KR101203037B1 - High yield and rapid syntheses methods for producing metallo-organic salts - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 양이온과 유기산의 염, 특히 주기율표 II 족의 알칼리 토금속 이온과 카복실산의 2 가 염의 신규의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 공지된 합성 방법에 의해 획득되는 것보다 더 높은 수율, 더 높은 순도 및 더 빠른 반응속도를 얻기 위해 고온(약 90° 이상) 및 선택적으로 고압의 사용을 포함한다. 특히, 본 발명은 카복실산의 스트론튬 염의 제조에 관한 것이다. 신규의 스트론튬 염을 또한 본 발명의 방법에 의해 제공한다.The present invention relates to a novel process for the preparation of salts of metal cations and organic acids, in particular of alkaline earth metal ions of the Periodic Table II and divalent salts of carboxylic acids. The method involves the use of high temperatures (at least about 90 °) and optionally high pressure to obtain higher yields, higher purity and faster reaction rates than are obtained by known synthetic methods. In particular, the present invention relates to the preparation of strontium salts of carboxylic acids. Novel strontium salts are also provided by the process of the invention.

스트론튬, 스트론튬 염, 금속 양이온, 유기산, 알칼리 토금속, 카복실산 Strontium, Strontium Salts, Metal Cations, Organic Acids, Alkaline Earth Metals, Carboxylic Acids

Description

금속 유기 염의 제조를 위한 고 수율 및 고속 합성 방법{HIGH YIELD AND RAPID SYNTHESES METHODS FOR PRODUCING METALLO-ORGANIC SALTS}HIGH YIELD AND RAPID SYNTHESES METHODS FOR PRODUCING METALLO-ORGANIC SALTS

본 발명은 금속 양이온과 유기산의 염, 특히 주기율표 II 족의 알칼리 토금속 이온과 카복실산의 염의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 카복실산의 스트론튬 염의 제조에 관한 것이다. 상기와 같은 합성을 이전에 가능했던 것보다 더 높은 순도, 더 높은 수율 및 더 짧은 가공 시간으로 수행하기 위한 새로운 과정 및 조건들을 본 발명에 개시한다. 신규의 스트론튬 염을 또한 본 발명의 방법에 의해 제공한다.The present invention relates to a process for the preparation of salts of metal cations and organic acids, in particular of alkaline earth metal ions of the periodic table group II and of carboxylic acids. In particular, the present invention relates to the preparation of strontium salts of carboxylic acids. New procedures and conditions are disclosed herein for carrying out such synthesis with higher purity, higher yields and shorter processing times than previously possible. Novel strontium salts are also provided by the process of the invention.

알칼리 토금속 및 알칼리 금속은 상기와 같은 원소의 매우 반응성인 성질로 인해 금속 유기 염의 성분으로서 거의 항상 산화된 상태로 발견된다. 상기와 같은 금속 이온의 염은 자연 전체에 걸쳐 널리 분포되어 있다. 다양한 금속 이온의 분포 및 상대적인 풍부성은 매우 흔한 원소, 예를 들어 칼슘, 마그네슘, 칼륨 및 나트륨에서부터 덜 흔한 원소, 예를 들어 스트론튬, 바륨, 란타늄 및 갈륨, 및 매우 드문 원소, 예를 들어 루비듐, 세슘 및 베릴륨에 이르기까지 매우 다양하다.Alkaline earth metals and alkali metals are almost always found in oxidized state as components of metal organic salts due to the highly reactive nature of such elements. Salts of such metal ions are widely distributed throughout nature. The distribution and relative abundance of the various metal ions are very common elements, such as calcium, magnesium, potassium and sodium, to less common elements such as strontium, barium, lanthanum and gallium, and very rare elements such as rubidium, cesium And beryllium.

알칼리 토금속 및 알칼리 금속 화합물의 염은 다수의 산업적인 공정 및 식품, 의약품, 약제 성분, 비타민 및 다른 건강 관련 제품, 퍼스널 케어 제품의 생산 뿐만 아니라 다수의 공업 제품, 예를 들어 비료, 건축 재료, 유리, 철 및 제강 및 다수의 다른 제품들의 생산에 사용된다. 따라서, 순수한 금속 유기 염의 효율적인 제조는 매우 큰 상업적인 관심을 갖는다.Salts of alkaline earth metals and alkali metal compounds are used in many industrial processes and in the production of food, pharmaceuticals, pharmaceutical ingredients, vitamins and other health-related products, personal care products, as well as many industrial products such as fertilizers, building materials, glass , Iron and steel and many other products. Thus, the efficient preparation of pure metal organic salts is of great commercial interest.

알칼리 토금속의 다수의 실용적인 용도를 위해서는 목적으로 하는 용도에 필요한 성질들을 갖는 특정의 염들을 제조하여야 한다. 특히 본 발명의 관심은 상기 금속-이온 염을 고 순도로, 자연에서 발견되지 않는 유기 대-이온을 사용하여 제조해야 하는 상황이다. 상기와 같은 염의 제조는 일반적으로 다양한 수성 공정들에 의해 수행되며, 일반적으로 재결정화 및 다른 정제 단계들을 필요로 하는 반응 생성물의 균질성과 순도의 조절이 어렵고, 이는 차례로 문헌[Briggman B & Oskasson(1977), Schmidbaur H et al.(1989) and Schmidbaur et al.(1990)]으로부터 명백한 바와 같이 목적으로 하는 염의 수율을 낮춘다.For many practical uses of alkaline earth metals, certain salts must be prepared that have the properties necessary for the intended use. Of particular interest in the present invention is the situation in which the metal-ion salts must be prepared with high purity, organic counter-ions not found in nature. The preparation of such salts is generally carried out by a variety of aqueous processes, and it is generally difficult to control the homogeneity and purity of the reaction product, which requires recrystallization and other purification steps, which in turn is described by Briggman B & Oskasson (1977). ), Schmidbaur H et al. (1989) and Schmidbaur et al. (1990) lower the yield of the desired salt.

본 발명은 금속 이온, 특히 알칼리 토금속의 유기 염의 신규 합성 및 단리 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 제조 방법에서, 고온 및 선택적으로 고압을 사용하여 알칼리 토금속 및 알칼리 금속의 유기 염의 제조에 대해 현재 공지된 합성 방법에 의해 수득된 것보다 더 큰 수율, 순도 및 반응 속도를 보장한다.The present invention discloses novel methods for the synthesis and isolation of organic salts of metal ions, in particular alkaline earth metals. In the production process according to the invention, high temperatures and optionally high pressures are used to ensure higher yields, purity and reaction rates than those obtained by the presently known synthetic methods for the production of alkaline earth metals and organic salts of alkali metals.

따라서, 본 발명은 유기산의 금속염의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 상기 금속 이온의 하이드록사이드 또는 할로겐 염을 수성 매질 중에서 유기산(음이온)과, 약 60 분 이하, 예를 들어 약 30 분 이하 또는 약 20 분 이하, 예를 들어 약 15 분의 기간 동안 약 90 ℃ 이상의 온도, 예를 들어 약 100 ℃ 이상, 120 ℃ 이상 또는 약 125 ℃ 이상의 온도에서 반응시키는 것을 포함한다. Accordingly, the present invention relates to a process for the preparation of metal salts of organic acids, wherein the method comprises preparing a hydroxide or halogen salt of the metal ions with an organic acid (anion) in an aqueous medium, about 60 minutes or less, for example about 30 minutes or less. Or reacting at a temperature of at least about 90 ° C., for example at least about 100 ° C., at least 120 ° C., or at least about 125 ° C. for a period of about 20 minutes or less, such as about 15 minutes.

특정한 실시태양에서, 상기 반응을 밀폐된 용기에서 100 ℃ 이상의 온도 및 1 바 이상의 압력에서 수행할 수 있다.In certain embodiments, the reaction may be carried out in a closed vessel at a temperature of at least 100 ° C. and a pressure of at least 1 bar.

본 발명에서는 반응 온도의 중요성을 입증하고 소정의 유기 금속염 합성, 특히 스트론튬 염의 합성에 최적인 온도를 확립하기 위한 지침을 제공하는 예를 제공한다. 상기 합성은 몇가지 전적으로 새로운 염의 생성을 허용하며, 이때 시간, 온도 및 압력이 화합물 순도의 주요 매개변수이다. 상기 합성 방법을 대부분의 금속 이온의 유기염의 제조에 적용할 수 있지만, 특히 알칼리 토금속의 카복실산 염을 본 발명에 따라, 다른 방법에 의해 수득할 수 있는 것보다 더 높은 수율 및 순도로 제조할 수 있다.The present invention provides examples that demonstrate the importance of the reaction temperature and provide guidelines for establishing the optimum temperature for the synthesis of certain organometallic salts, in particular the strontium salts. The synthesis allows the production of some entirely new salts, where time, temperature and pressure are the main parameters of compound purity. The synthesis method can be applied to the preparation of organic salts of most metal ions, but in particular the carboxylic acid salts of alkaline earth metals can be produced in accordance with the invention in higher yields and purity than can be obtained by other methods. .

본 발명에 따른 방법에서 중요한 점은 비교적 다량의 불용성 카보네이트의 형성을 회피하는 것이다. 사실상, 상기 카보네이트 염은 용해도가 매우 불량하고 형성 시 용액으로부터 급속히 침전되어 목적으로 하는 반응 생성물을 오염시키기 때문에 상기 회피가 매우 어렵다. 더욱 또한, 금속 유기 염의 합성을 위한 출발 물질은 금속 하이드록사이드 또는 금속 할로게니드(이는 수성 매질 중에서 카보네이트 형성에 유리한 조건을 가능하게 한다)를 포함한다. 상기 금속 유기 염의 유기산이 카복실산인 경우(이러한 경우가 종종 있다), 일반적으로는 상기 카복실산의 탈카복실화 위험성 및 후속적인 카보네이트 수준의 증가로 인해 실온보다 약간 더 높은 온도로 서서히 가열하는 것만이 허용될 수 있음을 깨닫게 된다. 따라서, 본 발명은 실온보다 훨씬 더 높은 반응 온도의 사용, 목적으로 하는 염의 보다 높은 수율(공지된 방법에 비해)을 가능하게 함과 동시에, 카보네이트의 형성을 매우 낮은 한도로 유지시키는 2 가 금속염의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 2 가 금속 염의 수율은 70% 이상, 예를 들어 약 75% 이상, 약 80% 이상, 약 85% 이상, 약 90% 이상 또는 약 95% 이상이다. 침전된 카보네이트의 양은 상기 제조 방법에 의해 제조된 목적으로 하는 금속 유기 염의 양의 1% 미만, 예를 들어 0.75% 미만 또는 0.5% 미만 또는 심지어 0.2% 이하이다.An important point in the process according to the invention is to avoid the formation of relatively large amounts of insoluble carbonate. In fact, the carbonate salt is very difficult to circumvent because of its poor solubility and rapid precipitation from solution upon formation, contaminating the desired reaction product. Furthermore, starting materials for the synthesis of metal organic salts include metal hydroxides or metal halogenides, which allow favorable conditions for the formation of carbonates in aqueous media. If the organic acid of the metal organic salt is a carboxylic acid (which is often the case), generally only slowly heating to a temperature slightly above room temperature will be acceptable due to the risk of decarboxylation of the carboxylic acid and subsequent increase in carbonate levels. I realize that I can. Thus, the present invention allows the use of reaction temperatures much higher than room temperature, the higher yields of the salts of interest (compared to known methods), while at the same time maintaining the formation of carbonates at very low limits. It provides a manufacturing method. The yield of divalent metal salts produced by the process according to the invention is at least 70%, for example at least about 75%, at least about 80%, at least about 85%, at least about 90% or at least about 95%. The amount of precipitated carbonate is less than 1%, for example less than 0.75% or less than 0.5% or even 0.2% or less of the amount of the desired metal organic salt prepared by the above production method.

