JPH1087683A - 混合グルコサミン塩の製造法 - Google Patents
混合グルコサミン塩の製造法Info
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Abstract
サミン硫酸塩の治療上有効な結晶形を製造する方法を提
供する。 【解決手段】 上記の製造法は、グルコサミン塩酸塩と
特定の硫酸金属塩とを水性溶媒中、規定される理論比で
反応させ、次いで水と混和性の液状沈澱剤を加えて、上
記安定な結晶形を沈澱させることを特徴とする下記式
(1)のグルコサミン硫酸塩の結晶形の製造法。 〔式中、MはNa、K、Ca、Mgからなる群から選ば
れる金属、y=2のときx=1、およびy=1のときx
=2である〕
Description
の製造法、更に詳しくは、その化学式にプロトン化(pr
otonated)グルコサミンおよびカチオンとしてナトリウ
ム、カリウム、カルシウムまたはマグネシウムなどのア
ルカリ金属もしくはアルカリ土類金属イオンと陰イオン
として塩化物イオンおよび硫酸イオンを有する、混合グ
ルコサミン塩の新規でかつ有利な合成法に関する。
きる最小実験式は、以下の通りである。
を有し、周囲温度および湿度において安定である。
ミン硫酸塩は周知の物質で、急性および慢性両方のリウ
マチ性および関節炎疾患や関節症の治療に、実際には、
骨および関節組織に影響を及ぼす代謝機能不全から生じ
る全ての病的症状の治療に極めて重要である。グルコサ
ミン硫酸塩の合成は、ブロイエル(Breuer)の「Che
m.Ber.」(31、2197頁、1898年)に記載さ
れ、工業的方法は、GB No.1056 331、U.S.
特許No.3683076およびスイス特許No.5258
61の対象を構成する。
があり、たとえば、吸湿性が高いこと、および塩化が完
全でないと、アミン基が容易に酸化されることにより、
ヒト治療用製剤の調製での使用がほとんど不可能となる
ことである。このため、経口剤形、たとえば錠剤、カプ
セル剤および粉剤には、その配合物に抗酸化剤の存在が
必要であるが、抗酸化剤は吸湿性の問題を解決せず、そ
してこれらの剤形を相対湿度30%以下の環境下で調製
することが必要とされ、しかし、依然として満足な結果
は得られず、時間にわたるこれらの剤形の不安定性によ
り、使用はほぼ不可能である。同様な所見は、たとえ乾
燥および冷凍環境で保持しても、非常に素早く崩壊する
直腸剤形(坐剤)にも当てはまる。注射用剤形は実際
上、十分に安定であるが、その調製に困難が伴なう。凍
結乾燥形を調製することは可能ではない。何故なら、常
に、粘稠油状物の外観およびコンシステンシーを有する
生成物が得られ、それ自体ではほとんど使用できないか
らである。
トの治療への実用的用途を妨げる問題は、US特許No.
4642340に記載の、グルコサミン−SPおよびそ
の製造法の発明によって解消されたとある。グルコサミ
ン−SPは、その化学式においてプロトン化グルコサミ
ンおよびカチオンとしてNa+イオンとアニオンとして塩
化物イオンおよび硫酸イオンが現れ、かつ下記実験式で
示される混合塩である。
で、標準状態の温度および相対湿度において安定であ
る。また、これはグルコサミン硫酸塩とほぼ同一の薬理
特性を有し、かつヒト治療用の経口および非経口製剤の
調製に容易に使用できるという利点を持つ。
ルコサミン−SPの製造法は本質的に、グルコサミン硫
酸塩および塩化ナトリウムを蒸留水に溶解し、次いで水
溶性の液状沈澱剤(該沈澱剤におけるグルコサミン硫酸
塩の溶解度は、0.1%(w/v)以下である)を加え
て、グルコサミン−SPを分離することから成る。実施
例における沈澱剤として、アセトン、エタノール、アセ
トニトリル、テトラヒドロフランおよびジオキサンが記
載されている。さらに、かかるU.S.特許において、溶
媒と沈澱剤の容量比、並びに温度、接触時間および撹拌
速度などの他の反応パラメーターが厳格に規定されてい
る。
て用いるグルコサミン硫酸塩は、スイス特許No.525
861の記載に従い、本質的に2つの工程から成る合成
により、グルコサミン塩酸塩から順次製造される。な
お、かかる2つの工程は、以下の通りに要約される。 1.水性−アルコール性媒体中、トリエチルアミンの存
在下、グルコサミンの塩から塩酸を用いるグルコサミン
