KR101120483B1

KR101120483B1 - 모틸라이드 다형체

Info

Publication number: KR101120483B1
Application number: KR1020097011560A
Authority: KR
Inventors: 피터 리카리; 조지 갈라즈조; 그레그 부차난; 알렉산더 레드버스 에벌린; 마크 에들레스톤
Original assignee: 브리스톨-마이어즈 스퀴브 컴페니
Priority date: 2006-12-05
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2012-02-29
Also published as: WO2008068593A2; MX2009005977A; TWI345566B; US20100227829A1; BRPI0719565A2; AU2007330456B2; AR064107A1; IL198449A0; RU2422453C2; US8030282B2; CA2670482C; CA2670482A1; NZ576719A; US7872109B2; AU2007330456A1; EP2104680B1; TW200835691A; WO2008068593A8; WO2008068593A3; EP2104680A2

Abstract

본 발명은 하기 화학식 Ia로 표시되는 구조를 갖는 모틸라이드(motilide)의 다형체에 관한 것이다:

화학식 Ia

Description

모틸라이드 다형체{MOTILIDE POLYMORPHS}

본 발명은 모틸라이드 다형체, 및 상기 다형체의 제조 방법 및 용도에 관한 것이다.

위장("GI") 운동은 영양분, 전해질 및 유체의 적절한 흡수를 보장하기 위해 장을 통한 소화된 물질의 규칙적인 운동을 조절한다. 식도, 위, 소장 및 결장을 통한 GI 내용물의 적절한 수송은 GI 내용물의 전진 운동을 조절하고 역류를 방지하는 관강내 압력 및 여러 괄약근의 국부 조절에 달려 있다. 정상적인 GI 운동 패턴은 질환 및 수술을 비롯한 다양한 환경 요인에 의해 손상될 수 있다.

GI 운동 장애는 위마비 및 위식도 역류 질환("GERD")을 포함한다. 위경련, 가슴쓰림, 구역 및 구토를 포함하는 증상을 나타내는 위마비는 위 내용물의 지연된 배출이다. GERD는 위 및 십이지장 내용물이 식도로 역류함으로 인한 다양한 임상적 증상들을 지칭한다. 가장 흔한 증상은 가슴쓰라림 및 언어장애이고, 식도 부식으로 인한 혈액 손실도 일어나는 것으로 공지되어 있다. 손상된 GI 운동과 관련된 GI 장애의 다른 예는 식욕부진, 담낭 울혈, 수술후 마비성 장폐색증, 경피증, 장 가성-폐쇄증, 자극성 장 증후군, 위염, 구토 및 만성 변비(결장 무력증)를 포함한다.

모틸린(motilin)은 장 점막 내의 내분비 세포에 의해 분비되는 22-아미노산 펩티드 호르몬이다. GI 관 내에서의 모틸린과 모틸린 수용체의 결합은 GI 운동을 자극한다. 모틸린 작용제("위장운동촉진제")로서 작용하는 치료제의 투여는 GI 장애의 치료법으로서 제안되어 있다.

에리쓰로마이신은 액티노마이세트 사카라로폴리스포라 에리쓰라에아(Saccharopolyspora erythraea)의 발현에 의해 생성되는 마크롤라이드(macrolide) 항생제 패밀리에 속한다. 통상적으로 사용되는 항생제인 에리쓰로마이신 A는 상기 패밀리의 가장 풍부하고 중요한 구성원이다.

에리쓰로마이신 A의 부작용은 구역, 구토 및 복부 불쾌감을 포함한다. 이 부작용들은 에리쓰로마이신 A(하기 화학식 1) 및 초기 산-촉진 분해 생성물(하기 화학식 5)의 모틸린 작용제 활성에 기인한다(2차 분해 생성물인 스피로케탈(하기 화학식 6)은 활성을 나타내지 않는다).

에리쓰로마이신 A 및 분해 생성물(화학식 5)의 모틸린 작용제 활성의 발견에 의해 자극받은 연구자들은 장운동촉진 활성을 갖는 마크롤라이드로서 지칭되는 신규 모틸라이드를 발견하기 위해 노력하였다. 연구의 대다수가 천연 발생 에리쓰로마이신의 발효후 화학적 변경 또는 발효 공정의 변경(유전공학적 개조를 포함함)을 통해 신규 에리쓰로마이신 유사체를 생성하는 데 집중되었다. 모틸라이드에 관한 상세한 개시 문헌은 오뮤라(Omura) 등의 미국 특허 제5,008,249호(1991) 및 제5,175,150호(1992); 하라다(Harada) 등의 미국 특허 제5,470,961호(1995); 프리에베르그(Freiberg) 등의 미국 특허 제5,523,401호(1996), 제5,523,418호(1996), 제5,538,961호(1996) 및 제5,554,605호(1996); 라테이(Lartey) 등의 미국 특허 제5,578,579호(1996), 제5,654,411호(1997), 제5,712,253호(1998) 및 제5,834,438호(1998); 코가(Koga) 등의 미국 특허 제5,658,888호(1997); 미우라(Miura) 등의 미국 특허 제5,959,088호(1998); 프렘찬드란(Premchandran) 등의 미국 특허 제5,922,849호(1999); 케이에스(Keyes) 등의 미국 특허 제6,084,079호(2000); 애쉴 리(Ashley) 등의 미국 특허 공개 제2002/0025936 A1호(2002) 및 제2002/0094962 A1호(2002); 카레라스(Carreras) 등의 미국 특허 공개 제2002/0192709 A1호(2002); 이토(lto) 등의 일본 특허 제60-218321호(1985)(대응 화학 초록 제104:82047호); 산티(Santi) 등의 미국 특허 공개 제2004/138150 A1호(2004); 카레라스 등의 미국 특허 공개 제2005/0113319 A1호(2005) 및 제2005/0119195 A1호(2005); 유우(Uu) 등의 미국 특허 공개 제2005/0256064 A1호(2005); 문헌(Omura et al., J. Antibiotics 1985, 38, 1631-2); 문헌(Faghih et al., Biorg. & Med. Chem. Lett., 1998, 8, 805-810); 문헌(Faghih et al., J. Med. Chem., 1998, 41, 3402-3408); 문헌(Faghih et al., Synlett., Jul. 1998, 751); 및 문헌(Lartey et al., J. Med. Chem., 1995, 38, 1793-1798)을 포함한다. 상기 문헌들 전부의 개시내용은 참고로 본원에 도입된다.

모틸린 작용제가 되도록 다자인되지 않은 경우조차 다른 에리쓰로마이신 스카폴드(scaffold) 화합물들 또한 잠재적으로 적합할 수 있고, 이들에 대한 상세한 개시 문헌으로는 크로윅키(Krowicki) 등의 미국 특허 제3,855,200호(1974); 라도볼자(Radobolja) 등의 미국 특허 제3,939,144호(1976); 코브레헬(Kobrehel) 등의 미국 특허 제3,983,103호(1976); 토스카노(Toscano)의 미국 특허 제4,588,712호(1986); 아고우리다스(Agouridas) 등의 미국 특허 제5,444,051호(1995), 미국 특허 제5,561,118호(1996) 및 미국 특허 제5,770,579호(1998); 아사카(Asaka) 등의 미국 특허 제6,169,168 B1호(2001); 코브레헬 등의 독일 특허 제2,402,200호(1974); 플리바 파마슈티칼스(Pliva Pharmaceuticals)의 영국 특허 제1,416,281 호(1975) 및 제1,461,032호(1977); 아사가(Asaga) 등의 일본 특허출원 제2002/241391호(2002); 문헌(Ryden et al., J. Med. Chemistry, 1973, 16 (9), 1059-1060); 문헌(Naperty et al., Roczniki Chemii, 1977, 51 (6), 1207-10); 문헌(Kobrehel et al., Eur. J. Med. Chemistry, 1978, 13 (1), 83-7); 문헌(Egan et al., J. Antibiotics, 1978, 31 (1), 55-62); 문헌(Matijasevic et al., Croatica Chemica Acta, 1980, 53 (3), 519-24); 문헌(Radobolja et al., Croatica Chemica Acta, 1985, 58 (2), 219-25); 문헌(Hunt et al., J. Antibiotics, 1989, 42 (2), 293-298); 및 문헌(Myles et al., J. Org. Chem., 1990, 55, 1636-1648)이 있다. 상기 문헌들 전부의 개시내용은 본원에 참고로 도입된다.