본 발명에 따른 방법은 가열을 멈춘 직후 고온의 반응 생성물을 여과하여 상기 반응 혼합물로부터 침전된 카보네이트를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.The process according to the invention may further comprise the step of filtering the hot reaction product immediately after stopping heating to remove the precipitated carbonate from the reaction mixture.

더욱 또한, 본 발명자들은 상기 2 가 금속염의 결정화를 가속화하기 위해서는, 작은 분량의 알콜, 예를 들어 5 내지 10 부피/부피% 내지 50 내지 60 부피/부피%, 바람직하게는 5 내지 40 부피/부피%, 더 바람직하게는 10 내지 25 부피/부피%의 메탄올 또는 에탄올의 첨가가 목적으로 하는 염의 현저한 침전 가속화를 유도함을 발견하였다. 알콜의 첨가는 실온에서 2 g/ℓ를 초과하는 용해도를 갖는 염의 합성에서 특히 중요하다.Furthermore, the inventors have found that in order to accelerate the crystallization of the divalent metal salt, a small amount of alcohol, for example 5 to 10 vol / vol% to 50 to 60 vol / vol%, preferably 5 to 40 vol / vol It was found that the addition of%, more preferably 10-25 vol / vol% methanol or ethanol led to marked precipitation acceleration of the desired salt. The addition of alcohols is particularly important in the synthesis of salts having solubility in excess of 2 g / l at room temperature.

본 발명에 따른 제조 방법을 광범위하게 다양한 화학물질들에 적용할 수 있다. 목적으로 하는 금속 유기 염을 식품, 약제용 성분, 퍼스널 케어 제품, 예를 들어 크림, 로션과 치약, 및 비타민과 다른 영양 보충물 같은 인체용 제품에 사용하는 용도가 특히 적합하다. 상기와 같은 경우에, 고 순도의 제품이 요구되며, 본 발명에서 개시한 제조 과정은 다른 모든 이용 가능한 방법들에 비해 현저한 이점을 제공한다.The production process according to the invention can be applied to a wide variety of chemicals. Particularly suitable is the use of the desired metal organic salt in foods, pharmaceutical ingredients, personal care products such as creams, lotions and toothpastes, and human products such as vitamins and other nutritional supplements. In such cases, a high purity product is required and the manufacturing process disclosed in the present invention provides significant advantages over all other available methods.

본 발명에 따른 방법에 사용하기에 적합한 금속을 약학용으로 시험되었거나 사용되는 금속 원자 및 이온 중에서 선택한다. 상기와 같은 금속 원자 또는 이온은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 경금속, 전이 금속, 전이 후 금속 또는 반-금속(주기율표에 따라)을 나타내는 족에 속한다.Suitable metals for use in the method according to the invention are selected from metal atoms and ions tested or used for pharmaceutical use. Such metal atoms or ions belong to the group representing alkali metals, alkaline earth metals, light metals, transition metals, post-transition metals or semi-metals (according to the periodic table).

바람직한 금속은 알칼리 토금속, 예를 들어 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬과 바륨 및 라듐이다. 상기 방법은 카보네이트의 생산이 문제가 되거나 불필요한 금속에 특히 적합하다.Preferred metals are alkaline earth metals such as beryllium, magnesium, calcium, strontium and barium and radium. The method is particularly suitable for metals in which the production of carbonate is problematic or unnecessary.

본 발명의 실시예로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 특히 적합한 실시태양은 출발 물질로서 금속 이온의 클로라이드 염을 사용한다. 그러나, 본 발명의 실시예로부터 명백한 바와 같이, 또한 금속 하이드록사이드도 금속 유기염의 합성을 위한 출발 시약으로서 매우 적합한 것으로 밝혀졌다.As is evident from the embodiments of the present invention, a particularly suitable embodiment of the present invention uses the chloride salt of metal ions as starting material. However, as is evident from the examples of the present invention, it has also been found that metal hydroxides are also very suitable as starting reagents for the synthesis of metal organic salts.

금속 이온과 유기산 간의 몰 비는 가능한 최상의 수율을 달성하는데 중요하다. 통상적으로, 상기 몰 비는 약 0.8:1 이상, 예를 들어 약 1:1, 바람직하게는 1.1:1 이상, 예를 들어 1.2:1이다.The molar ratio between metal ions and organic acids is important for achieving the best yield possible. Typically, the molar ratio is at least about 0.8: 1, for example at least about 1: 1, preferably at least 1.1: 1, for example 1.2: 1.

원칙적으로, 상기 유기산은 임의의 유기산일 수 있다. 특정한 실시태양에서, 상기 유기산은 모노-, 디-, 트리- 또는 콰트로-카복실산이다. 본 발명에 따른 방법에 사용하기에 적합한 유기산의 예는, 예를 들어 아세트산, C2H5COOH, C3H7COOH, C4H9COOH, (COOH)2, CH2(COOH)2, C2H4(COOH)2, C3H6(COOH)2, C4H8(COOH)2, C5H10(COOH)2, 푸마르산, 말레산, 말론산, 락트산, 시트르산, 타르타르산, 옥살산, 아스코르브산, 이부프로펜산, 벤조산, 살리실산, 프탈산, 카본산, 포름산, 메탄설폰산, 에탄설폰산, 캄포르산, 글루콘산, L- 및 D-글루탐산, 피루브산, L- 및 D-아스파트산, 트리플루오로아세트산, 라넬산, 2,3,5,6-테트라브로모벤조산, 2,3,5,6-테트라클로로벤조산, 2,3,6-트리브로모벤조산, 2,3,6-트리클로로벤조산, 2,4-디클로로벤조산, 2,4-디하이드록시벤조산, 2,6-디니트로벤조산, 3,4-디메톡시벤조산, 아비에트산, 아세토아세트산, 아세톤디카복실산, 아코니트산, 아크릴산, 아디프산, 알파-케토글루타르산, 안트라닐산, 벤질산, 아라키드산, 아젤라산, 베헨산, 벤젠설폰산, 베타-하이드록시부티르산, 브라시드산, 카프르산, 클로로아크릴산, 신남산, 시트라콘산, 크로톤산, 사이클로펜탄-1,2-디카복실산, 사이클로펜탄카복실산, 시스타티오닌, 데칸산, 에루크산, 에틸렌-디아민테트라아세트산, 풀브산, 푸마르산, 갈산, 글루타콘산, 글루타르산, 굴론산, 글루코스아민 설페이트, 헵탄산, 헥산산, 흄산, 하이드록시스테아르산, 이소프탈산, 이타콘산, 란티오닌, 라우르산(도데칸산), 레불린산, 리놀레산(시스, 시스-9,12-옥타데카디엔산), 말산, m-클로로벤조산, 멜리스산, 메사콘산, 메타크릴산, 모노클로로아세트산, 미리스트산, (테트라데칸산), 노난산, 노르발린, 옥탄산, 올레산(시스-9-옥타데센산), 오르니틴, 옥살로아세트산, 팔미트산(헥사데칸산), p-아미노벤조산, p-클로로벤조산, 페트로셀산, 페닐아세트산, p-하이드록시벤조산, 피멜산, 프로피올산, 프로피온산, p-3급-부틸벤조산, p-톨루엔설폰산, 피루브산, 사르코신, 세바크산, 세린, 소르브산, 스테아르산(옥타데칸산), 수베르산, 숙신산, 테레프탈산, 테트롤산, 쓰레오닌, L-쓰레오네이트, 티로닌, 트리카브알릴산, 트리클로로아세트산, 트리멜리트산, 트리메스산, 티로신, 울름산 및 사이클로헥산카복실산이다.In principle, the organic acid can be any organic acid. In certain embodiments, the organic acid is a mono-, di-, tri- or quattro-carboxylic acid. Examples of suitable organic acids for use in the process according to the invention include, for example, acetic acid, C 2 H 5 COOH, C 3 H 7 COOH, C 4 H 9 COOH, (COOH) 2 , CH 2 (COOH) 2 , C 2 H 4 (COOH) 2 , C 3 H 6 (COOH) 2 , C 4 H 8 (COOH) 2 , C 5 H 10 (COOH) 2 , fumaric acid, maleic acid, malonic acid, lactic acid, citric acid, tartaric acid, Oxalic acid, ascorbic acid, ibuprofen acid, benzoic acid, salicylic acid, phthalic acid, carbonic acid, formic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, camphoric acid, gluconic acid, L- and D-glutamic acid, pyruvic acid, L- and D-aspart Acids, trifluoroacetic acid, ranelic acid, 2,3,5,6-tetrabromobenzoic acid, 2,3,5,6-tetrachlorobenzoic acid, 2,3,6-tribromobenzoic acid, 2,3, 6-trichlorobenzoic acid, 2,4-dichlorobenzoic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid, 2,6-dinitrobenzoic acid, 3,4-dimethoxybenzoic acid, abietic acid, acetoacetic acid, acetonedicarboxylic acid, aco Nitric acid, acrylic acid, adipic acid, alpha-ketoglutaric acid, Anthranilic acid, benzyl acid, arachidic acid, azelaic acid, behenic acid, benzenesulfonic acid, beta-hydroxybutyric acid, brasidic acid, capric acid, chloroacrylic acid, cinnamic acid, citraconic acid, crotonic acid, cyclopentane- 1,2-dicarboxylic acid, cyclopentanecarboxylic acid, cystathionine, decanoic acid, erucic acid, ethylene-diaminetetraacetic acid, fulvic acid, fumaric acid, gallic acid, glutamic acid, glutaric acid, gulonic acid, glucosamine sulfate, Heptanoic acid, hexanoic acid, humic acid, hydroxystearic acid, isophthalic acid, itaconic acid, lanthionine, lauric acid (dodecanoic acid), levulinic acid, linoleic acid (cis, cis-9,12-octadecadenoic acid) , Malic acid, m-chlorobenzoic acid, melisic acid, mesaconic acid, methacrylic acid, monochloroacetic acid, myristic acid, (tetradecanoic acid), nonanoic acid, norvaline, octanoic acid, oleic acid (cis-9-octadecenoic acid ), Ornithine, oxaloacetic acid, palmitic acid (hexadecanoic acid), p-aminobenzoic acid, p-chlorobenzoic acid, petroleic acid, phenylacetic acid, p-hydroxybenzoic acid, pimelic acid, propiolic acid, propionic acid, p-butylbenzoic acid, p-toluenesulfonic acid, pyruvic acid, sarcosine, sebacic acid, serine, Sorbic acid, stearic acid (octadecanoic acid), suberic acid, succinic acid, terephthalic acid, tetrolic acid, threonine, L-threonate, tyronine, tricarblylic acid, trichloroacetic acid, trimellitic acid, tri Mesic acid, tyrosine, ulmic acid and cyclohexanecarboxylic acid.