のアルファ体の遊離 2.エチルエーテル中、理論量の硫酸を用いるグルコサ
ミンのアルファ体の塩化による、グルコサミン硫酸塩の
生成
特許No.4642340に記載されるグルコサミン−S
Pの合成に至る全プロセスは、下記3工程によって概要
的に示すことができる。
(この中には、グルコサミン−SPも含まれる)を合成
する新規な方法を提供する。本発明は、その分子式にお
いてカチオンとしてナトリウムに限らず、その代わりに
他のアルカリ金属およびアルカリ土類金属元素、たとえ
ばK、CaおよびMgも現れうる、上記物質およびその類
縁体を、グルコサミン塩酸塩から単一工程で製造すると
いう利点を有する。本発明方法は、グルコサミン塩酸塩
から塩基性グルコサミンを遊離する工程および次の硫酸
を用いる塩化工程を回避するものであり、グルコサミン
−SPの合成の出発物質として用いるグルコサミン硫酸
塩を製造する面倒な方法を無用とする。
載されるように、グルコサミン硫酸塩および塩化ナトリ
ウムに代わる出発物質は、グルコサミン塩酸塩と、混合
塩の組成に挿入すべき金属の硫酸金属塩である。これら
の出発物質を正しい理論比でおよびU.S.特許No.46
42340に記載のものと同様な反応条件で反応させる
と、グルコサミン塩酸塩と硫酸ナトリウムの組合せの場
合ではグルコサミン−SPに正確に相当する生成物が、
あるいはグルコサミン塩酸塩と上述の他のアルカリ金属
またはアルカリ土類金属の硫酸金属塩の組合せの場合で
はその類縁体が直接的に生成する。本発明方法に付随す
る技術的進歩は、技術の現状と比べ、示される利点を考
慮すれば極めて明確である。
ある。 1.グルコサミン硫酸塩と異なり、グルコサミン塩酸塩
は安定な物質であり、このため、その貯蔵に関する限
り、時間または温度および湿度のいずれかの面で、特別
な予防措置を要しない。 2.費用は溶媒および試薬の面で安い(合成はグルコサ
ミン塩酸塩から直接開始し、この場合悪循環の、グルコ
サミン塩酸塩からグルコサミン硫酸塩を合成する必要は
ない)。 3.エネルギー費用が安い(上記2に示される理由か
ら)。 4.設備の摩耗が少ない(上記2に示される理由か
ら)。 5.使用する労働力は少なくて済む(かかるプロセスは
3工程よりむしろ単一工程で行われる)。 6.ほぼ定量的な収量が得られる。
選択した硫酸金属塩を、該硫酸金属塩の4.5〜6.5倍
(好ましくは5倍)重量で変動しうるかなりの量の蒸留
水に、水の沸点以下の温度にて撹拌下で溶解し、次いで
温度を下げて60℃(好ましくは50℃)を越えないよ
うに設定し、再度撹拌しながら理論量のグルコサミン塩
酸塩を加え、それが十分に溶解するまで温度を一定保持
し、さらに撹拌下温度を一定保持しながら、水と混和性
の液状沈澱剤を加えて、混合グルコサミン塩を沈澱させ
る(なお、該沈澱剤における混合グルコサミン塩の溶解
度は、0.1%(w/v)以下である)。
ノール、アセトニトリル、テトラヒドロフランおよびジ
オキサンを使用でき、該沈澱剤は出発塩の溶解に用いる
蒸留水の5〜7倍(好ましくは6倍)容量で加える。沈
澱剤は2.5〜3.5時間(好ましくは3時間)にわたっ
て加えるのが有利であり、その後、得られる混合塩の懸
濁液を、ゆっくりと撹拌しながら、25〜35℃(好ま
しくは30℃)の温度にて、さらに12〜24時間(好
ましくは18時間)にわたって保持することにより、完
全な沈澱および正確な結晶生長の両方を可能にする。必
要な時間が経過すると、反応素材(reaction mass)を
0〜10℃(好ましくは5℃)の温度まで冷却し、得ら
れる混合塩を濾取し、次いで45〜65℃(好ましくは
55℃)の温度の強制通風オーブンにて、12〜24時
間(好ましくは18時間)にわたって乾燥する。
説明する。 実施例1:沈澱剤としてアセトンを用いるグルコサミン
−SPの製造 櫂形撹拌機、温度計およびコンデンサーを備えた、有効
容量750mlの4ツ首フラスコに、75mlの蒸留水を充
填し、電気加熱浴により温度を70℃に調整する。予め
70℃のオーブンで一定重量まで乾燥した14.21g
(0.1モル、M.W.142.06)の硫酸ナトリウム
を、穏やかな撹拌下で(170±10回転/分)加え、
素材を撹拌下70℃にて溶解が完了するまで保持する
(なお、溶解は約20分で達成)。溶解が完了すると、
温度を50℃に下げ、43.13g(0.2モル、M.W.