당업자는 많은 파라미터가 모틸라이드의 개발과 관련되어 있음을 이해할 것이다. 첫째, 천연 발생 유기체에서 에리쓰로마이신 스카폴드의 진화는 장운동 촉진 효능에 의해서가 아니라 항균 효능에 의해 유도되어 왔다. 따라서, 모틸린 작용제에 대한 구조-활성 관계를 최적화시킬 필요가 상당히 남아있다. 둘째, 모틸라이드가 항균 활성을 보유하는 것이 사실상 바람직하지 않을 수 있다. GI 관은 큰 세균 집단에 대한 숙주이고, 항균 활성을 갖는 모틸라이드에의 세균 노출은 에리쓰로마이신 항균제에 대한 상기 세균의 내성 발달을 유도할 수 있다. 또는, 항균 활성을 갖는 모틸라이드는 유리한 장 세균을 사멸시킬 수 있다. 따라서, 모틸라이드가 개선된 장운동 촉진 활성을 갖고 항균 활성을 갖지 않도록 개조되는 것이 바람직하다. 현재까지, 모틸라이드에서 통상적으로 발견되는 단점은 모틸라이드가 모틸라이드 수용체를 탈감작시키는 경향을 갖는다는 점인데, 이것은 모틸라이드의 초 기 투여 후 후속 투여가 보다 약한 반응을 일으키거나 반응을 전혀 일으키지 않음을 의미한다(속성 내성). 넷째, 안정성 및 생체이용능에 관한 것이다(이것은 위에서의 에리쓰로마이신 A의 용이한 분해 및 그의 2차 분해 생성물의 활성의 결여를 입증함). 다섯째, 에리쓰로마이신 패밀리 중 일부 화합물은 QT 시간 간격의 연장 및 심실성 부정맥의 유도를 비롯한 바람직하지 않은 전구-부정맥성 효과를 갖는 것으로 보고되어 있다. 이 효과를 허용가능한 수준으로 제한하는 것이 바람직하다. 따라서, 다양하고 상이한 성능 요건들에 있어서 균형을 이루는 신규 모틸라이드를 개발할 필요가 꾸준이 존재한다.

본원에 참고로 도입되는 리우(Liu) 등의 미국 특허 공개 제2006/0270616 A1호(2006)(이하, "리우의 '616 출원"이라 함)는 하기 화학식 I으로 표시되는 모틸라이드 패밀리를 개시한다:

상기 식에서,

R^A, R^B, R^c, R^D 및 R^E는 구조적 치환기이다. 개시된 구체적 화합물은 모틸라이드에 대한 성질의 현저한 균형을 보유하는 하기 화학식 Ia의 화합물이다:

일단 화합물이 가능한 임상적 후보물질로서 개발되도록 선택되면, 적절한 약학 제제로 제제화하는 데 많은 관심이 기울어져야 한다. 이것은 다형체들의 가능한 존재에 많은 관심이 기울어져야 함을 의미한다. 다형체들이 존재하는 경우, 이들은 가용성, 저장 안정성, 흡습성, 밀도 및 생체이용능을 비롯한 그들의 약학적으로 관련된 성질들에 있어서 상이할 수 있다. 하나의 다형체가 저장 기간 동안 또 다른 다형체로 더 많이 또는 더 적게 자연발생적으로 전환될 수 있다. 이러한 전환의 결과로서, 특정한 다형체를 전달하도록 디자인된 제제는 그 제제에 적합하지 않은 상이한 다형체를 최종적으로 함유할 수 있다. 흡습성 다형체는 저장 기간 동안 수분을 흡수하여 중량 측정 작업에 오차를 도입할 수 있고 조작능에 영향을 미칠 수 있다. 특정한 다형체에 있어서 이용되도록 디자인된 제제화 방법은 상이한 다형체에 있어서 이용되기에 부적합할 수 있다. 상호전환이 전혀 일어나지 않을지라도, 한 다형체가 또 다른 다형체보다 제제화하기 더 용이할 수 있으므로 정확한 다형체의 선택이 매우 중요하다. 따라서, 다형체 선택은 약학 제제를 디자인하는 데 있어서 중요한 인자이다. (본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "다형체"는 ICH(인간에 사용하기 위한 약제의 등록에 관한 기술적 요건의 통일에 관한 국제 회의)의 지침서 Q6A(2)에 명시된 바와 같이 무정질 형태 및 비-용매화된 및 용매화된 결정질 형태를 포함한다.)

도 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F 및 1G는 화학식 Ia의 화합물의 다형체 I, II, III, IV, V, VI(에틸 아세테이트로부터 유도된 형태) 및 VII 각각의 대표적인 X-선 분말 회절("XRPD") 패턴이다.

도 2A, 2B, 2C, 2D, 2E 및 2F는 화학식 Ia의 화합물의 다형체 I, II, IV, V, VI(에틸 아세테이트 형태) 및 VII 각각에 대한 대표적인 시차 주사 열량계("DSC") 스캔이다.

도 3A, 3B, 3C, 3D 및 3E는 화학식 Ia의 화합물의 다형체 I, II, IV, VI(에틸 아세테이트로부터 유도된 형태) 및 VII 각각에 대한 대표적인 중량측정 증기 흡착("GVS") 스캔이다.

도 4는 화학식 Ia의 화합물의 제조에 대한 합성 반응을 보여준다.

도 5는 다형체 IV에 대한 대표적인 FT-IR(푸리에르 변형 적외선) 스캔이다.

도 6은 다형체 IV에 대한 대표적인 FT-라만 스캔이다.

도 7은 다형체 IV에 대한 대표적인 ¹³C 고체 상태 NMR 스캔이다.

도 8은 다형체 IV에 대한 대표적인 ¹⁵N 고체 상태 NMR 스캔이다.

본 발명은 약학 제제에 사용하기에 특히 바람직한 화학식 Ia의 화합물의 다형체에 관한 것이다.

리우의 '616 출원에 따라 제조된 경우 화학식 Ia의 화합물은 제제 개발을 위해 최적화되지 않은 형태(이 형태는 다형체 I로서 본원에 명명되어 있음 - 하기 실시예 3 참조)로 수득된다. 본 발명자들은 약학 제제에서 사용하기 위한 개선된 성질을 갖는 하나의 다형체(본원에서 다형체 IV로 명명됨)를 포함하는 화학식 Ia의 추가 다형체들을 발견하였다. 다형체 II로 명명된 또 다른 다형체도 약학 제제에서 사용하기에 적합한 성질을 갖는다. 따라서, 한 실시양태에서, 본 발명은 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV를 제공한다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명은 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 II를 제공한다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명은 본원에서 다형체 II로 명명된 화학식 Ia의 화합물의 다형체를 다이아이소프로필 에테르("DIPE") 및 C₅-C₇ 알칸 또는 알켄(바람직하게는 헵탄)으로부터 선택된 매질의 존재 하에서 복수의 가열 및 냉각 주기로 처리하는 단계를 포함하는, 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV를 제조하는 방법을 제공한다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명은 화학식 Ia의 화합물의 에틸 아세테이트 용액을 제조하는 단계, 및 C₅-C₇ 알칸 또는 알켄을 상기 용액에 첨가하여 화학식 Ia의 화합물을 정제된 다형체 IV로서 결정화시키는 단계를 포함하는, 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV를 제조하는 방법을 제공한다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명은 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV 및 약학적으로 허용가능한 부형제를 포함하는 약학 제제를 제공한다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명은 화학식 Ia의 정제된 다형체 II 및 약학적으로 허용가능한 부형제를 포함하는 약학 제제를 제공한다.