특정한 실시태양에서, 상기 유기산은 아미노 카복실산, 예를 들어 천연 또는 합성 아미노산이다.In certain embodiments, the organic acid is an amino carboxylic acid, for example a natural or synthetic amino acid.

본 발명에 따라 제조될 수 있는 다른 2 가 금속염은 2 가 금속 이온과 산 또는 아민 그룹을 갖는 약학적으로 활성인 화합물의 그룹 중에서 선택된 음이온으로 구성된다: 예를 들어 살리실레이트, 예를 들어 아세틸 살리실산, 피록시캄, 테녹시캄, 아스코르브산, 니스타틴, 메살라진, 설파살라진, 올살라진, 글루타민산, 레파글리니드, 메토트렉세이트, 레플로우노미드, 디메틸니트로스아민, 아자트리오핀, 하이드록시클로로퀸, 사이클로스포린, 미노사이클린, 살라조피린, 페니실아민, 디클로페낙, 프로피온산, 예를 들어 나프록센, 플루르비프로펜, 페노프로펜, 케토프로펜 및 이부프로펜, 피라졸론, 예를 들어 페닐부타존, 페나메이트, 예를 들어 메페남산, 인도메타신, 슐린닥, 멜록시캄, 아파존, 피라졸론, 예를 들어 페닐부타존, 비스포스포네이트, 예를 들어 졸레드론산, 미노드론산, 인카드론산, 이반드로네이트, 알렌드로네이트, 리세드로네이트, 올파드로네이트, 클로드로네이트, 틸루드로네이트 및 파미드로네이트, COX-2 선택적인 사이클로-옥시게나제 억제제, 예를 들어 셀레콕시브, 발데콕시브, 에토리콕시브, 루미라콕시브, 파레콕시브, 로페콕시브 및 데라콕시브, 판토텐산, 에포프로스테놀, 일로프로스트, 티로피반, 트란삼산, 폴산, 푸로세미드, 부메타니드, 칸렌산, 카포프릴, 라사길린, 에날라프릴, 리시노프릴, 라미프릴, 포시노프릴, 트란돌라프릴, 발사탄, 텔미사탄, 프라바스타틴, 플루보스타틴, 아토바스타틴, 세리바스타틴, 설파디아진, 트레티오닌, 아다팔렌, 아젤라산, 디노프로스톤, 레보티록신, 리티로닌, 독시사이클린, 라임사이클린, 옥시테트라사이클린, 테트라사이클린, 암피실린, 아목시실린, 클라뷸란산, 탁소박탐, 날리딕신산 후시딘산 및 리클로펠론[2,2-디메틸-6-(4-클로로페닐)-7-페닐-2,3-디하이드로-1H-피롤리진-5-일]-아세트산뿐만 아니라, 상기 화합물들의 임의의 약학적으로 활성인 유도체들이다.Other divalent metal salts which may be prepared according to the invention consist of an anion selected from the group of pharmaceutically active compounds having divalent metal ions and acid or amine groups: for example salicylates, for example acetyl Salicylic Acid, Pyroxycam, Tenoxycam, Ascorbic Acid, Nistatin, Mesalazine, Sulfasalazine, Olsalazine, Glutamic Acid, Repaglinide, Methotrexate, Reflonomide, Dimethylnitrosamine, Azatriopine, Hydroxychloroquine , Cyclosporin, minocycline, salaziprine, penicylamine, diclofenac, propionic acid, for example naproxen, flurbiprofen, phenpropene, ketoprofen and ibuprofen, pyrazolone, for example phenylbutazone, phena Mate, for example mephenamic acid, indomethacin, schindall, meloxycamp, afazone, pyrazolone, for example phenylbutazone, bisphosphonate, for example Azoledronic acid, minandronic acid, incadronic acid, ibandronate, alendronate, risedronate, olpadronate, cladronate, tiludronate and pamideronate, COX-2 selective cyclo-oxygena Inhibitors, for example celecoxib, valdecoxib, etoricoxib, lumiracoxib, parecoxib, rofecoxib and deracoxib, pantothenic acid, eoprostenol, iloprost, tyropiban, tran Samsan, folic acid, furosemide, bumetanide, carrenic acid, capopril, rasagiline, enalapril, ricinopril, ramipril, posinopril, trandolapril, baltan, telmisartan, pravastatin, fluvostatin , Atorvastatin, cerivastatin, sulfadiazine, trethionine, adapalene, azelaic acid, dinoprostone, levothyroxine, thyronine, doxycycline, limecycline, oxytetracycline, tetracycline, ampicillin, a Moxycillin, clavulanic acid, taxobactam, nalidixic acid fucidinic acid and reclopelone [2,2-dimethyl-6- (4-chlorophenyl) -7-phenyl-2,3-dihydro-1H-P As well as lollyzin-5-yl] -acetic acid, any pharmaceutically active derivatives of these compounds.

약학 조성물에 사용하기 위한 스트론튬 염의 제조에 적합한 산의 다른 예들을 WO 00/01692에서 찾을 수 있으며, 상기는 본 발명에 참고로 인용되어 있다.Other examples of acids suitable for the preparation of strontium salts for use in pharmaceutical compositions can be found in WO 00/01692, which is incorporated herein by reference.

본 발명에 따른 방법을 사용하여 광범위한 금속염을 제조할 수 있다. 본 발명의 특정한 실시태양에서, 상기 금속염을 하나 이상의 카복실산 작용기를 함유하는 유기산과 스트론튬, 칼슘 및 마그네슘을 포함하는 그룹 중에서 선택된 알칼리 토금속 간에 형성시킬 수 있다. 특히 스트론튬이 각종 질병, 특히 뼈 및/또는 연골 대사의 이상 조절을 수반하는 질병(하기의 상세한 논의를 참조하시오)의 치료에 관심을 끄는 성분으로서 고려되며, 본 발명의 특정한 실시태양에서, 상기 금속은 스트론튬이다.A wide range of metal salts can be prepared using the process according to the invention. In certain embodiments of the present invention, the metal salt may be formed between an organic acid containing one or more carboxylic acid functional groups and an alkaline earth metal selected from the group comprising strontium, calcium and magnesium. In particular strontium is considered as a component of interest in the treatment of various diseases, in particular diseases involving abnormal control of bone and / or cartilage metabolism (see detailed discussion below), and in certain embodiments of the invention, the metal Is strontium.

본 발명에 따른 방법의 가능성을 예시하기 위해서, 유기 스트론튬 염 제조에있어서의 상기 방법의 적용에 대한 상세한 설명을 제공한다. 그러나, 이는 단지 본 발명의 가능성을 예시할 뿐이며 어떠한 식으로도 상기 범위를 제한하지 않는다.In order to illustrate the possibility of the process according to the invention, a detailed description is given of the application of the process in the preparation of organic strontium salts. However, this merely illustrates the possibility of the present invention and does not limit the range in any way.

스트론튬strontium

스트론튬은 비-방사성인 안정한 원소로서 오로지 자연에서만 발견된다. 스트론튬의 26 개 동위원소들이 개시되었으나, 지구상에는 오직 안정한 비-방사성 스트론튬만이 발견된다. 천연 스트론튬은 4 개의 안정한 동위원소 Sr-84, Sr-86, Sr-87 및 Sr-88의 혼합물이며, 상기 중 동위원소 Sr-88이 가장 흔하고 지구상의 모든 안정한 스트론튬의 82.5%를 차지한다. 천연 비-방사성 스트론튬의 평균 몰 중량은 87.62 Da이다. 다른 공지된, 비-천연의 스트론튬 동위원소들은 방사성이며, 이들 방사성 스트론튬 동위원소 중에서 스트론튬-90 및 Sr-89가 가장 중요하다. 이들은 여러 가지 상업적인 용도를 갖는 강력한 베타-방사체이다. Sr-89는 일부 의료 분야에서 사용되는 반면, Sr-90은 매우 전문적인 용도, 예를 들어 위성 및 멀리 있는 발전소에 전기력을 발생시키는데 사용하기 위한 보조 핵 동력 장치에 주로 사용된다. Sr-89의 의학적 용도는 주로 무기질화된 골 조직을 표적화하는 스트론튬의 잠재력과 관련되며, 여기에서 방사성 Sr-89 동위원소는 골 종양의 파괴에 사용된다.Strontium is a stable element that is non-radioactive and can only be found in nature. Although 26 isotopes of strontium have been disclosed, only stable non-radioactive strontium is found on Earth. Natural strontium is a mixture of four stable isotopes Sr-84, Sr-86, Sr-87 and Sr-88, of which isotope Sr-88 is the most common and accounts for 82.5% of all stable strontium on earth. The average molar weight of natural non-radioactive strontium is 87.62 Da. Other known, non-natural strontium isotopes are radioactive, of which strontium-90 and Sr-89 are the most important. These are powerful beta-emitters with a variety of commercial uses. Sr-89 is used in some medical applications, while Sr-90 is primarily used in auxiliary nuclear power units for use in very professional applications, such as for generating electricity in satellites and remote power plants. The medical use of Sr-89 is primarily related to the potential of strontium to target mineralized bone tissue, where the radioactive Sr-89 isotopes are used for the destruction of bone tumors.