215.64)のグルコサミン塩酸塩を加え、温度を一
定保持し、かつ撹拌を170±10回転/分に維持す
る。
応素材は黄色化し、かつ最終混合塩の収量および純度が
共に低下する。推奨の条件において、完全な溶解は約4
5分で達成し、その後、温度を55℃に調整し、次いで
沈澱を行う。50℃以下の温度では、沈澱があまりにも
早すぎ、かつ溶媒を取入れた結晶性アグロメレーション
および不純物が形成し、一方、60℃以上では、望まし
くない懸濁液の黄色化が起こりうる。沈澱は、450cc
のアセトンを用い、これを3時間にわたって滴下(2.
5時間以内では沈澱があまりにも早すぎ、また3.5時
間を越えても実用的利点はない)および140±10回
転/分で撹拌しながら行い、これによって、相の均質化
と最適量の結晶種の形成との正しい平衡が確実となる。
し、18時間にわたり、温度を30℃に下げ、かつ撹拌
速度を100±10回転/分に下げることにより、沈澱
物を状態調整する。これらの条件において、高純度の生
成物が得られる。何故なら、30℃の温度はいずれの不
純物もの排除および状態調整段階における結晶再生を容
易にし、かつ溶液に残るいずれのイオンも吸収され、そ
して、穏やかな撹拌は、結晶素材の均一性に変更を加え
ることなく、沈澱素材の全部が常に溶液と接触保持され
るのを可能ならしめるからである。
める上で要求される時間である。18時間後、氷水浴で
温度を5℃に下げ、得られる結晶素材をブフナー(Buc
hner)フィルターで濾取する。できるだけ多くの溶媒を
除去するため、湿ったフィルターケーキを十分に圧搾し
た後、強制通風オーブンへ移し、55℃で18時間乾燥
する。にが味を持つ55.1g(収率96.1%)のクリ
ーム状白色結晶が得られる。
ミン−SPの化学的および物理的分析特性は、U.S.特
許No.4642340に記載のものと完全に重ね合せる
ことができる。これらの特性は以下の通りである。 微量分析(C12H28Cl2N2Na2SO14として): 理論値(%) 実測値(%) 炭素 25.14 25.23 水素 4.92 4.86 窒素 4.88 4.97 グルコサミンの力価:97.5〜102.5%(水性媒体
中 NaOHによる電位差滴定力価) 硫酸金属塩の力価:97.5〜102.5%(BaCl2に
よる沈澱後、NH3塩基性媒体中EDTAによるコンプ
レクソメトリー力価) 塩化物の力価:97.5〜102.5%(銀滴定力価) ナトリウムの力価:97.5〜102.5%(原子吸光) 外観、色、におい:強力なにが味を持つ淡クリーム色、
無臭の結晶粉末 溶解度(25℃、w/v): 非常に可溶(約40%):水 やや可溶(約1%):メタノール 極めてわずかに可溶(約0.03%):エタノール ほぼ不溶(<0.01%):アセトン、アセトニトリ
ル、テトラヒドロフラン、ジオキサン 不溶:ベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素、塩化メチ
レン、リグロイン、エチルエーテル pH:グルコサミン−SPの標準水溶液の20℃でのpH
は3±0.2 分配係数:リン酸塩緩衝剤(pH6.8)/n−オクタノ
ール中25℃で測定したグルコサミン−SPの分配係数
は、ほぼ無限値 融点:>300℃(200℃以上で一部分解) 比旋光度:52±0.2°(10%水溶液中平衡)
−SPのサンプルおよびU.S.特許No.4642340
に従って製造したサンプルの両方について行ったX線撮
影調査によれば、結晶学の見地から2つの物質に差のな
いことが認められた。実際上、検査すると、2種サンプ
ルの粉末の回折図(Debye)における角度の値(angula
r value)および強度配列(intensity sequence)は完
全に重なり合うため、区別できなかった。
るグルコサミン−SPの製造 実施例1に記載の方法において、アセトンの代わりに無
水エタノールを用いて同様に実施する。実施例1の記載
と同様な特性を持つ54.3g(94.7%)のグルコサ
ミン−SPが得られる。
用いるグルコサミン−SPの製造 実施例1に記載の方法において、アセトンの代わりにア
セトニトリルを用いて同様に実施する。実施例1の記載
と同様な特性を持つ55.3g(96.5%)のグルコサ
ミン−SPが得られる。