추가로, 본 발명은 치료 유효량의, 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV를 손상된 위장 운동과 관련된 질환의 치료가 필요한 개체(subject)에게 투여하는 단계를 포함하는 손상된 위장 운동과 관련된 질환을 치료하는 방법; 약제로서 사용하되는, 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV; 손상된 위장 운동과 관련된 질환의 치료에 사용되는, 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV; 손상된 위장 운동과 관련된 질환의 치료용 약제의 제조를 위한, 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV의 용도; 및 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV를 함유하는, 손상된 위장 운동과 관련된 질환의 치료를 위한 약학 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 치료 유효량의, 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 II를 손상된 위장 운동과 관련된 질환의 치료가 필요한 개체에게 투여하는 단계를 포함하는 손상된 위장 운동과 관련된 질환을 치료하는 방법; 약제로서 사용되는, 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 II; 손상된 위장 운동과 관련된 질환의 치료에 사용되는, 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 II; 손상된 위장 운동과 관련된 질환의 치료용 약제의 제조를 위한, 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 II의 용도; 및 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 II를 함유하는, 손상된 위장 운동과 관련된 질환의 치료를 위한 약학 조성물을 제공한다.

손상된 위장 운동과 관련된 질환의 예는 (제한 없이) 위마비, GERD, 식욕부진, 담낭 울혈, 수술후 마비성 장폐색증, 경피증, 장 가성-폐쇄증, 자극성 장 증후군, 위염, 구토 및 만성 변비(결장 무력증)를 포함한다. 본 발명의 다형체는 GERD의 치료에 특히 효과적이다.

다형체 I은 XRPD에 의한 확인 시 약간 결정질이지만 주로 무정질인 백색 분말로서 특징규명되었다. 상기 다형체는 0 내지 90% 상대습도(RH)에서 8.5% 중량 증가를 보여 비교적 흡습성을 나타내었다. 열적 분석은 용매 손실로 인해 주위 온도 내지 90℃에서 흡열반응을 보였다. 흡열반응을 동반하는 중량 손실은 물 1.4 몰에 상응하는 3.0%이었다. 75 내지 100℃의 온도까지 가열된 경우, 다형체 I은 결정 단일성을 상실하였다. 다형체 I은 수성 조건 하에서 다형체 II로 지칭되는 제2 다형체로 전환된다. 상기 두 관찰 결과는 제제 개발을 위한 다형체로서 다형체 I를 선택하는 데 영향을 미친다. 다형체 I에 대한 대표적인 XRPD, DSC 및 GVS 데이터는 각각 도 1A, 2A 및 3A에 나타나 있다.

다형체 II는 입자 크기가 작고(<10㎛) 식별가능한 형태를 갖지 않는 백색 분말로서 특징규명되었다. XRPD는 상기 다형체가 약간의 무정질 함량을 갖는 결정질인 것을 보여주었다. 다형체 II가 5 내지 0% RH에서 유지되는 경우, 상기 다형체는 화학식 Ia의 화합물 1 몰 당 수분 2몰에 해당하는 4% 중량 손실을 보였다. 주위 조건 하에서 XRPD 재분석에 의해 입증된 결정도의 상응하는 손실이 있었는데, 이것은 다형체 II가 이수화물임을 암시한다. 열적 분석은 용매(물) 손실로 인해 주위 온도 내지 100℃에서 넓은 흡열반응을 보였다. 상기 손실은 수분 2.5 몰에 해당하는 4.0% 중량 손실에 상응하고, 부가적 수분 함량은 다형체 II가 흡습성이라는 점에 기인한다. 50 내지 75℃에서 결정도 손실이 있었다. 다형체 II도 30℃에서 72시간 동안 진공 건조하는 도중에 결정도를 손실한다. 다형체 II의 대표적인 XRPD, DSC 및 GVS는 각각 도 1B, 2B 및 3B에 나타나 있다.

다형체 IV는 입자 크기가 50 ㎛ 이하이고 바늘 모양의 형태를 갖는 백색 분말로서 특징규명되었다. 상기 다형체는 XRPD에 의한 확인 시 결정질이었다. 상기 다형체의 수용성은 0.77 mg/㎖이었다. 97.9%의 순도에서 상기 다형체는 거의 흡습성을 나타내지 않고 0 내지 95% RH에서 3.5% 중량 증가를 보였다. 상기 중량 증가는 주위 조건 하에서 재분석 시 XRPD 패턴의 변화를 초래하지 않았다. 열적 분석은 용매(물) 손실(1.5% 중량 손실)로 인해 주위 온도 내지 65℃에서 넓은 흡열반응을 보였다. 용융될 때까지 가열시켰을 때 XRPD 패턴에서 어떠한 변화를 보이지 않으면서 150℃에서 시작하는 용융 전이가 있었다. 40℃ 및 75% RH에서의 10주 동안의 저장 및 가용성 분석 동안의 취급 중 어떠한 것도 임의의 유의한 변화를 일으키지 않았다. 가열 시 결정도의 보유 및 저장 안정성으로 인해 다형체 IV는 약학 제제의 개발을 위한 우수한 후보물질이 된다. 다형체 IV에 대한 대표적인 XRPD, DSC 및 GVS 데이터는 각각 도 1D, 2C 및 3C에 나타나 있다. 다형체 IV에 대한 대표적인 FT-IR, FT-라만, ¹³C 고체 상태 NMR 및 ¹⁵N 고체 상태 NMR 데이터는 각각 도 5, 6, 7 및 8에 나타나 있다.

다형체 IV는 다이아이소프로필 에테르 중에서의 성숙(반복된 가열 및 냉각 주기)에 의해 다형체 II로부터 제조될 수 있다. C₅-C₇ 알칸 또는 알켄, 예컨대, (바람직하게는) 헵탄도 사용될 수 있다 - 이렇게 초기에 생성된 물질은 진공 하에서의 건조 후 (XRPD에 의한 확인 시) 제거되는 다형체 II를 약간 함유하였다. 주기의 수는 2 이상, 바람직하게는 3 이상이지만, 더 많은 수(예컨대, 12)의 주기가 이용될 수 있다. 주기에 대한 온도 범위는 전형적으로 24시간에 걸쳐 5 내지 50℃, 바람직하게는 25 내지 50℃이다.

또한, 본 발명자들은 화학식 Ia의 화합물의 다른 여러 다형체들도 발견하였고, 이 다른 다형체들의 제조 및 특징이 하기에 요약되어 있다. 다양한 이유로 상기 다형체들은 약학 제제의 개발에 있어서 다형체 II 및 IV보다 덜 바람직하다.

다형체 III은 DIPE 중에서 화학식 Ia의 화합물의 무정질 스테아레이트 염을 성숙시킨(반복된 가열 및 냉각 주기) 후에 수득한 다형체이다. 이 다형체는 큰 스케일에서는 단리될 수 없었고 더 연구되지 않았다. 도 1C는 다형체 III에 대한 대표적인 XRPD 데이터를 보여준다.

다형체 V는 t-부틸메틸 에테르("TBME") 중에서의 성숙에 의해 제조되었다. 상기 다형체는 입자 크기가 작고(<10㎛) 정확한 형태를 갖지 않는 백색 분말로서 특징규명되었다. 상기 다형체는 XRPD에 의한 확인 시 결정질이었고 그의 수용성은 0.72 mg/㎖이었다. 열적 분석은 100℃에서 시작하는 용융 전이를 보였다. 이것은 TBME 1 몰에 해당하는 TGA에 의한 8.7% 중량 손실과 상관관계를 갖는데, 이는 다형체 V가 모노 TBME 용매화물임을 암시한다. 다형체 V는 40℃ 및 75% RH에서의 1주 동안의 저장 후 결정도의 감소를 보였고 가용성 분석 동안에 다형체 II로 전환되었다. 상기 다형체는 약학 제제의 개발을 위한 후보물질로서 적합하지 않은 용매화물이다. 다형체 V에 대한 대표적인 XRPD 및 DSC 데이터는 각각 도 1E 및 2D에 나타나 있다.

다형체 VI은 에틸 아세테이트, 아이소프로필 아세테이트 또는 아니솔로부터 수득된 부분 결정질 다형체이다. 적은 단계적 중량 손실이 열중량측정 분석(TGA) 과정 동안에 관찰되었는데, 이는 상기 다형체가 아이소-구조 용매화물 패밀리에 속함을 암시한다. 에틸 아세테이트로부터 유도된 형태에 대한 흡열반응 시작 온도는 107℃이었고, 아이소프로필 아세테이트로부터 유도된 형태에 대한 흡열반응 시작 온도는 90℃이었다. 아니솔 형태는 98℃ 및 110℃에서 시작하는 두 개의 흡열반응을 가졌다. 다형체 VI은 40℃ 및 75% RH에서 저장할 때 다형체 IV로 전환되었거나 가용성 분석 과정 동안에 다형체 IV 또는 II로 전환되었다. 다형체 IV로의 전환은 다형체 VI이 약학 제제 개발을 위한 바람직한 후보물질이 되기에 충분히 안정하지 않음을 암시한다.