사실상, 스트론튬은 실제적으로 항상 이중-양이온으로서 산화된 상태로 발견되며, 결과적으로 카보네이트, 설페이트 및 포스페이트와 같이, 무기 음이온과 착화된 염으로서 발견된다. 비교적 제한된 수의 스트론튬 염을, 구조 및 화학적 성질의 충분한 분석과 함께, 상세하게 화학적으로 특성화시켰다. 일반적으로, 상기 연구된 스트론튬 염은 다른 두 번째 주 그룹인 알칼리 토금속의 상응하는 염과 유사한 성질을 나타낸다. 이는 주어진 스트론튬 염의 성질이 상응하는 칼슘, 마그네슘 및 바륨 염과 흡사함을 예상할 수 있음을 의미한다.In fact, strontium is practically always found oxidized as a double-cation, and consequently as a salt complexed with inorganic anions, such as carbonates, sulfates and phosphates. A relatively limited number of strontium salts have been chemically characterized in detail, with sufficient analysis of their structure and chemical properties. In general, the strontium salts studied above exhibit similar properties to the corresponding salts of the other second main group, alkaline earth metals. This means that the properties of a given strontium salt can be expected to resemble the corresponding calcium, magnesium and barium salts.

스트론튬의 천연염, 예를 들어 카보네이트 및 설페이트 염은 물에 대하여 매우 낮은 용해도(실온에서 0.15 g/ℓ 이하)를 갖는다. 이러한 용해도는 상응하는 칼슘 및 마그네슘 염보다 낮으며, 이는 스트론튬의 이온 및 양전기 성질이 칼슘의 경우보다 더 큰 것에 따른다. 상기 법칙이 면제되는 중요한 예가 하이드록사이드의 용해도에서 발견되며, 이때 스트론튬 하이드록사이드는 보다 용해성이다. 따라서, 일반적인 관찰은 대부분의 무기 스트론튬 염의 수 용해도가 유사한 칼슘염보다 낮다는 것이다. 이는 칼슘 및 마그네슘 이온[이들의 보다 작은 핵 반경(1.12 Å의 스트론튬에 비해 칼슘의 경우 0.99 Å)에 기인하여 보다 큰 분극력을 갖는다]에 비해 이온성 스트론튬의 보다 낮은 분극력의 결과이다. 그러나, 많은 무기 스트론튬 염들이 높은 용해성임은 강조되어야 한다. 예로서, 스트론튬 클로라이드, 스트론튬 하이드록사이드, 스트론튬 니트레이트 및 스트론튬 옥사이드는 높은 용해성이며 225 내지 800 g/ℓ 범위의 물에 대한 용해도를 갖는다. 일부 스트론튬 염, 예를 들어 하이드록사이드 염의 경우, 상기 용해도는 상응하는 칼슘 또는 마그네슘염보다 더 높다.Natural salts of strontium, such as carbonate and sulfate salts, have very low solubility in water (up to 0.15 g / l at room temperature). This solubility is lower than the corresponding calcium and magnesium salts, as the ionic and positron properties of strontium are greater than for calcium. An important example of the exemption of this rule is found in the solubility of hydroxides, where strontium hydroxide is more soluble. Thus, a general observation is that the water solubility of most inorganic strontium salts is lower than that of similar calcium salts. This is the result of lower polarization of ionic strontium compared to calcium and magnesium ions (which have greater polarization due to their smaller nucleus radius (0.99 kPa for calcium compared to 1.12 kPa of strontium). However, it should be emphasized that many inorganic strontium salts are highly soluble. By way of example, strontium chloride, strontium hydroxide, strontium nitrate and strontium oxide are highly soluble and have solubility in water in the range of 225 to 800 g / l. For some strontium salts, for example hydroxide salts, the solubility is higher than the corresponding calcium or magnesium salts.

유기 스트론튬 염을 개시하였지만, 이러한 유형의 화합물에 대한 문헌 보고서들은 상당히 적은 물질들로 제한된다. 이들은 모두 음이온 함유 카복실산의 스트론튬 염이다. 유기 스트론튬 염의 물리화학적 성질은 상응하는 마그네슘, 칼슘 및 바륨 염과 유사한 것으로 보고되었다(Schmidbaur H et al., Chem Ber.(1989) 122:1433-1438). 카복실산의 스트론튬 염은 이온을 결정 격자 내에 유지시키는 강한 정전기력을 갖는 결정성 비-휘발성 고체이다. 대부분의 결정 형태의 유기 스트론튬 염은 다양한 양의 결정 수(이는 상기 결정 격자 중의 스트론튬 이온과 배위 결합시키는 작용을 한다)를 함유한다. 상기 염을 용융시키기 위해 필요한 온도는 매우 종종 너무 높아, 용융에 도달하기 전에 유기 음이온의 탄소-탄소 결합이 파괴될 수 있으며, 상기 분자는 일반적으로 300 내지 400 ℃의 온도에서 분해된다(Schmidbaur H et al. Chem Ber.(1989) 122:1433-1438).Although organic strontium salts have been disclosed, the literature reports for this type of compound are limited to considerably fewer materials. These are all strontium salts of anion-containing carboxylic acids. The physicochemical properties of the organic strontium salts were reported to be similar to the corresponding magnesium, calcium and barium salts (Schmidbaur H et al., Chem Ber. (1989) 122: 1433-1438). Strontium salts of carboxylic acids are crystalline non-volatile solids with strong electrostatic forces that keep ions in the crystal lattice. Most of the organic strontium salts in crystalline form contain varying amounts of crystal water, which acts to coordinate coordination with strontium ions in the crystal lattice. The temperature required to melt the salt is very often too high that the carbon-carbon bonds of the organic anions may break before reaching the melting, and the molecules are generally decomposed at temperatures between 300 and 400 ° C. (Schmidbaur H et al. Chem Ber. (1989) 122: 1433-1438.

카복실산의 모든 알칼리 토금속 염은 어느 정도 수용액에 용해성이나, 특정 염의 용해도는 유기 음이온의 정전기 성질뿐만 아니라 크기 및 소수성에 따라 매우 다양하다. 가장 단순한 유기 카복실산 중 하나인 아세테이트는 스트론튬의 잘 한정된 결정성 염(이는 물에 높은 용해성이다; 실온에서 용해도 369 g/ℓ)을 만든다. 보다 큰 유기 음이온들은 대개 상기 염의 수화 엔탈피 및 격자 엔탈피에 따라 상당히 더 낮은 용해도를 갖는다. 그러나, 다양한 스트론튬 염들이 반드시 동일한 유형의 결정 구조를 형성할 필요가 없고 그들의 결정 격자 에너지는 알려져 있지 않기 때문에, 상기와 같은 염의 용해도를 이론적으로 계산하는 것은 가능하지 않으며, 상기를 경험적으로 측정해야 할 것이다. 더욱 또한, 주어진 염은 상이한 결정 구조들로 존재할 수 있으며, 이때 중요한 성질, 예를 들어 결합된 결정 수의 양이 변하고, 따라서 상이한 결정 형태들은 상이한 격자 및 수화 엔탈피 및 따라서 용해도를 가질 것이다.All alkaline earth metal salts of carboxylic acids are soluble to some degree in aqueous solution, but the solubility of certain salts varies greatly in size and hydrophobicity as well as the electrostatic properties of organic anions. One of the simplest organic carboxylic acids, acetate, produces a well defined crystalline salt of strontium (which is highly soluble in water; 369 g / l at room temperature). Larger organic anions usually have significantly lower solubility depending on the hydration enthalpy and lattice enthalpy of the salt. However, since the various strontium salts do not necessarily form the same type of crystal structure and their crystal lattice energies are not known, it is not possible to theoretically calculate the solubility of such salts, which should be determined empirically. will be. Furthermore, a given salt may exist in different crystal structures, in which the important properties, for example the amount of bound crystal number, change, so that different crystal forms will have different lattice and hydration enthalpy and thus solubility.

스트론튬의 카복실산 염의 성질Properties of Carboxylic Acid Salts of Strontium

2 가 토금속, 예를 들어 스트론튬의 카복실산 염, 및 특히 디카복실산은 용액 중에서 부분적인 킬레이트화 효과를 가질 수 있으므로 일부 독특한 성질들을 갖는다. 이러한 경우에, 상기 염은 용액 중에서 착체로서 존재하며, 이때 상기 2 가 금속 이온은 상기 음이온의 카복실 그룹과 착체로 결합한다. 상기와 같은 착화는 생물계에서 중요할 수 있으며, 이때 상기 알칼리 토금속, 특히 칼슘 및 마그네슘은 생명 생리학적 역할을 수행한다. 대다수의 2 가 금속 이온들은 생물계의 수성 환경 중에서 유리 및 결합되지 않은 이온 형태이기보다는, 착체 결합된 형태로 존재할 수 있다. 수용액 중에서 알칼리 토금속과의 착체 형성률은 하이드록시-카복실산 및 관련된 비-카복실산의 경우보다 아미노산의 경우 더 높으며, 이는 아미노 그룹이 착체 형성에 어떤 역할을 수행할 수 있음을 암시한다. 일반적으로, 다양한 리간드들에 대한 해리 상수 및 수화 엔탈피의 차이는 상기 금속의 반경이 증가함에 따라 더 작아진다. 따라서, 디카복실산과의 스트론튬 착체의 안정성은 필적하는 칼슘 및 마그네슘과의 착체의 안정성보다 낮다. 이는 수용액 중에서 상기 킬레이트화 디카복실산이 스트론튬 및 바륨의 보다 큰 이온보다는 오히려 칼슘 및 마그네슘과 우선적으로 결합하는 성향을 가짐을 의미한다.Carboxylic acid salts of divalent earth metals such as strontium, and in particular dicarboxylic acids, have some unique properties as they may have a partial chelating effect in solution. In this case, the salt is present as a complex in solution, wherein the divalent metal ion complexes with the carboxyl group of the anion. Such complexing may be important in biological systems, where the alkaline earth metals, especially calcium and magnesium, play a biophysiological role. The majority of divalent metal ions may exist in complex bound form, rather than free and unbound ionic form in the aqueous environment of the biological system. Complex formation rates with alkaline earth metals in aqueous solutions are higher for amino acids than for hydroxy-carboxylic acids and related non-carboxylic acids, suggesting that amino groups may play a role in complex formation. In general, the difference in dissociation constant and hydration enthalpy for various ligands becomes smaller as the radius of the metal increases. Therefore, the stability of the strontium complex with dicarboxylic acid is lower than the stability of the complex with calcium and magnesium. This means that the chelated dicarboxylic acid in aqueous solution has a propensity to preferentially bind calcium and magnesium rather than the larger ions of strontium and barium.