ンを用いるグルコサミン−SPの製造 実施例1に記載の方法において、アセトンの代わりにテ
トラヒドロフランを用いて同様に実施する。実施例1の
記載と同様な特性を持つ53.7g(93.7%)のグル
コサミン−SPが得られる。
るグルコサミン−SPの製造 実施例1に記載の方法において、アセトンの代わりにジ
オキサンを用いて同様に実施する。実施例1の記載と同
様な特性を持つ53.4g(93.1%)のグルコサミン
−SPが得られる。
酸塩および硫酸カリウムを用いる混合塩の製造 硫酸ナトリウムを17.43g(0.1モル、M.W.17
4.3)の硫酸カリウムに代えて、実施例1の記載と同
様な方法を正確に実施する。にが味を持ち、かつ下記の
化学的および物理的分析特性を有する58.9g(収率9
7.3%)のクリーム状白色結晶を得る。 微量分析(C12H28Cl2N2K2SO14として): 理論値(%) 実測値(%) 炭素 23.80 23.94 水素 4.66 4.60 窒素 4.63 4.67
%(水性媒体中 NaOHによる電位差滴定力価) 硫酸金属塩の力価:97.5〜102.5%(BaCl2に
よる沈澱後、NH3塩基性媒体中EDTAによるコンプ
レクソメトリー力価) 塩化物の力価:97.5〜102.5%(銀滴定力価) カリウムの力価:97.5〜102.5%(原子吸光) 外観、色、におい:強力なにが味を持つ淡クリーム色、
無臭の結晶粉末 溶解度(25℃、w/v): 非常に可溶(約40%):水 やや可溶(約1%):メタノール 極めてわずかに可溶(約0.03%):エタノール ほぼ不溶(<0.01%):アセトン、アセトニトリ
ル、テトラヒドロフラン、ジオキサン 不溶:ベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素、塩化メチ
レン、リグロイン、エチルエーテル pH:混合塩の飽和水溶液の20℃でのpHは3±0.2 分配係数:リン酸塩緩衝剤(pH6.8)/n−オクタノ
ール中25℃で測定した混合塩の分配係数は、ほぼ無限
値 融点:>300℃(200℃以上で一部分解) 比旋光度:49±0.2°(10%水溶液中平衡)
カルシウム・ジ水和物から混合塩の製造 硫酸ナトリウムを15.42g(0.1モル、M.W.15
4.16)の硫酸カルシウム・ジ水和物に代えて、実施
例1の記載と同様な方法を正確に実施する。下記の化学
的および物理的分析特性を有する55.6g(収率98
%)のクリーム状白色結晶を得る。 微量分析(C12H28Cl2N2CaSO14として): 理論値(%) 実測値(%) 炭素 25.40 25.20 水素 4.97 5.07 窒素 4.94 4.87
%(水性媒体中 NaOHによる電位差滴定力価) 硫酸金属塩の力価:97.5〜102.5%(BaCl2に
よる沈澱後、NH3塩基性媒体中EDTAによるコンプ
レクソメトリー力価) 塩化物の力価:97.5〜102.5%(銀滴定力価) カルシウムの力価:97.5〜102.5%(原子吸光) 外観、色、におい:強力なにが味を持つ淡クリーム色、
無臭の結晶粉末 溶解度(25℃、w/v): 非常に可溶(約40%):水 やや可溶(約1%):メタノール 極めてわずかに可溶(約0.03%):エタノール ほぼ不溶(<0.01%):アセトン、アセトニトリ
ル、テトラヒドロフラン、ジオキサン 不溶:ベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素、塩化メチ
レン、リグロイン、エチルエーテル pH:混合塩の飽和水溶液の20℃でのpHは3±0.2 分配係数:リン酸塩緩衝剤(pH6.8)/n−オクタノ
ール中25℃で測定した混合塩の分配係数は、ほぼ無限
値 融点:>300℃(200℃以上で一部分解) 比旋光度:52.5±0.2°(10%水溶液中平衡)
マグネシウム・7水和物から混合塩の製造 硫酸ナトリウムを24.65g(0.1モル、M.W.24
6.49)の硫酸マグネシウム・7水和物に代えて、実
施例1の記載と同様な方法を正確に実施する。にが味を
持ち、かつ下記の化学的および物理的特性を有する5
2.2g(収率94.6%)のクリーム状白色結晶を得
る。 微量分析(C12H28Cl2N2MgSO14として): 理論値(%) 実測値(%) 炭素 26.12 26.27 水素 5.11 5.01 窒素 5.08 5.14