다형체 VI(에틸 아세테이트로부터 유도된 형태)에 대한 대표적인 XRPD, DSC 및　GVS 데이터는 각각 도 1F, 2E 및 3D에 나타나 있다.

다형체 VII은 톨루엔 중에서의 성숙 후 수득되었다. 상기 다형체는 입자 크기가 작고(<20㎛) 식별가능한 형태를 갖지 않은 백색 분말로서 특징규명되었다. 상기 다형체는 XRPD에 의한 확인 시 부분 결정질이었다. 다형체 VII의 수용성은 0.75 mg/㎖이었다. 다형체 VII은 주위 조건 하에서의 XRPD 재분석 시 상응하는 결정도 손실과 함께 GVS 분석 시 일정한 중량 손실을 보였다. 열적 분석은 톨루엔 0.5 몰에 해당하는 TGA에 의한 4.7% 중량 손실 함께 103℃에서 시작되는 용융 전이를 보였다. 따라서, 다형체 VII은 반-톨루엔 용매화물인 것으로 보였다. 다형체 VII은 40℃ 및 75% RH에서 1주 동안 저장된 후 결정도를 손실하였고 가용성 분석 과정 동안에 다형체 II와 다형체 IV의 혼합물로 전환되었다. 상기 다형체는 용매화물이고 그의 불안정성으로 인해 약학 제제의 개발을 위한 후보물질로서 덜 바람직하다. 다형체 VII에 대한 대표적인 XRPD, DSC 및 GVS 데이터는 각각 도 1G, 2F 및 3E에 나타나 있다.

도 1B는 다형체 II에 대한 대표적인 XRPD 패턴을 보여준다. 하기 표 1은 도 2B에 나타낸 주요 피크를 표화한 것이다. 따라서, 한 측면에서, 다형체 II는 3.5 ± 0.1, 6.9 ± 0.1, 9.2 ± 0.1, 9.6 ± 0.1 및 10.4 ± 0.1°2θ에서의 그의 특징적인 XRPD 피크 또는 3.5 ± 0.1, 6.9 ± 0.1, 9.2 ± 0.1, 10.4 ± 0.1 및 18.0 ± 0.1°2θ에서의 그의 특징적인 XRPD 피크로 정의될 수 있다.

도 1D는 다형체 IV에 대한 대표적인 XRPD 패턴을 보여준다. 하기 표 2는 도 1D에 나타낸 주요 피크들을 표화한 것이다. 따라서, 한 측면에서, 다형체 IV는 3.8 ± 0.1, 7.5 ± 0.1, 8.1 ± 0.1, 9.6 ± 0.1 및 11.0 ± 0.1°2θ에서의 그의 특징적인 XRPD 피크 또는 3.8 ± 0.1, 7.5 ± 0.1, 16.1 ± 0.1, 16.5 ± 0.1 및 17.1 ± 0.1°2θ에서의 그의 특징적인 XRPD 피크로 정의될 수 있다.

도 2C는 다형체 IV의 대표적인 DSC 스캔을 보여준다. (이 경우, 다형체 IV의 샘플은 실시예 4에 따라 DIPE로 제조하였다.) 다형체 IV는 용매 손실에 기인할 수 있는 넓은 흡열반응을 주위 온도 내지 110℃에서 보인 후, 143 내지 156℃에서 시작하여 149 내지 161℃에서 최소치를 나타내는 용융 흡열반응을 보였다. 이러한 흡열반응은 본 발명자들에 의해 확인된 화학식 Ia의 화합물의 다른 다형체들에서는 존재하지 않았다. 따라서, 한 측면에서, 다형체 IV는 약 143 내지 약 156℃에서 시작하는 용융 흡열반응을 나타내며 화학식 Ia의 화합물의 다른 다형체들로부터 구별될 수 있는 것으로서 특징규명될 수 있다.

도 3C는 25℃의 일정 온도에서 다형체 IV의 대표적인 GVS 스캔을 보여준다. 다형체 IV는 0 내지 90% RH에서 3.5%의 질량 증가를 나타낸다. 질량 증가/감소는 다수의 흡착 및 탈착 주기 시 매우 균일하다. 다형체(도 3A), 다형체 II(도 3B) 및 다형체 VI(도 3D)은 0 내지 90% RH에서 6 내지 10%의 질량 증가를 보였고, 이들의 질량 증가/감소는 다수의 흡착 및 탈착 주기 시 급격하게 변하였다. 다형체 VII(도 3E)은 0 내지 90% RH에서 3%의 질량 증가를 보였고, 이들의 질량 증가/감소도 다수의 흡착 및 탈착 주기 시 급격하게 변하였다. 따라서, 한 측면에서, 다형체 IV는 (25℃에서) 0 내지 90% RH에서 3.5% 질량 증가를 나타내고 다수의 흡착 및 탈착 주기 시 균일한 질량 증가/감소를 나타내는 것으로서 특징규명될 수 있다.

도 5는 다형체 IV의 대표적인 FT-IR 스캔을 보여준다. 하기 주요 흡수 밴드(cm^-1)가 인지될 수 있다(s = 강함, m = 중간, w = 약함, 실험 오차는 +/- 2 cm^-1임): 3381(m), 2973(m), 2936(m), 1721(m), 1674(m), 1558(w), 1450(m), 1408(w), 1375(m), 1347(m), 1325(w), 1272(w), 1250(w), 1176(s), 1167(s), 1130(w), 1108(s), 1080(w), 1053(w), 1038(w), 1029(w), 993(s), 982(w), 958(m), 930(w), 898(m), 864(w), 844(w), 833(w), 804(w), 778(w), 753(w), 724(w), 701(w) 및 668(w). 하기 피크는 특히 뚜렷하다: 1558(w), 1347(m), 1130(w), 1108(s) 및 993(s).

도 6은 다형체 IV의 대표적인 FT-라만 스캔을 보여준다. 하기 주요 라만 이동(cm^-1)이 인지될 수 있다(vs = 매우 강함, s = 강함, m = 중간, w = 약함, 실험 오차는 +/- 2 cm^-1임): 2977(vs); 2940(vs), 2916(m), 2848(s), 2719(m), 1726(w), 1662(w), 1463(s), 1412(w), 1374(w), 1356(m), 1330(w), 1282(w), 1249(w), 1208(w), 1160(m), 1130(w), 1109(w), 1058(w), 1037(w), 1000(w), 983(w), 960(w), 933(w), 900(w), 865(m), 829(w), 812(w), 773(w), 753(w), 736(w), 670(w), 615(w), 527(w), 486(w), 460(w), 433(w), 407(w), 346(w), 279(w) 및 226(w). 하기 피크는 특히 뚜렷하다: 1463(s), 933(w), 736(w) 및 615(w).

도 7은 다형체 IV의 대표적인 ¹³C 고체 상태 NMR 스캔을 보여준다. 하기 화학적 이동이 관찰된다(괄호 내의 피크 높이에 해당하는 강도인 29.5 ppm에서의 아다만틴(adamantine) 외부 샘플을 기준으로 한 ppm): 177.6 (4.68), 177.3 (3.6), 171.7 (1.18), 170.8 (2.68), 103.2 (5.08), 101.2 (5.08), 97.1 (5.09), 95.7 (6.76), 85.6 (2.27), 80.3 (2.72), 78.2 (6.35), 77.4 (5.09), 77.1 (5.42), 76.4 (11.6), 74.7 (7.69), 74.1 (9.97), 73.9 (10.11), 73.4 (4.39), 72.1 (2.62), 71.6 (6.35), 71.2 (5.61), 69.8 (1.75), 69.5 (4.22), 68.8 (5.34), 68.4 (4.79), 66.0 (5.13), 65.3 (5.72), 62.0 (2.31), 52.9 (2.59), 51.2 (5.06), 49.5 (5.74), 45.7 (12), 44.4 (5.26), 39.9 (3.58), 36.6 (3.32), 35.6 (3.82), 35.5 (3.41), 34.6 (3.29), 34.0 (2.48), 33.5 (5.01), 32.9 (2.86), 32.8 (7.31), 32.2 (5.15), 29.4 (1.69), 28.4 (6.71), 27.1 (5.53), 26.2 (3.22), 23.6 (7.16), 23.3 (1.67), 22.6 (5.05), 22.3 (10.17), 22.1 (6.25), 21.9 (4.88), 21.4 (7.3), 21.2 (6.22), 20.6 (7.42), 20.5 (8.01), 19.9 (9.82), 19.5 (2.79), 19.2 (6.23), 18.9 (7.85), 18.4 (2.93), 17.8 (5.67), 12.7 (6.44), 11.6 (4.1), 11.3 (5.13), 9.6 (6.09) 및 7.7 (7.11). 하기 화학적 이동이 특히 뚜렷하다: 177.6, 170.8, 45.7, 28.4, 12.7 및 7.7 ppm.