유기 스트론튬 염은 상업적인 용도가 거의 없으며, 따라서 상기와 같은 화합물을 대규모의 화학제품 제조(>1000 ㎏ 배치 크기)에 이용할 수 없다. 그러나, 최근에, 테트라카복실산의 스트론튬 염인 라넬레이트가 골다공증과 같은 대사성 골 질환의 치료에 약학적으로 사용하기 위해 개발되었다. 스트론튬 라넬레이트의 화학적 성질은 다수의 스트론튬의 디카복실산 염들과 유사하다. 상기는 22 내지 24 ℃에서 0.76 g/ℓ의 수 용해도를 가지며, 보다 높은 온도 및 보다 낮은 pH에서 용해도가 약간 증가한다. 수용액 중에서, 상기 라넬레이트 이온은 킬레이트로서 작용하여, 상술한 바와 같이 2 가 금속 이온과 착화한다. 상기 라넬레이트 이온의 핵심 3-시아노-4-카복시메틸티오펜 구조는 생리 조건 하에서 화학적으로 안정적이지만, 상기 니트릴 그룹은 가수분해되어 라넬레이트의 다양한 α-하이드록시산 또는 불포화 산 유도체를 형성할 수 있다.Organic strontium salts have little commercial use and therefore such compounds are not available for large scale chemical production (> 1000 kg batch size). Recently, however, ranelate, a strontium salt of tetracarboxylic acid, has been developed for pharmaceutical use in the treatment of metabolic bone diseases such as osteoporosis. The chemical properties of strontium ranelate are similar to the dicarboxylic acid salts of many strontium. It has a water solubility of 0.76 g / l at 22-24 ° C. with a slight increase in solubility at higher temperatures and lower pH. In aqueous solution, the ranelate ions act as chelates and complex with divalent metal ions as described above. The core 3-cyano-4-carboxymethylthiophene structure of the ranelate ion is chemically stable under physiological conditions, but the nitrile group is hydrolyzed to form various α-hydroxy acid or unsaturated acid derivatives of ranelate. Can be.

스트론튬의 카복실산 염의 합성Synthesis of Carboxylic Acid Salts of Strontium

카복실산 음이온의 유기-스트론튬 염을 다수의 상이한 경로들에 의해 합성할 수 있다. 상기와 같은 유기 스트론튬 염의 통상적인 제조 방법은 수성 용액 중에서 유기산과 스트론튬 하이드록사이드 간의 반응을 이용하는 것이다. 예로서, 하기의 반응식은 말론산과 스트론튬 하이드록사이드 염의 중화 반응을 나타낸다:Organo-strontium salts of carboxylic acid anions can be synthesized by a number of different routes. A conventional method for preparing such organic strontium salts is to use a reaction between the organic acid and strontium hydroxide in an aqueous solution. By way of example, the following scheme represents the neutralization reaction of malonic acid and strontium hydroxide salts:

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Sr2 +(aq) + 2OH-(aq) + C3H2O4 2 -(aq) + 2H+(aq) → Sr(C3H2O4 2 -)(aq) + 2H2O(l) Sr 2 + (aq) + 2OH - (aq) + C 3 H 2 O 4 2 - (aq) + 2H + (aq) → Sr (C 3 H 2 O 4 2 -) (aq) + 2H 2 O ( l)

상기 고체의 용해 시 급속히 일어나는 상기 반응 후에, 용해된 스트론튬 말로네이트의 현탁액은 물의 증발에 의해 침전이 유도되고 후속적으로 상기 염의 농도 상승이 유도될 수 있다. 스트론튬 말로네이트의 결정이 서서히 형성되고 상기 용액으로부터 침전될 것이다.After the reaction which occurs rapidly upon dissolution of the solid, the suspension of dissolved strontium malonate can be induced to precipitate by evaporation of water and subsequently to raise the concentration of the salt. Crystals of strontium malonate will slowly form and precipitate from the solution.

또 다른 접근법은 적합한 카복실산 및 스트론튬 클로라이드의 나트륨 또는 칼륨 염을 사용하는 것이다. 모든 유기 스트론튬 염이 상기 매우 용해성인 클로라이드 염보다 덜 용해될 것이므로, 상기 유기 스트론튬 염은 상기 조건 하에서 침전되어 용액 중에 NaCl 및 과잉의 SrCl2을 남길 것이다. 하기의 반응식은 예로서 SrCl2과 나트륨-말로네이트 간의 반응을 사용하는 반응식을 예시하며, 이때 반응 생성물은 등몰량으로 첨가된다.Another approach is to use sodium or potassium salts of suitable carboxylic acids and strontium chloride. Since all organic strontium salts will dissolve less than the highly soluble chloride salts, the organic strontium salts will precipitate under these conditions leaving behind NaCl and excess SrCl 2 in solution. The following scheme illustrates, by way of example, a scheme using a reaction between SrCl 2 and sodium-malonate, wherein the reaction product is added in equimolar amounts.

[반응식 2]Scheme 2

Sr2 +(aq) + 2Cl-(aq) + 2Na+(aq) + C3H2O4 2 -(aq) → Sr(C3H2O4 2 -)(aq) + Cl-(aq) + Na+(aq) Sr 2 + (aq) + 2Cl - (aq) + 2Na + (aq) + C 3 H 2 O 4 2 - (aq) → Sr (C 3 H 2 O 4 2 -) (aq) + Cl - (aq ) + Na + (aq)

상기 두 대안 합성 경로들에서, 목적으로 하는 스트론튬 염을 충분히 순수한 형태로 수득하기 위해서는 재결정화가 필요할 것이다. 차례로, 수율은 재결정화 도중 용액으로부터의 스트론튬의 완전한 침전의 결여로 인해, 침전하는 스트론튬 카보네이트의 형성으로부터 및 상기 침전된 스트론튬을 추가의 반응에 이용할 수 없게 만드는 금속 카보네이트의 매우 낮은 용해도에 기인하여 물질 손실의 결과로서 감소할 것이다. 알칼리성 용액에서, 카보네이트는 하기의 반응식에 따라 대기 이산화 탄소의 용해에 의해 형성된다:In these two alternative synthetic routes, recrystallization will be necessary to obtain the desired strontium salt in sufficiently pure form. In turn, the yield is due to the lack of complete precipitation of strontium from the solution during recrystallization, due to the formation of precipitated strontium carbonate and due to the very low solubility of the metal carbonate which renders the precipitated strontium unavailable for further reaction. Will decrease as a result of losses. In alkaline solutions, carbonates are formed by dissolution of atmospheric carbon dioxide according to the following scheme:

[반응식 3]Scheme 3

CO2(g) + 2OH-(aq) → CO3 2 -(aq) + H2O(l) CO 2 (g) + 2OH - (aq) → CO 3 2 - (aq) + H 2 O (l)

스트론튬 카보네이트는 쉽게 형성되고 저 용해도 생성물을 갖기 때문에, 반응식 3은 우측으로 이동하고, 상기는 스트론튬을 카복실레이트 생성물로부터 추출한다, 즉 반응식 1(또는 2)은 좌측으로 이동한다. 따라서, 반복적인 재결정화는 목적으로 하는 스트론튬 카복실레이트의 수율을 감소시키는 반면, 스트론튬 카보네이트 오염의 존재는 증가할 것이다.Since strontium carbonate is easily formed and has a low solubility product, Scheme 3 shifts to the right, which extracts strontium from the carboxylate product, ie Scheme 1 (or 2) shifts to the left. Thus, repeated recrystallization will reduce the yield of the desired strontium carboxylate, while the presence of strontium carbonate contamination will increase.

상기 나타낸 반응식(반응식 1 및 2)은 유리산 형태 또는 염으로서 이용할 수 있는 무기 스트론튬 염과 목적으로 하는 유기 음이온의 단순한 반응을 수반하는 유기 스트론튬 염의 최종 제조 반응을 묘사한다. 따라서, 이러한 반응을 수행하기 위해서 상기 유기산을 상업적으로 입수할 수 있을 필요가 있다. 보다 복잡하고/하거나 독특한 음이온의 경우에, 이들은 스트론튬 염의 제조에 앞서 합성되어야 할 것이며, 이어서 상기 개략된 바와 같은 반응식에 의한 스트론튬 염의 형성을 최종 합성 단계에 통합시킬 수 있다. 상기 어느 경우든, 본 특허에 개시된 방법 및 과정은 목적으로 하는 반응 생성물의 수율 및 순도를 개선시키는데 많이 사용할 수 있다.The schemes shown above (Scheme 1 and 2) depict the final preparation reaction of the organic strontium salt with simple reaction of the inorganic strontium salt, which is available in free acid form or as a salt, with the desired organic anion. Therefore, it is necessary to be able to obtain the organic acid commercially in order to carry out this reaction. In the case of more complex and / or unique anions, they will have to be synthesized prior to the preparation of the strontium salt, which can then incorporate the formation of the strontium salt by the scheme as outlined above into the final synthesis step. In either case, the methods and procedures disclosed in this patent can be used to improve the yield and purity of the desired reaction product.

본 발명의 방법에 따라, 임의의 스트론튬 염, 또는 유기 음이온 및 금속 양이온, 예를 들어 알칼리 토금속 또는 알칼리 금속 양이온, 특히 알칼리 토금속 양이온으로 구성된 염을, 상기 반응을 승온에서 불활성 분위기 하에 임의로 보다 높은 압력으로 수행함으로써 보다 높은 수율, 보다 양호한 순도 및 보다 짧은 가공 시간으로 보다 효율적으로 합성할 수 있다. 구체적으로 본 발명자들은 상기 방식으로 제조된 스트론튬 염의 수율 및 순도가 종래 기술 문헌에 개시된 선행의 합성 방법에 비해 극적으로 개선됨을 입증한다.According to the process of the invention, any strontium salt, or salt consisting of an organic anion and a metal cation, for example an alkaline earth metal or an alkali metal cation, in particular an alkaline earth metal cation, is optionally subjected to a higher pressure at elevated temperature under an inert atmosphere. This can be done more efficiently with higher yields, better purity and shorter processing times. Specifically we demonstrate that the yield and purity of the strontium salts produced in this manner are dramatically improved over the previous synthetic methods disclosed in the prior art literature.

본 제조 방법을 디카복실산 유기 음이온의 스트론튬 염의 제조에 사용할 수 있으며, 상기 염을 대사성 골 질환의 예방학적 및/또는 치료학적 치료에 사용할 수 있다.The present method of preparation can be used for the preparation of strontium salts of dicarboxylic acid organic anions, which salts can be used for the prophylactic and / or therapeutic treatment of metabolic bone diseases.