%(水性媒体中 NaOHによる電位差滴定力価) 硫酸金属塩の力価:97.5〜102.5%(BaCl2に
よる沈澱後、NH3塩基性媒体中EDTAによるコンプ
レクソメトリー力価) 塩化物の力価:97.5〜102.5%(銀滴定力価) マグネシウムの力価:97.5〜102.5%(原子吸
光) 外観、色、におい:強力なにが味を持つ淡クリーム色、
無臭の結晶粉末 溶解度(25℃、w/v): 非常に可溶(約40%):水 やや可溶(約1%):メタノール 極めてわずかに可溶(約0.03%):エタノール ほぼ不溶(<0.01%):アセトン、アセトニトリ
ル、テトラヒドロフラン、ジオキサン 不溶:ベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素、塩化メチ
レン、リグロイン、エチルエーテル pH:混合塩の飽和水溶液の20℃でのpHは3±0.2 分配係数:リン酸塩緩衝剤(pH6.8)/n−オクタノ
ール中25℃で測定した混合塩の分配係数は、ほぼ無限
値 融点:>300℃(200℃以上で一部分解) 比旋光度:54±0.2°(10%水溶液中平衡)
U.S.特許No.4642340に記載のグルコサミン−
SPと同様、温度および湿分−抵抗性を有し、このた
め、保管が容易でかつ製薬技術で完全に使用できること
が認められる。事実、25℃および相対湿度60%で1
2ケ月後、保存は完璧で(下記表1および2参照)、さ
らに試験の結果、極めて過酷な条件下、すなわち、40
℃および相対湿度85%でのみ、12ケ月後に可能性と
して色のわずかな暗色と、グルコサミン力価のわずかな
低下(約3〜4%)とが見られることはあったが、これ
らは同条件でさらに12ケ月保存しても変化せずそのま
まであった(表3および4参照)。なお、下記表1〜4
中、(*):淡クリーム色の結晶粉末
ン−SPとU.S.特許No.4642340に従って製造
したグルコサミン−SPの、25℃およびR.H.60%
での安定性の比較
よびR.H.60%での安定性
ン−SPとU.S.特許No.4642340に従って製造
したグルコサミン−SPの、40℃およびR.H.85%
での安定性の比較
よびR.H.85%での安定性
Claims (6)
- 【請求項1】 周囲温度および湿度において安定で、か
つ実験式: 【化1】 〔式中、MはNa、K、Ca、Mgからなる群から選ばれ
る金属、 y=2のときx=1、およびy=1のときx=2である〕で
示される、グルコサミン硫酸塩の治療上有効な結晶形を
製造する方法であって、 グルコサミン塩酸塩とNa、K、Ca、Mgから選ばれる
金属の硫酸金属塩とを水性溶媒中、上記式(I)に規定
される理論比で反応させ、次いで水と混和性の液状沈澱
剤を加えて、上記安定な結晶形を沈澱させることを特徴
とするグルコサミン硫酸塩の結晶形の製造法。 - 【請求項2】 (a)硫酸金属塩を、該硫酸金属塩1重量
部当り4.5〜6.5重量部量の蒸留水に、撹拌下で溶解
し、 (b)得られる溶液に撹拌下、60℃以下の温度にて理論
量のグルコサミン塩酸塩を溶解し、 (c)水と混和性の液状沈澱剤を撹拌下で加えて、安定な
結晶形を沈澱させ(なお、該沈澱剤における安定な結晶
形の溶解度は、0.1%(w/v)以下である)、 (d)混合物の温度を下げて、沈澱を完了せしめ、次いで (e)沈澱した結晶形を回収する工程から成る請求項1に
記載の製造法。 - 【請求項3】 液状沈澱剤が、アセトン、エタノール、
アセトニトリル、テトラヒドロフランおよびジオキサン
からなる群から選ばれる請求項1または2に記載の製造
法。 - 【請求項4】 液状沈澱剤を1容量部の水性溶媒に対し
て5〜7容量部の割合で、2.5〜3.5時間にわたって
加える請求項1乃至3のいずれか1つに記載の製造法。 - 【請求項5】 回収した安定な結晶形を45〜65℃の
温度で乾燥する請求項1乃至4のいずれか1つに記載の
製造法。 - 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか1つに記載の
製造法によって得ることができ、周囲温度および湿度に
おいて安定で、かつ上記実験式(I)で示される、グル
コサミン硫酸塩の治療上有効な結晶形。
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