도 8은 다형체 IV의 대표적인 ¹⁵N 고체 상태 NMR 스캔을 보여준다. 하기 화학적 이동이 관찰된다(괄호 내의 피크 높이에 해당하는 강도인 -331.5 ppm에서의 DL-알라닌 외부 샘플을 기준으로 한 ppm): -270.8 (4.29), -273.4 (12), -342.4 (8.16) 및 -345.1 (9.27).

본 발명의 다형체는 정제, 펠렛, 캡슐제, 좌제, 페사리(pessary), 용액, 에멀젼, 현탁액 및 사용하기에 적합한 임의의 다른 제제에서 통상적으로 사용되는 약학적으로 허용가능한 무독성 담체와 함께 화학식 Ia의 화합물의 제제에서 사용될 수 있다. 다형체 IV는 약물로서의 취급 및 고체 제제에서의 사용에 특히 바람직하다.

사용될 수 있는 부형제는 담체, 표면 활성제, 비후제 또는 유화제, 고체 결합제, 분산 또는 현탁 보조제, 가용화제, 착색제, 풍미제, 코팅제, 붕해제, 윤활제, 감미제, 보존제, 등장제 및 이들의 조합물을 포함한다. 적합한 부형제의 선택 및 사용은 그 개시내용이 본원에 참고로 도입되는 문헌(Gennaro, ed., Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 20th Ed. (Lippincott Williams & Wilkins 2003))에 교시되어 있다.

본 발명의 다형체는 경구 투여될 수 있다. 경구 투여는 화합물이 GI 관 내로 들어가도록 삼키는 것을 포함할 수 있고, 화합물이 입으로부터 직접 혈류 내로 들어가는 협측 또는 설하 투여가 이용될 수 있다. 경구 투여에 적합한 제제는 고체 제제, 예컨대, 정제, 미립자를 함유하는 캡슐제, 액체, 또는 산제, 로젠지(액체로 충전된 것을 포함함), 저작정, 다중- 및 나노-미립자, 겔, 고체 용액, 리포좀, 필름, 소란(ovule), 스프레이 및 액체 제제를 포함한다.

액체 제제는 현탁액, 용액, 시럽 및 엘릭시르를 포함한다. 이러한 제제는 연질 또는 경질 캡슐 내의 충전제로서 사용될 수 있고 전형적으로 담체, 예를 들어, 물, 에탄올, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 메틸 셀룰로스 또는 적절한 오일, 및 하나 이상의 유화제 및/또는 현탁화제를 포함한다. 액체 제제는 예를 들어 샤세로부터의 고체의 재구성에 의해 제조될 수도 있다.

정제 투약 제제의 경우, 약물은 투여량에 따라 투약 제제의 1 내지 80 중량%, 더 전형적으로 5 내지 60 중량%를 차지할 수 있다. 정제는 약물 이외에 일반적으로 붕해제를 함유한다. 붕해제의 예는 소듐 전분 글리콜레이트, 소듐 카복시메틸 셀룰로스, 칼슘 카복시메틸 셀룰로스, 크로스카멜로스 소듐, 크로스포비돈, 폴리비닐피롤리돈, 메틸 셀룰로스, 미세결정질 셀룰로스, 저급 알킬-치환된 하이드록시프로필 셀룰로스, 전분, 전구젤라틴화된 전분 및 소듐 알기네이트를 포함한다. 일반적으로, 붕해제는 1 내지 25 중량%를 차지할 것이다. 본 발명의 한 실시양태에서, 붕해제는 투약 제형의 5 내지 20 중량%를 차지할 것이다. 결합제는 일반적으로 정제 제제에 점착성을 부여하는 데 사용된다. 적절한 결합제는 미세결정질 셀룰로스, 젤라틴, 당, 폴리에틸렌 글리콜, 천연 및 합성 검(gum), 폴리비닐피롤리돈, 전구젤라틴화된 전분, 하이드록시프로필 셀룰로스 및 하이드록시프로필 메틸셀룰로스를 포함한다. 정제는 희석제, 예컨대, 락토스(일수화물, 분무 건조된 일수화물, 무수물 등), 만니톨, 자일리톨, 덱스트로스, 수크로스, 소르비톨, 미세결정질 셀룰로스, 전분 및 이염기성 인산칼슘 이수화물도 함유할 수 있다. 정제는 표면 활성제, 예컨대, 소듐 라우릴 설페이트 및 폴리소르베이트 80, 및 활제, 예컨대, 이산화규소 및 탈크도 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 표면 활성제는 존재하는 경우 정제의 0.2 내지 5 중량%를 차지할 수 있고, 활제는 정제의 0.2 내지 1 중량%를 차지할 수 있다. 정제는 일반적으로 윤활제, 예컨대, 마그네슘 스테아레이트, 칼슘 스테아레이트, 아연 스테아레이트, 소듐 스테아릴 푸마레이트, 및 마그네슘 스테아레이트와 소듐 라우릴 설페이트의 혼합물도 함유한다. 윤활제는 일반적으로 0.25 내지 10 중량%를 차지한다. 본 발명의 한 실시양태에서, 윤활제는 정제의 0.5 내지 3 중량%를 차지한다. 다른 가능한 성분들은 항산화제, 착색제, 풍미제, 방향제 및 맛-차폐제를 포함한다.

예시적인 정제는 약 80% 이하의 약물, 약 10 내지 약 90 중량%의 결합제, 약 0 내지 약 85 중량%의 희석제, 약 2 내지 약 10 중량%의 붕해제, 및 약 0.25 내지 약 10 중량%의 윤활제를 함유한다.

정제 블렌드는 직접 압착되거나 롤러에 의해 압착되어 정제를 형성할 수 있다. 별법으로, 정제 블렌드 및 블렌드의 일부는 타정 전에 습식, 건식 또는 용융식 과립화될 수 있거나, 용융 응고될 수 있거나 또는 압출될 수 있다. 최종 제제는 하나 이상의 층을 포함할 수 있고 코팅되거나 코팅되지 않을 수 있으며, 심지어 캡슐화될 수 있다. 정제 제제는 문헌(Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets, Vol. 1 , by H. Lieberman and L. Lachman (Marcel Dekker, New York, 1980)에 논의되어 있다.

일반적으로, 다형체 IV는 화학식 Ia의 또 다른 다형체를 다형체 IV로 전환시키는 제조 과정의 결과물로서 정제된다. 이 경우, 샘플 중의 다형체 IV의 양은 상기 제조 과정 전에 샘플 중의 다형체 IV의 양(0일 수 있음)에 비해 증가된다. 또한, 다른 불순물들이 이러한 정제의 결과물로서 제거될 수 있다. 바람직하게는, 정제된 다형체 IV는 화학식 Ia의 화합물의 다른 다형체들을 포함하지 않으면서 주로 다형체 IV를 함유한다.