다량의 스트론튬 섭취가 여러 가지 동물 연구에서 골 무기질화의 변경 및 증가된 골격 강도와 관련되어 왔다. 상기 효과는 스트론튬에 의한 전-조골세포 성숙, 이동 및 활성, 및 파골세포 활성의 직접 또는 기질 매개된 억제에 기인하는 것으로 여겨진다. 즉, 스트론튬은 골 조직상에서 흡수 억제 및 동화제 모두로서 작용한다.Large amounts of strontium intake have been associated with altered bone mineralization and increased skeletal strength in several animal studies. The effect is believed to be due to direct or substrate mediated inhibition of pre-osteoblast maturation, migration and activity, and osteoclast activity by strontium. In other words, strontium acts as both an inhibitor of absorption and an assimilation agent on bone tissue.

스트론튬의 다양한 염이 종래 기술로부터 공지되어 있다, 예를 들어 스트론튬 라넬레이트(2-[N,N-디(카복시메틸)아미노]-3-시아노-4-카복시메틸-티오펜-5-카복실산의 이나트륨 염)이 EP-B 0 415 850에 개시되어 있다. 다른 공지된 스트론튬 염은 예를 들어 스트론튬 타르트레이트, 스트론튬 포스페이트, 스트론튬 카보네이트, 스트론튬 니트레이트, 스트론튬 설페이트 및 스트론튬 클로라이드이다. 본 발명자들은 일부 디카복실산의 스트론튬 염, 예를 들어 스트론튬 말로네이트, 스트론튬 푸마레이트, 스트론튬 숙시네이트, 스트론튬 글루타메이트 및 스트론튬 아스파테이트가 유사한 분자 크기의 다른 디카복실 스트론튬 염보다 더 용해성임을 발견하였다. 상기와 같은 염의 순수한 수용액에서, 스트론튬은 부분적으로 착화된 형태로 존재한다. 동물, 예를 들어 포유동물, 즉 래트, 개, 원숭이 또는 인간에게 투여 시, 카복실산 음이온에 착화된 스트론튬뿐만 아니라 이온성 스트론튬이 수동 및 능동 수송 기전 모두에 의해 장 내강으로부터 흡수될 것이다. 이러한 경우에 스트론튬은 이온화된 아미노산과 훨씬 더 안정한 착체를 형성하는 이용 가능한 칼슘 및 마그네슘에 의해 상기 착체로부터 치환될 것이다. 몇몇 디카복실산들은 이용 가능한 유리 칼슘과 우선적으로 결합/착화하도록 작용하여, 상기 칼슘 이온의 장 흡수 및 상기 이온의 생리 작용, 특히 골 전환의 조절에서 그의 역할 모두를 촉진할 수 있으므로, 골 질환의 예방학적 및/또는 치료학적 중재에 특히 적합할 수 있다.Various salts of strontium are known from the prior art, for example strontium ranelate (2- [N, N-di (carboxymethyl) amino] -3-cyano-4-carboxymethyl-thiophen-5-carboxylic acid Disodium salt of) is disclosed in EP-B 0 415 850. Other known strontium salts are, for example, strontium tartrate, strontium phosphate, strontium carbonate, strontium nitrate, strontium sulfate and strontium chloride. We have found that the strontium salts of some dicarboxylic acids, such as strontium malonate, strontium fumarate, strontium succinate, strontium glutamate and strontium aspartate, are more soluble than other dicarboxy strontium salts of similar molecular size. In pure aqueous solutions of such salts, strontium is present in partially complexed form. When administered to an animal, for example a mammal, ie a rat, dog, monkey or human, strontium complexed to carboxylic acid anions as well as ionic strontium will be absorbed from the intestinal lumen by both passive and active transport mechanisms. In this case strontium will be replaced from the complex by the available calcium and magnesium forming a much more stable complex with ionized amino acids. Some dicarboxylic acids may act to preferentially bind / complex with the available free calcium, thus promoting both the gut absorption of the calcium ions and their role in the regulation of the physiology of the ions, in particular bone turnover, thereby preventing bone disease. It may be particularly suitable for pharmaceutical and / or therapeutic interventions.

구체적인 관심 염은 푸마르산, 말레산, 말론산, 락트산, 시트르산, 타르타르산, 아스코르브산, 살리실산, 아세틸-살리실산, 피루브산, L- 및 D-아스파트산, 글루콘산, L- 및 D-글루탐산, 라넬산, 알파-케토글루타르산, 아라키드산, 사이클로펜탄-1,2-디카복실산, 말산, 미리스트산(테트라데칸산), 피루브산, 사르코신, 세린, 소르브산, 쓰레오닌, 티로닌 및 티로신과 같은 산과 형성된 스트론튬 염이다.Specific salts of interest include fumaric acid, maleic acid, malonic acid, lactic acid, citric acid, tartaric acid, ascorbic acid, salicylic acid, acetyl-salicylic acid, pyruvic acid, L- and D-aspartic acid, gluconic acid, L- and D-glutamic acid, ranelic acid. , Alpha-ketoglutaric acid, arachidic acid, cyclopentane-1,2-dicarboxylic acid, malic acid, myristic acid (tetradecanoic acid), pyruvic acid, sarcosine, serine, sorbic acid, threonine, tyronine and Strontium salt formed with an acid such as tyrosine.

특정한 실시태양에서 상기 형성된 염은 스트론튬 말로네이트, 스트론튬 락테이트, 스트론튬 숙시네이트, 스트론튬 푸마레이트, L 및/또는 D-형의 스트론튬 아스코르베이트, L 및/또는 D-형의 스트론튬 아스파테이트, L 및/또는 D-형의 스트론튬 글루타메이트, 스트론튬 피루베이트, 스트론튬 타르트레이트, 스트론튬 쓰레오네이트, 스트론튬 글루타레이트, 스트론튬 말리에이트, 스트론튬 메탄설포네이트, 스트론튬 벤젠설포네이트 및 이들의 혼합물이다.In certain embodiments the salts formed are strontium malonate, strontium lactate, strontium succinate, strontium fumarate, strontium ascorbate of L and / or D-type, strontium aspartate of L and / or D-type, L And / or D-type strontium glutamate, strontium pyruvate, strontium tartrate, strontium threonate, strontium glutarate, strontium maleate, strontium methanesulfonate, strontium benzenesulfonate and mixtures thereof.

신규의 스트론튬 염, 예를 들어 스트론튬 L-디글루타메이트 펜타하이드레이트 및 스트론튬 D-글루타메이트 헥사하이드레이트가 또한 본 발명에 의해 제공된다. 상기 염을 처음으로 하기에 개시하며, 앞서 개시되지 않았던 상기 염 및/또는 제조하기 어려웠던 유기산의 알칼리 토금속 염의 편리한 고 순도 제조는 어려운 유기 금속 염의 효율적인 합성을 위한 상기 개시된 제조 방법의 가능성을 입증한다.Novel strontium salts such as strontium L-diglutamate pentahydrate and strontium D-glutamate hexahydrate are also provided by the present invention. The salts are described below for the first time, and the convenient high purity preparation of alkaline salts of the salts and / or alkaline earth metals of organic acids, which have not been disclosed previously, demonstrates the possibility of the above-described preparation process for efficient synthesis of difficult organic metal salts.

스트론튬 말로네이트Strontium malonate

스트론튬 말로네이트는 앞서 문헌에 개시되었다. 그러나, 순수한 형태의 스트론튬 말로네이트의 합성 방법은 앞서 상세히 개시되지 않았다.Strontium malonate has been disclosed previously in the literature. However, the method of synthesis of strontium malonate in its pure form has not been disclosed in detail above.

한 보고서에 무수 스트론튬 말로네이트 염이 개시되었다. 저자는 말론산과 스트론튬 하이드록사이드의 수용액의 수일에 걸친 실온에서의 느린 증발로 무색의 단일 결정이 생성됨을 보고하였다. 이러한 결정을 X-선 결정학에 의해 분석하였으며, 이는 결정 수가 결합되지 않은 사방정 단위 셀(orthorhombic unit cell)인 것으로 나타났다(Briggman B & Oskasson Å 1977, Acta Cryst. B33; 1900-1906). 하기의 도 2 및 표 1은 무수 스트론튬 말로네이트 염의 분석된 결정 구조를 도식적으로 나타낸다.One report discloses anhydrous strontium malonate salts. The authors report the slow evaporation of aqueous solutions of malonic acid and strontium hydroxide at room temperature over several days to produce colorless single crystals. This crystal was analyzed by X-ray crystallography, which appeared to be an orthorhombic unit cell with no crystal number bound (Briggman B & Oskasson Å 1977, Acta Cryst. B33; 1900-1906). 2 and Table 1 below graphically show the analyzed crystal structure of the anhydrous strontium malonate salt.

[표 1][Table 1]

문헌[Briggman & Oskasson 1977]에 의해 개시된 바와 같은 무수 결정 형태의 스트론튬 말로네이트 중의 말로네이트 이온에 대한 거리[Å] 및 각도[°](원자 명명법은 도 2를 참조하시오)Distance [Å] and angle [°] for malonate ions in anhydrous crystalline form of strontium malonate as disclosed by Briggman & Oskasson 1977 (see FIG. 2 for atomic nomenclature).

거리Street

Figure 112006088845542-pct00001
Figure 112006088845542-pct00001

각도Angle

Figure 112006088845542-pct00002
Figure 112006088845542-pct00002

스트론튬 말로네이트의 2 개 이상의 결정 형태는 상기 표 1 및 도 2에 개시된 바와 같은 무수 형태 및 결정 중의 단위 셀당 하나의 물 분자를 갖는 형태로 존재한다. 상기 염의 고 스트론튬 함량을 목적으로 하는 상황에서, 예를 들어 약학적 용도에서, 스트론튬은 몰 기준으로 상기 염의 45.7%를 구성하므로 무수염의 사용이 바람직하다. 따라서 상기 염의 고 순도 및 고 수율 제조를 재현 및 조절할 수 있게 하는 제조 과정은 매우 귀중하다.Two or more crystalline forms of strontium malonate exist in anhydrous forms as disclosed in Table 1 and FIG. 2 above and in the form with one water molecule per unit cell in the crystal. In situations where the high strontium content of the salt is intended, for example in pharmaceutical applications, the use of anhydrous salts is preferred since strontium constitutes 45.7% of the salt on a molar basis. Therefore, the manufacturing process which makes it possible to reproduce and control the high purity and high yield preparation of the salts is very valuable.

