのシグナ ルに相当する図１のスペクトルの部分を拡大した図である。 図２から、０．２ppmのビニルプロトンのシグナルが良好な分離をしており 、この分離は、同条件下、β−シクロデキストリンを用いると０．０３ppmのみ である。 したがって、本発明によるシクロデキストリン誘導体は、エナンチオマの純 度を確定するためのキラル剤として使用可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 式： （式中、nは５、６、または７である） で表わされるモノ−３，６−アンヒドロシクロデキストリンの調製方法であっ て、水性媒体において、式： （式中、Ｒはトシル基であり、nは５、６、または７である） で表わされるモノトシルシクロデキストリン誘導体を、リチアと反応させるこ とを特徴とする方法。 ２． 前記モノ−３，６−アンヒドロシクロデキストリンが次いで、沈殿に よって反応媒体から分離されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。 ３． nが６であることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。 ４． 水溶性包接複合体を形成するために、疎水性化合物と、式： （式中、nは５、６、または７である） で表わされるモノ−３，６−アンヒドロシクロデキストリンとを組み合わせる ことからなることを特徴とする、水性媒体における疎水性化合物の溶解方法。 ５． 疎水性化合物と、式： （式中、nは５、６、または７である） で表わされるモノ−３，６−アンヒドロシクロデキストリンとの包接複合体。 ６． nが６であることを特徴とする、請求項５に記載の複合体。 ７． 疎水性化合物が薬学的に活性な分子であることを特徴とする、請求項 ５または６に記載の複合体。 ８． 薬学的に活性な分子がプレドニソロンであることを特徴とする、請求 項７に記載の複合体。 ９． 請求項５ないし８のいずれか１項に記載のシクロデキストリンの包接 複合体と薬学的に許容されるビヒクルとを含有することを特徴とする薬学的組成 物。 １０． 有機化合物のエナンチオマの純度を照査する方法であって、前記エ ナンチオマの包接複合体を形成するために、前記エナンチオマを、式： （式中、nは５、６、または７である） で表わされるモノ−３，６−アンヒドロシクロデキストリンと組み合わせ、次 いで、他のエナンチオマの存在を検出するために得られた複合体を核磁気共鳴測 定することからなることを特徴とする方法。 １１． nが６であることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。 １２． 有機化合物がドチエピンであることを特徴とする、請求項１０また は１１に記載の方法。 １３． クロマトグラフィによる異性体の分離方法であって、式（I）： （式中、nは５、６、または７である） で表わされるモノ−３，６−アンヒドロシクロデキストリンに共有結合した固 体クロマトグラフサポートが充填されたカラムに、異性体の混合物を循環させ、 カラムの出口で各異性体を収集することからなることを特徴とする分離方法。