정제된 다형체 IV의 바람직한 제조 방법은 에틸 아세테이트 중에 화학식 Ia의 화합물을 용해시킨 후 C₅-C₇ 알칸 또는 알켄을 첨가하여 다형체 IV의 결정화를 야기하는 것이다. 알칸 또는 알켄은 낮은 수준, 바람직하게는 0.005 부피/부피%의 수분을 함유해야 한다. 이 과정은 화학식 Ia의 화합물의 에틸 아세테이트 용액 중의 수분 함량 및 결정화 온도에 다소 민감하다. 수분은 한 쌍의 경로에 의해 용액 내에 함유될 수 있다. 사용된 화학식 Ia의 화합물이 약간의 수분 함량을 갖는 다형체 형태(예를 들어, 다형체 II, 이수화물)일 수 있다. 또는, 에틸 아세테이트는 미량의 수분을 함유할 수 있다. 바람직하게는, 화학식 Ia의 화합물의 에틸 아세테이트 용액 중의 수분 함량은 3.6 부피/부피% 미만, 더 바람직하게는 1.9 부피/부피% 미만, 가장 바람직하게는 약 1.1 내지 약 1.9 부피/부피%이다. 수분 함량은 개별적으로 이용되거나 조합 이용되는 하기 다양한 기법에 의해 원하는 낮은 수준으로 유지될 수 있다:

(a) 수화물이 아닌 화학식 Ia의 화합물의 다형체를 사용하는 기법.

(b) 진공 하에서 예를 들어, 40℃에서 사용된 화학식 Ia의 화합물을 17시간 동안 예비 건조하는 기법.

(c) 순도가 높고 수분 함량이 낮은 에틸 아세테이트의 사용 또는 에틸 아세테이트를 예비 건조하는 기법.

(d) C₅-C₇ 알칸 또는 알켄을 첨가하기 전에 예를 들어, 무수 황산나트륨을 사용하여 에틸 아세테이트를 건조하는 기법.

에틸 아세테이트 용액 중의 수분 함량에 대한 감수성 때문에, C₅-C₇ 알칸 또는 알켄을 첨가하기 전에 그의 수분 함량을 계산하거나 분석하고, 수분 함량이 3.6%를 초과하는 경우 C₅-C₇ 알칸 또는 알켄을 첨가하기 전에 수분 함량을 낮추는 것이 바람직하다.

결정화 온도는 약 20 내지 약 36℃일 수 있다. 일반적으로, 에틸 아세테이트 용액 중의 수분 함량이 1.9%이거나 1.9% 미만인 경우, 25℃를 초과하는 온도(예를 들어, 25 내지 36℃)가 다형체 IV의 생성에 바람직하다.

상기 과정에서 사용될 수 있는 C₅-C₇ 알칸 또는 알켄의 예는 n-펜탄, 사이클로펜탄, 1-펜탄, 2-펜탄, 아이소펜탄, 네오펜탄, n-헥산, 1-헥산, 사이클로헥산, n-헵탄, 1-헵텐 등을 포함한다. n-헵탄이 바람직하다.

본 발명의 실시는 하기 실시예를 참고함으로써 더 이해될 수 있을 것이고, 하기 실시예는 설명을 위해 제시된 것일 뿐 본 발명을 한정하기 위해 제시된 것이 아니다.

실시예 1 - 일반적인 분석 과정

CuKα 방사선(40 kV, 40 mA), 자동화된 XYZ 스테이지, 자가-샘플 위치설정을 위한 레이저 비디오 현미경 및 하이스타(HiStar) 2-차원 영역 검출기를 사용하는 브록커(Bruker) AXS C2 GADDS 회절계 상에서 XRPD 패턴을 모았다. X-선 광학렌즈는 0.3 mm의 핀홀 시준기와 커플링된 단일 고벨(Gobel) 다층 거울로 구성되었다.

빔 발산, 즉 샘플에 대한 X-선 빔의 유효 크기는 약 4 mm이었다. 3.2 내지 29.7°의 유효 2θ 범위를 제공하는 샘플-검출기 거리가 20 cm인 θ-θ 연속 스캔 모드를 사용하였다. 전형적으로, 샘플은 120초 동안 X-선 빔에 노출될 것이다.

XRPD 패턴은 파모픽스 리미티드(Pharmophix Ltd.)(영국 캠브리지 소재)로 수득하였다. CuKα 방사선(40 kV, 40 mA), θ-θ 각도계, 자동화 발산 및 수용 슬릿, 그래파이트 이차 단색기 및 신틸레이션(scintillation) 카운터를 사용하는 시 에멘스(Siemens) D5000 회절계 상에서 샘플에 대한 XRPD를 획득하였다. 데이터는 단계 크기가 0.02°2θ이고 단계 시간이 1초인 연속 스캔 모드에서 2 내지 42°2θ의 각도 범위에 걸쳐 수득되었다. 분석 전에, 다른 건조 방법도 허용가능하지만, 샘플을 30℃에서 진공 하에서 24시간 동안 건조하였다.

주위 조건 하에서 런닝된 XRPD 샘플은 분쇄 없이 받은 상태로 분말을 사용하여 평평한 플레이트 표본으로서 제조하였다. 연마된 0-배경(510) 실리콘 웨이퍼(wafer)(더 젬 듀고우트(The Gem Dugout), 미국 펜실배니아주 16803 펜실배니아 스테이트 칼리지 프린스톤 드라이브 1652 소재) 내로 절단된 직경 12 mm 및 깊이 0.5 mm의 캐버티(cavity) 내로 약 25 내지 50 mg의 샘플을 조심스럽게 채웠다. 모든 표본들을 정지 모드에서 런닝하였다.

GVS 데이터 또한 파모픽스 리미티드로 모았다. 모든 샘플을 히덴(Hiden) IGASorp 수분 흡착 분석기 런닝 CFRSorp 소프트웨어 상에서 런닝하였다. 샘플 크기는 전형적으로 10 mg이었다. 수분 흡착-탈착 등온반응은 하나의 완전한 주기를 제공하는 2개의 스캔과 함께 하기에 요악한 바와 같이 수행하였다. 모든 샘플들을 전형적인 주위 (실온) 습도 및 온도(40% RH, 25℃)에서 로딩하거나 로딩하지 않았다. 모든 샘플들을 GVS 분석 후 XRPD로 분석하였다. 표준 등온반응을 0 내지 90% RH 범위에 걸쳐 10% RH 간격으로 25℃에서 수행하였다.

에틸 아세테이트, n-헵탄 및 화학식 Ia의 화합물의 수분 함량을 칼 피셔(Karl Fischer) 방법으로 측정하였다. 화학식 Ia의 화합물/에틸 아세테이트 용액의 수분 함량은 질량 균형을 기준으로 계산하였고 그 결과는 부피/부피%로서 표시하였다.

스마트 글로덴 게이트(Smart Gloden Gate™) 단일 반사 ATR 보조장치(아연 셀레나이드 광학렌즈를 갖는 마름모형 ATR 결정) 및 d-TGS KBr 검출기가 장착된 써모니콜레트 아바타르(ThermoNicolet Avatar) 360 FTIR 분광계를 이용하여 FT-IR 데이터를 획득하였다. 스펙트럼을 2 cm^-1 해상도 및 256 스캔의 보조-부가에서 모았다. 하프-겐젤 아포다이제이션(Happ-Genzel apodization)을 이용하였다. 단일 반사 ATR을 이용하여 FT-IR 스펙트럼을 기록하였기 때문에, 샘플 제조가 요구되지 않았다. ATR FT-IR의 사용은 적외선 밴드의 상대적 강도가 KBr 디스크 또는 누졸 뮬(nujol mull) 샘플 제조법을 이용한 흡광도 FT-IR 스펙트럼에서 관찰된 것과 상이하게 만들 것이다. ATR FT-IR의 성질로 인해, 보다 낮은 파수에서의 밴드는 보다 높은 파수에서의 밴드보다 더 진하다. 달리 명시하지 않은 한 실험 오차는 ± 2 cm^-1이었다. 피크는 써모니콜레트 옴닉 6.1a 소프트웨어를 사용하여 선택하였다. 강도 할당은 기준선으로부터 측정된 절대 값을 기준으로 하지 않도록 스펙트럼에서의 주요 밴드를 기준으로 하였다. 분열 피크를 평가할 때, 강도 값은 기준선으로부터 취하였지만 강도를 스펙트럼에서 가장 강한 밴드를 기준으로 다시 할당하였다.