스트론튬 말로네이트의 합성에서, 생성물의 총 수율은 온도 및 합성 시간에 따라 변한다. 따라서, 상기 합성을, 온도를 목적으로 하는 스트론튬 염의 유기 음이온 잔기의 분해 온도 아래에서 유지시키는 오토클레이브 시스템에서 상기 합성을 시험함으로써 개선시킬 수 있다. 예로서, 말론산은 132 내지 134 ℃에서 중성 또는 산 조건 하에서 분해되며, 따라서 스트론튬 말로네이트의 합성은 132 ℃보다 낮은 온도에서 수행되어야 한다. 그러나, 알칼리 조건은 말로네이트의 안정성을 향상시키며, 이는 통상적인 분해 온도보다 높은 온도에서의 합성을 가능하게 할 수 있다.In the synthesis of strontium malonate, the total yield of the product varies with temperature and synthesis time. Thus, the synthesis can be improved by testing the synthesis in an autoclave system that maintains below the decomposition temperature of the organic anion residue of the strontium salt for temperature purposes. As an example, malonic acid decomposes under neutral or acid conditions at 132 to 134 ° C., therefore the synthesis of strontium malonate should be carried out at temperatures lower than 132 ° C. However, alkaline conditions improve the stability of malonate, which may allow synthesis at temperatures above conventional decomposition temperatures.

더욱 적합한 것은 카복실레이트가 가열(Q) 시 탈카복실화하고 기상 이산화 탄소를 방출한다는 사실이다. 반응식 4 및 5에 나타낸 반응들은 말론산의 탈카복실화가 탄소음이온의 중간체를 통해 상기 반응을 촉진시키는 산 첨가에 의해 촉진됨을 입증한다:More suitable is the fact that carboxylate decarboxylates on heating (Q) and releases gaseous carbon dioxide. The reactions shown in Schemes 4 and 5 demonstrate that the decarboxylation of malonic acid is facilitated by the addition of an acid that facilitates the reaction through an intermediate of carbon anions:

[반응식 4][Reaction Scheme 4]

HOOCCH2COO-(aq) + Q → CO2(g) + HOOCCH2 -(aq) HOOCCH 2 COO - (aq) + Q → CO 2 (g) + HOOCCH 2 - (aq)

[반응식 5]Scheme 5

HOOCCH2 -(aq) + H+(aq) → CH3COOH(aq) HOOCCH 2 - (aq) + H + (aq) → CH 3 COOH (aq)

저온에서, 상기 탈카복실화는 반응식 4의 반응이 느리므로 현저하지 않다. 그러나, 상기 온도를 상승시키고 산을 가함으로써, 상기 반응은 완료로 진행할 수 있다. 스트론튬 말로네이트의 합성에서, 최적화 과정에 의해 알칼리 조건 하에서 불활성 기체 또는 증기의 기체 압력과 함께 밀폐된 반응 용기를 사용함으로써 상기를 고 수율로 제조할 수 있음을 발견하였다. 이러한 최적화 결과는 반응식 4 및 5의 반응에 따르며, 이는 상기 두 반응이 모두 좌측으로 이동하여 말로네이트 이온의 안정성을 촉진시킴을 예견한다. 증기 및 아르곤을 사용하여 탈카복실화의 위험을 낮추었지만, 또한 다른 불활성 기체들도 사용할 수 있다.At low temperatures, the decarboxylation is not significant because the reaction of Scheme 4 is slow. However, by raising the temperature and adding acid, the reaction can proceed to completion. In the synthesis of strontium malonate, it has been found that this can be made in high yield by using a closed reaction vessel with an inert gas or vapor pressure under alkaline conditions by an optimization procedure. This optimization result depends on the reactions of Schemes 4 and 5, which predict that both reactions will shift to the left to promote the stability of malonate ions. Steam and argon have been used to lower the risk of decarboxylation, but other inert gases may also be used.

따라서, 스트론튬 말로네이트를, 말론산의 현탁액을 밀폐된 용기 중에서 말론산의 분해를 피하기 위해 100 ℃ 이상 130 ℃ 이하에서 유지되는 온도에서, 승압(1 바 이상) 하에 스트론튬 하이드록사이드와 반응시킴으로써 합성할 수 있다. 상기 방법에 의해 고 수율의 순수한 스트론튬 말로네이트를 단지 15 분의 반응 시간 및 단일 여과 단계 후에 수득할 수 있다.Thus, strontium malonate is synthesized by reacting strontium hydroxide with elevated pressure (at least 1 bar) at a temperature maintained at 100 ° C. or higher and 130 ° C. or lower to avoid decomposition of malonic acid in a sealed container. can do. By this method high yields of pure strontium malonate can be obtained after a reaction time of only 15 minutes and a single filtration step.

스트론튬 글루타메이트Strontium glutamate

스트론튬 L-글루타메이트는 앞서 스트론튬 하이드록사이드와 L-글루탐산을 3 시간 동안 환류 하에 반응시키고, 이어서 냉각시키고 2 주 이하의 기간에 걸쳐 느리게 결정화함으로써 제조하였다.Strontium L-glutamate was prepared by previously reacting strontium hydroxide and L-glutamic acid under reflux for 3 hours, followed by cooling and slow crystallization over a period of up to 2 weeks.

본 발명에 따른 방법에서는 스트론튬 L-글루타메이트 헥사하이드레이트를, 스트론튬 하이드록사이드와 글루탐산을 약 120 ℃ 내지 약 135℃ 범위의 온도 및 약 1 내지 약 1.7 바의 압력에서, 임의로 불활성 기체 분위기 하에 약 15 분 내지 약 60 분의 기간 동안 반응시켜 스트론튬 글루타메이트를 수득함으로써 제조하였다. 상기 방법은 가열을 정지시킨 직후에 고온 반응 혼합물을 여과하여 상기 반응 혼합물로부터 침전된 칼슘 카보네이트를 제거하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 상기 반응의 최적화에 대한 추가의 상세한 설명 및 지침을 실시예 8에 나타낸다.In the process according to the invention the strontium L-glutamate hexahydrate and the strontium hydroxide and glutamic acid at a temperature in the range from about 120 ° C. to about 135 ° C. and a pressure from about 1 to about 1.7 bar, optionally under an inert gas atmosphere for about 15 minutes. Prepared by reacting for a period of from about 60 minutes to obtain strontium glutamate. The method may also include filtering the hot reaction mixture immediately after stopping heating to remove precipitated calcium carbonate from the reaction mixture. Further details and instructions for optimizing the reaction are shown in Example 8.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법을 사용함으로써, 본 발명자들은 공지된 스트론튬 글루타메이트와 상이한 새로운 스트론튬의 글루타메이트 염(스트론튬 L-디글루타메이트 펜타하이드레이트)을 제조하였다.As mentioned above, by using the method according to the invention, the inventors have prepared a new strontium glutamate salt (strontium L-diglutamate pentahydrate) different from known strontium glutamate.

상기 신규 염의 제조 및 결정 구조에 관한 상세한 설명을 본 발명의 실시예 5에 나타낸다. 하기에 상기 신규의 염에 관한 상세한 설명을 제공한다.Detailed description of the preparation of the novel salts and the crystal structure is given in Example 5 of the present invention. The following provides a detailed description of the novel salts.

X-선 결정학 분석(도 1)은 상기 합성된 스트론튬 글루타메이트 염이 도 1 및 2 및 표 2 및 3에 개시된 바와 같이, 앞서 개시된 스트론튬 L-글루타메이트 헥사하이드레이트와 상이함을 밝혔다.X-ray crystallographic analysis (FIG. 1) revealed that the strontium glutamate salt synthesized differs from the strontium L-glutamate hexahydrate disclosed previously, as disclosed in FIGS. 1 and 2 and Tables 2 and 3.

본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 또 다른 신규의 스트론튬 글루타메이트 염은 스트론튬 D-글루타메이트 헥사하이드레이트이다. 상기 염의 성질 및 결정 구조를 실시예 10에 개시한다.Another novel strontium glutamate salt prepared by the process according to the invention is strontium D-glutamate hexahydrate. The nature and crystal structure of the salts are disclosed in Example 10.

스트론튬 D-글루타메이트 헥사하이드레이트와 스트론튬 디-L-글루타메이트 펜타하이드레이트의 경우 모두, 본 특허에 개시한 고온 제조 방법에 의한, X-선 분석에 적용시킬 수 있는 균질한 결정 형태 및 고 순도의 상기 두 신규의 스트론튬 유기 염의 빠른 제조는 어려운 유기 금속염의 제조 방법의 적용성에 대한 예시를 제공한다.In the case of strontium D-glutamate hexahydrate and strontium di-L-glutamate pentahydrate, both of these novel novel crystal forms and high purity are applicable to X-ray analysis by the high temperature production method disclosed in this patent. The rapid preparation of strontium organic salts provides an illustration of the applicability of methods for preparing difficult organometallic salts.

스트론튬 아스파테이트Strontium aspartate

스트론튬 L-아스파테이트는 또한 L-아스파트산과 스트론튬 하이드록사이드를 반응시킴으로써 앞서 제조되었다. 상기 반응을 환류 하에서 3 시간에 걸쳐 수행하였으며, 생성되는 반응 혼합물을 3일에 걸쳐 냉각시켜 결정 형성을 개시시켰다. 생성되는 스트론튬 L-아스파테이트 결정에 대해 결정 구조를 밝히기 위해서 X-선 결정학을 수행하였다(문헌[H. Schmidbaur, P. Mikulcik & G. Muller(1990), Chem Ber. 123; 1599-1602]을 참조하시오). 상기 조사는 스트론튬 L-아스파테이트 염 단리물이 트리하이드레이트 형태로 형성되었음을 밝혀냈다.Strontium L-aspartate was also prepared earlier by reacting L-aspartic acid with strontium hydroxide. The reaction was carried out over 3 hours under reflux and the resulting reaction mixture was cooled over 3 days to initiate crystal formation. X-ray crystallography was performed to reveal the crystal structure of the resulting strontium L-aspartate crystals (H. Schmidbaur, P. Mikulcik & G. Muller (1990), Chem Ber. 123; 1599-1602). See). The investigation revealed that the strontium L-aspartate salt isolate was formed in trihydrate form.