1064 nm NdYAG 레이저 및 LN-게르마늄 검출기가 장착된 램II FT-라만 모듈을 갖는 브룩커 베르텍스70 FT-IR 분광계를 이용하여 FT-라만 데이터를 모았다. 모든 스펙트럼은 2 cm^-1 해상도 및 블랙맨-해리스 4-텀 아포디제이션(Blackman-Harris 4-term apodisation), 300 mW 레이저 동력 및 4096 스캔을 이용하여 기록하였다. 샘플을 그의 유리 바이알로부터 직접 측정하고 레이저 방사선에 노출시켰다. 데이터를 라만 이동의 함수인 강도로서 제시하고 브룩커 라만 보정 함수(브룩커 소프트웨어 - OPUS 6.0)를 사용하여 기준 램프로부터의 백색 광 스펙트럼을 사용하여 장치 반응 및 진동수 의존 분산에 대해 보정하였다. 달리 명시하지 않은 한 실험 오차는 ± 2 cm^-1이었다. 피크는 써모니콜레트 옴닉 6.1a 소프트웨어를 사용하여 선택하였다. 강도 할당은 기준선으로부터 측정된 절대 값을 기준으로 하지 않도록 스펙트럼에서의 주요 밴드를 기준으로 하였다. 분열 피크를 평가할 때, 강도 값은 기준선으로부터 취하였지만 강도를 스펙트럼에서 가장 강한 밴드를 기준으로 다시 할당하였다.

표준-고조 브룩커-바이오스핀 아밴스 500 MHz NMR 분광계 내에 위치된 브룩 커-바이오스핀 4 mm CPMAS 프로브 상에서 주위 온도에서 고체 상태 C¹³ 및 N¹⁵ NMR 데이터를 모았다. 질소 스펙트럼을 7 mm BL CPMAS 프로브를 사용하여 모았다. 샘플을 4 및 7 mm ZrO₂ 로터 내로 채우고 요술각에 위치시키고 7.0 kHz로 회전시켰다. 양성자 탈커플링된 교차-편극화 요술각 회전 실험(CPMAS)을 이용하여 탄소 및 질소 스펙트럼을 모았다. 교차-편극화 시간은 2.5 ms로 설정하였다. 약 90 kHz(4 mm 프로브) 및 70 kHz(7 mm 프로브)의 양성자 탈커플링 장(field)을 인가하였다. 5120(¹³C) 및 30,000(¹⁵N) 스캔을 모았다. 재순환 지연을 약 1.5*T_1H로 조정하였다(이때, T_1H는 양성자 검출 양성자 반전 회수 이완 실험을 기준으로 계산된 양성자 세로 이완 시간을 나타냄). 탄소 스펙트럼은 업필드(upfield) 공명이 29.5 ppm으로 설정된 결정질 아다만탄을 외부 표준물로서 사용하여 표시하였다. 질소 스펙트럼은 공명이 -331.5 ppm으로 설정된 결정질 98% ¹⁵N 표지 DL-알라닌을 외부 표준물로서 사용하여 표시하였다.

실시예 2 - 화학식 Ia의 화합물의 제조에 대한 일반적인 과정

화학식 Ia의 화합물은 본원에 참고로 도입되는 리우의 '616 출원에 기재된 바와 같이 제조하였다. 도 4는 이용된 합성 반응을 요약한 것이다. 에리쓰로마이신 A(화학식 1의 화합물)를 소듐 보로하이드라이드로 환원시켜 중간체 (9S)-다이하이드로에리쓰로마이신 A(화학식 7의 화합물)를 생성하였다. 염기, 예컨대, 소듐 아세테이트 또는 트라이스(하이드록시메틸)아미노메탄("TRIS")의 존재 하에서 (9S)-다이하이드로에리쓰로마이신 A(화학식 7의 화합물)를 요오드로 탈메틸화시켜 N-데스메틸-(9S)-다이하이드로에리쓰로마이신 A(화학식 8의 화합물)를 수득하고, 상기 N-데스메틸-(9S)-다이하이드로에리쓰로마이신 A(화학식 8의 화합물)를 2-요오도프로판으로 알킬환시켜 중간체(화학식 9의 화합물)를 수득하였다. 중간체(화학식 9의 화합물)를 N-메틸브로모아세트아마이드로 알킬화시켜 화학식 Ia의 화합물을 수득하였다. 수득된 화학식 Ia의 화합물의 다형체는 후속 화학적 단리 및 정제 단계에 달려 있을 것이다.

중간체(화학식 9의 화합물)의 제조는 본원에 참고로 도입되는 산티(Santi) 등의 미국 특허 제6,946,482 B2호(2005)에도 기재되어 있다. 상기 탈메틸화 단계는 본원에 참고로 도입되는 유우(Uu)의 미국 특허 출원 제11/591,726호(2006년 11월 1일 출원)에도 기재되어 있다.

실시예 3 - 화학식 Ia의 화합물의 제조 및 다형체 I로서의 단리

화학식 9의 화합물(156.7 g, 205 mmol) 및 무수 테트라하이드로푸란("THF", 1,800 ㎖) 중의 N-메틸 브로모아세트아마이드(37.4 g, 246 mmol)의 용액을, 빙욕조 내에서 0℃에서 냉각하면서 기계적 교반기 및 내부 열전대 온도 프로브가 장착된 5 ℓ 3구 환저 플라스크에 충전시켰다. 고체 포타슘 t-부톡사이드(25.3 g, 226 mmol, 1.1 당량)를 질소 하에서 교반하면서 하나의 욕조 내에 첨가하였다. 반응 혼합물을 0℃에서 1시간 동안 교반하였다. 박층 크로마토그래피(1:2 헥산-아세톤 용출제)는 반응이 완결되었음을 보여주었다. 포화된 NaHCO₃ 용액(300 ㎖)을 첨가하 여 반응을 켄칭하였다. 혼합물을 묽은 NaHCO₃(2,500 ㎖)과 에틸 아세테이트("EtOAc", 1,500 ㎖)에 분배시켰다. 수층을 EtOAc(1,500 ㎖씩 2회)로 추출하였다. 모은 유기층을 Na₂SO₄ 상에서 건조하였다. 화학식 Ia의 미정제 화합물(178.1 g)을 엷은 황색 고체로서 수득한 후, 상기 고체를 실리카 겔 칼럼(2,800 실리카 겔, 헥산 용출 구배 중의 20 내지 40% 아세톤, 1% 트라이에틸아민) 상에서 정제하여 화학식 Ia의 순수한 화합물(135 g, 79% 수율)을 수득하였다.

미량의 용매 및 트라이에틸아민을 제거하기 위해, 상기 생성물을 다이클로로메탄에 반복하여 용해시키고 회전 증발기 상에서 4회 회전 증발시킨 후, 고진공 하에 건조하였다. 이어서, 아세토나이트릴-물(1:1 부피/부피, 4 ㎖/g)로부터 동결건조시키고 진공 오븐(50℃) 내에서 (16시간 동안) 건조하여 최종 생성물(모세관 융점 측정 장치에 의한 측정 시 융점이 106 내지 108℃임)을 수득하였다. 이 마무리 과정을 통해 다형체 I로서 화학식 Ia의 화합물을 수득하였다(도 2A에 나타낸 다형체 I의 DSC에서 약 110℃에서 약간의 흡열반응이 나타남을 주목함). 리우의 '616 출원은 유사한 융점을 보고하였는데, 상기 다형체가 상기 문헌에 기재된 다형체인 듯하다.

실시예 4 - 화학식 Ia의 화합물의 제조 및 다형체 II로서의 단리

화학식 9의 화합물(밝은 주황색 물질, 353 g, 462 mmol) 및 N-브로모아세트아마이드(84 g, 600 mmol, 1.3 당량)를 THF(3.9 ℓ, 무수 상태, 억제제-무함유)에 용해시켰다. 황색 용액을 0 ± 2℃로 냉각시키고 0 내지 3℃로 유지하면서 THF 중 의 1 M 포타슘 t-부톡사이드(549 ㎖, 549 mmol, 1.2 당량)로 20분에 걸쳐 희석하였다. 출발 물질의 사라짐에 대해 인-프로세스 HPLC로 반응의 진행을 모니터링하면서 교반을 0 ± 2℃에서 계속 유지하였다. 15분 후, 약 0.34%의 출발 물질만이 남아 있었다. 반응을 5% NaHCO₃(2.6 ℓ)로 켄칭하였다. 층을 분리하고 수층을 EtOAc(2.9 ℓ)로 추출하였다. 모은 유기층을 물(1.2 ℓ)에 이어 염수(1.2 ℓ)로 세척하였다. 유기층을 MgSO₄(75 g) 상에서 건조하였다. 건조제를 여과하여 제거하고 EtOAc(200 ㎖)로 린싱하였다. 모은 여액을 농축하여 밝은 황색 잔류물(392 g)로서 화학식 Ia의 화합물을 수득하였다.

상기 잔류물을 아세톤(3.1 ℓ, 8 ㎖/g)에 용해시키고 엷은 황색 용액을 탈이온수(3.1 ℓ)로 희석하였다. 약간 탁한 용액을 0 내지 5℃에서 20분에 걸쳐 냉각시켜 침전물을 생성시켰다(약 10℃에서 보이는 결정). 현탁액을 0 내지 5℃에서 15분 동안 교반하고 추가 탈이온수(3.1 ℓ)로 30분에 걸쳐 희석하였다. 혼합물을 0 내지 5℃에서 30분 동안 더 교반하였다. 고체를 여과하여 단리한 후 아세톤(0.15 ℓ)과 탈이온수(0.30 ℓ)의 혼합물로 린싱하였다. 고체를 밤새(약 16시간) 공기 건조한 후, 더 건조하여 (30℃; 29 Hg) 회백색 고체로서 화학식 Ia의 화합물(322 g)을 수득하였다.

실시예 5 - 다형체 IV의 제조

DIPE(1.0 ㎖)를 작은 나사-탑 바이알 내의 화학식 Ia의 화합물의 다형체 II(250 mg)에 첨가하였다. 바이알 및 이의 내용물을 주위 온도 및 50℃에서 24시 간에 걸쳐 3회의 가열 및 냉각 주기로 처리하였다. 생성된 고체를 여과하고, 30℃에서 24시간 동안 건조한 후 XRPD로 분석하자 다형체 IV로의 전환이 일어남이 확인되었다.

이로써 수득된 다형체 IV의 ¹H-NMR 분석은 미량(0.9%; 0.07 당량)의 DIPE가 존재함을 보여주었다. DIPE는 다음과 같이 물 중에서 슬러리화함으로써 제거하였다: 물(1.0 ㎖)을 작은 나사-캡 바이알 내의 샘플 다형체 IV(30 mg)에 첨가하고 25℃에서 72시간 동안 진탕하였다. 생성된 고체를 여과하고 건조하였다. XRPD 및 ¹H-NMR에 의한 분석은 DIPE가 샘플의 형태를 변경시키지 않으면서 제거됨을 보여주었다.

실시예 6 - 다형체 IV의 제조를 위한 별법

화학식 Ia의 화합물(2.0 g)을 주위 온도에서 에틸 아세테이트(12.0 ㎖)에 용해시켰다. 에틸 아세테이트 용액의 수분 함량은 1.1 부피/부피%이었다. 오버헤드 교반기(1KA RW 16 베이직)가 장착된 500 ㎖ 3구 환저 플라스크 내에 밝은 황색 용액을 배치하였다. 상기 용액을 32℃에서 180 내지 185 rpm으로 교반하고, n-헵탄(80 ㎖)을 시린지 펌프(KdScientific)를 사용하여 0.8 ㎖/분의 속도로 첨가하였다. 50 ㎖의 헵탄이 첨가된 후 헵탄 첨가를 4분 동안 중지시켜 시린지가 재충전되도록 하였다. 30 ㎖의 헵탄을 더 첨가한 후(총 80 ㎖의 헵탄이 첨가됨), 생성된 현탁액을 32℃에서 185 rpm으로 2.5시간 동안 더 교반시켰다. 세라믹 5 cm 부츠너(Buchner) 깔대기 및 와트만 #4 필터지를 사용하여 여과하여 다형체 IV의 현탁된 결정을 모았다. 상기 결정을 90:10 부피/부피 헵탄:에틸 아세테이트(20 ㎖)로 린싱하고 10분 동안 공기 건조하였다. 결정을 진공(29.5 Hg) 하에서 40℃에서 16시간 동안 더 건조하여 1.62 g의 다형체 IV를 수득하였다. 생성물이 다형체 IV임은 DSC 및 XRPD로 확인하였다.

실험을 25℃에서 반복하여 다형체 IV(비록 수율이 다소 낮기는 함)를 추가로 수득하였다.

실시예 7 - 다형체 IV의 제조를 위한 또 다른 별법

본 실시예는 n-헵탄 중에서의 성숙에 의한 다형체 IV의 제조를 기술한 것이다. n-헵탄(500 ㎕)을 작은 나사-캡 바이알 내의 다형체 I에 첨가하였다. 상기 바이알을 교반하면서 5 내지 40℃에서 24시간에 걸쳐 12회의 가열/냉각 주기로 처리하였다. XRPD 분석은 다형체 IV의 생성을 확인시켜 주었다. 동일한 과정이 DIPE에서 이용될 수 있다.

본 발명의 상기 상세한 설명은 본 발명의 특정 부분 또는 측면과 주로 또는 배타적으로 관련되어 있는 구절들을 포함한다. 이것은 명료함 및 편의를 위한 것이고 특정한 특징이 그것이 개시되어 있는 구절들보다 더 적절할 수 있고 본원의 개시내용이 다양한 구절에서 발견되는 정보의 모든 적절한 조합을 포함함을 이해해야 한다. 유사하게, 본원의 다양한 도면 및 설명이 본 발명의 특정 실시양태에 관한 것이지만, 특정 특징이 특정한 도면 또는 실시양태의 내용에 개시되어 있는 경우, 이러한 특징이 또 다른 특징과 함께 또 다른 도면 또는 실시양태의 내용에서 또는 일반적으로 본 발명에서 적절한 정도로 사용될 수도 있음을 이해해야 한다.

또한, 본 발명이 일부 바람직한 실시양태의 관점에서 구체적으로 기술되어 있지만, 본 발명이 이러한 바람직한 실시양태로 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.

Claims

하기 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV로서, 구리 K-α₁ X-선(파장 = 1.5406 Å)을 사용함에 의해 수득된 3.8, 7.5, 16.1, 16.5 및 17.1°2θ(± 0.1)에서의 X-선 분말 회절(XRPD) 피크를 특징으로 하는 정제된 다형체 IV:

화학식 Ia
삭제
제1항에 정의된 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV의 제조 방법으로서, 다이아이소프로필 에테르 및 C₅-C₇ 알칸 또는 알켄으로부터 선택된 매질의 존재 하에서 상기 다형체 IV 이외의 상기 화합물의 다형체를 2 내지 12회의 가열 및 냉각 주기로 처리하는 단계를 포함하는 방법.
제3항에 있어서,

매질이 헵탄인, 방법.
제1항에 정의된 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV의 제조 방법으로서, 상기 화합물의 에틸 아세테이트 용액을 준비하는 단계, 및 상기 용액을 C₅-C₇ 알칸 또는 알켄에 첨가하여 상기 화합물을 정제된 다형체 IV로서 결정화시키는 단계를 포함하는 방법.
제5항에 있어서,

C₅-C₇ 알칸 또는 알켄이 헵탄인, 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,

결정화시키기 위한 C₅-C₇ 알칸 또는 알켄의 첨가를 20 내지 36℃에서 수행하는, 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,

용액 중의 수분 함량이 3.6 부피/부피% 미만인, 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,

용액의 수분 함량을 분석하는 단계, 및 수분 함량이 3.6 부피/부피%를 초과하는 경우, C₅-C₇ 알칸 또는 알켄을 첨가하기 전에 수분 함량을 감소시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제1항에 정의된 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV 및 약학적으로 허용가능한 부형제를 포함하는 약학 제제.
제1항에 정의된 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV를 손상된 위장 운동과 관련된 질환의 치료가 필요한 인간을 제외한 동물에게 투여하는 단계를 포함하는, 손상된 위장 운동과 관련된 질환을 치료하는 방법.
제11항에 있어서,

손상된 위장 운동과 관련된 질환이 위식도 역류 질환(GERD)인, 방법.
약제로서 사용되는, 제1항에 정의된 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV.
GERD의 치료에 사용되는, 제1항에 정의된 화학식 Ia의 화합물의 정제된 다형체 IV.
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제7항에 있어서,

결정화시키기 위한 C₅-C₇ 알칸 또는 알켄의 첨가를 25 내지 36℃에서 수행하는, 방법.
제8항에 있어서,

용액 중의 수분 함량이 1.9 부피/부피% 미만인, 방법.