요약하자면, 본 발명자들은 상이한 스트론튬 염들은 상이한 합성 경로를 필요로 함을 발견하였으며, 일부 스트론튬 염의 경우 최적화된 합성 및 제조 과정이 확인되었다. 특히 본 발명과 관련하여, 디카복실 아미노산 아스파테이트 및 글루타메이트(D- 또는 L-형)의 스트론튬 염 및 스트론튬 말로네이트의 합성이 통상적인 반응 경로에 따르는 경우에는 매우 어려우며, 일반적으로 낮은 수율 및 순도의 결정성 염이 수득되는 것으로 밝혀졌다. 디카복실산 아미노산의 순수한 스트론튬 염의 대규모 제조를 촉진하여 예를 들어 약학적 용도를 수행하기 위해서, 본 발명자들은 이들 특정한 스트론튬 염의 다양한 합성 경로들을 연구하였다. 따라서, 놀랍게도, 헥사하이드레이트 형태의 잘 한정되고 순수한 스트론튬 글루타메이트의 합성은 글루타메이트 및 스트론튬 하이드록사이드의 유리 산 형태로 가장 편리하게 수행되며 승온, 예를 들어 80 ℃ 초과, 또는 보다 바람직하게는 100 ℃ 또는 심지어 120 ℃ 또는 가장 바람직하게는 130 ℃ 초과 온도를 필요로 한다는 것을 발견하였다(실시예 5 내지 17 참조). 더욱 또한, 본 발명자들은 작은 분량의 알콜의 첨가가 용해된 수성 유기 스트론튬 염의 결정 형성을 가속화할 수 있음을 발견하였다(실시예 3 참조). 더욱 또한, 본 발명에서 새로운 결정 형태의 디카복실산의 스트론튬 염을 개시한다(실시예 5, 6 및 10 참조).In summary, the inventors have found that different strontium salts require different synthetic routes, and for some strontium salts an optimized synthesis and preparation process has been identified. Particularly in connection with the present invention, the synthesis of strontium salts and strontium malonates of dicarboxyl amino acid aspartate and glutamate (D- or L-form) is very difficult, in accordance with conventional reaction routes, and generally of low yield and purity. It was found that crystalline salts were obtained. In order to facilitate the large scale preparation of pure strontium salts of dicarboxylic acid amino acids, for example for pharmaceutical use, we have studied various synthetic routes of these specific strontium salts. Surprisingly, therefore, the synthesis of well defined and pure strontium glutamate in the form of hexahydrate is most conveniently carried out in the free acid form of glutamate and strontium hydroxide, with elevated temperatures, for example above 80 ° C, or more preferably 100 ° C or It was found that even a temperature of 120 ° C. or most preferably above 130 ° C. is required (see Examples 5 to 17). Furthermore, the inventors have found that addition of a small amount of alcohol can accelerate the formation of crystals of the dissolved aqueous organic strontium salt (see Example 3). Furthermore, the present invention discloses strontium salts of dicarboxylic acids in new crystalline form (see Examples 5, 6 and 10).

본 발명에 따라 제조된 스트론튬 염을 의약품, 예를 들어 크림, 로션, 연고, 정제, 캡슐, 젤 등에 사용할 수 있다. 상술한 바와 같이 스트론튬은 연골 및/또는 골 질병 및/또는 다른 질병에 효과를 갖는 것으로 여겨지며, 따라서 상기 염을 포유동물에서 연골 및/또는 골 질병 및/또는 연골 및/또는 골 대사의 조절 곤란, 예를 들어 골다공증, 골절의 치유, 정형외과 이식물의 안정화, 골관절염, 류마티스성 관절염, 레그-칼베-퍼세스 병, 스테로이드 유발된 골다공증, 다른 요법, 예를 들어 화학요법 또는 고 활성 레트로바이러스 억제 요법(HAART) 또는 전신 홍반성 루프스(SLE)에 의해 유발된 골 손실의 치료 및/또는 예방을 위한 약학 조성물의 제조에 사용할 수 있다. 상기 약학 조성물은 하나 이상의 생리학적으로 허용 가능한 부형제를 추가로 포함할 수 있다.Strontium salts prepared according to the invention can be used in medicines, for example creams, lotions, ointments, tablets, capsules, gels and the like. As mentioned above, strontium is believed to have an effect on cartilage and / or bone diseases and / or other diseases, and thus the salts are difficult to regulate cartilage and / or bone diseases and / or cartilage and / or bone metabolism in mammals, For example osteoporosis, fracture healing, stabilization of orthopedic implants, osteoarthritis, rheumatoid arthritis, leg-Calbe-Perse disease, steroid-induced osteoporosis, other therapies such as chemotherapy or highly active retroviral suppression therapy ( HAART) or systemic lupus erythematosus (SLE) can be used to prepare pharmaceutical compositions for the treatment and / or prevention of bone loss. The pharmaceutical composition may further comprise one or more physiologically acceptable excipients.

포유동물에서 연골 및/또는 골 질병 및/또는 연골 및/또는 골 대사의 조절곤란을 발생시키는 질병의 치료 및/또는 예방을 위해서, 다양한 양의 스트론튬과 적합한 경우 말로네이트, 알파-케토글루타레이트 또는 아미노산, 예를 들어 글루탐산 및/또는 아스파트산 각각의 투여 가능성이 요구될 수 있다. 본 발명에 따른 약학 조성물 중의 스트론튬(및 적합한 경우 예를 들어 말로네이트, 알파-케토글루타레이트 또는 아미노산)의 양을, 상기 조성물에 추가량의 스트론튬 함유 화합물 형태의 스트론튬을 가함으로써 조절할 수 있다. 상기 스트론튬 함유 화합물을 상술한 염들 중에서 선택할 수 있다.For the treatment and / or prevention of cartilage and / or bone diseases and / or diseases which cause dysregulation of cartilage and / or bone metabolism in mammals, varying amounts of strontium and malonate, alpha-ketoglutarate, where appropriate Or the possibility of administering each of amino acids such as glutamic acid and / or aspartic acid may be required. The amount of strontium (and, for example, malonate, alpha-ketoglutarate or amino acid) in the pharmaceutical composition according to the invention can be controlled by adding an additional amount of strontium in the form of a strontium-containing compound to the composition. The strontium-containing compound may be selected from the salts described above.

하기에, 본 발명에 따른 개별적인 염의 제조에 대한 보다 상세한 설명을 제공한다. 스트론튬에 관한 모든 세부사항을 또한 본 발명에 따른 모든 다른 알칼리 토금속 염 또는 알칼리 금속의 염에도 적용한다.In the following, a more detailed description of the preparation of the individual salts according to the invention is provided. All details concerning strontium also apply to all other alkaline earth metal salts or salts of alkali metals according to the invention.

더욱 또한, 스트론튬에 대해 상술한 세부사항 및 명세를 준용하여 적합할 때마다 개별적인 스트론튬 염에 적용하고, 뿐만 아니라 상기 개별적인 스트론튬 염에 대해 하기 개시하는 세부사항 및 명세를 준용하여 일반적으로는 적합할 때마다 스트론튬 염에 적용한다. 더욱 또한, 본 발명의 방법을 다른 금속 유기 염의 제조에 동등하게 관련시켜 적용한다.Furthermore, the respective details and specifications for strontium are applied mutatis mutandis whenever appropriate, as well as for the individual strontium salts, as generally applicable, in accordance with the details and specifications set out below. Every time the strontium salt is applied. Furthermore, the method of the present invention applies equally to the preparation of other metal organic salts.

도 1과 2는 2 개의 스트론튬 염의 X-선 분석에 대한 회절 그림을 나타낸다. 상부의 회절 그림은 고온에서, 그러나 실시예 2에 개시된 반응 조건을 사용하여 스트론튬 하이드록사이드와 L-글루탐산에 의해 합성된 바와 같은 스트론튬 글루타메이트 헥사하이드레이트를 나타낸다. 상기 염 및 생성된 회절 그림은 앞서 개시된 스트론튬 L-글루타메이트 헥사하이드레이트 염에 상응한다(H. Schmidbaur, I. Bach, L. Wilkinson & G. Muller(1989), Chem Ber. 122; 1433-1438). 하부의 회절 그림은 본 발명의 실시예에 개시된 바와 같이 스트론튬 클로라이드 및 L-글루탐산으로부터 합성된 스트론튬 글루타메이트 헥사하이드레이트 염을 나타낸다. 상기 신규의 스트론튬 글루타메이트 염은 하나의 스트론튬 이온과 2 개의 모노-양자화된 글루타메이트 이온으로 구성된 스트론튬 디-L-글루타메이트 펜타하이드레이트로서 확인되었다.1 and 2 show diffraction plots for X-ray analysis of two strontium salts. The top diffraction plot shows strontium glutamate hexahydrate at high temperature but as synthesized by strontium hydroxide and L-glutamic acid using the reaction conditions disclosed in Example 2. The salt and resulting diffraction plots correspond to the strontium L-glutamate hexahydrate salts disclosed above (H. Schmidbaur, I. Bach, L. Wilkinson & G. Muller (1989), Chem Ber. 122; 1433-1438). The bottom diffraction plot shows the strontium glutamate hexahydrate salt synthesized from strontium chloride and L-glutamic acid as disclosed in the examples of the present invention. The novel strontium glutamate salt was identified as strontium di-L-glutamate pentahydrate consisting of one strontium ion and two mono-quantized glutamate ions.

도 2는 문헌[Briggman B & Oskasson Å 1977, Acta Cryst. B33; 1900-1906]에 개시된 바와 같은 결정 형태의 스트론튬 말로네이트(무수)의 분자 구조를 나타낸다. 하부는 상기 결정을 임의의 반경으로 묘사한 원자들과 함께 나타낸다2 shows Briggman B & Oskasson Å 1977, Acta Cryst. B33; 1900-1906, showing the molecular structure of strontium malonate (anhydrous) in crystalline form. The lower part shows the crystal with atoms depicted in an arbitrary radius

도 3은 b 축을 따라 바라본 스트론튬 (L-) 디글루타메이트 펜타하이드레이트의 결정 패킹을 나타낸다. 스트론튬 9 배위를 회색 색조의 다면체로서 나타낸다. H 원자는 명확성을 위해 생략하였다.3 shows the crystal packing of strontium (L−) diglutamate pentahydrate as viewed along the b axis. Strontium 9 configuration is shown as a polyhedron of gray tint. H atoms are omitted for clarity.

도 4는 스트론튬 (L-) 디글루타메이트 펜타하이드레이트 결정의 비대칭 단위를 예시하며, 75%의 타원 치환 확률 및 원자 넘버링을 나타낸다. H 원자를 임의의 크기의 원으로 나타낸다.4 illustrates asymmetric units of strontium (L-) diglutamate pentahydrate crystals, showing an elliptic substitution probability and atomic numbering of 75%. H atoms are represented by circles of arbitrary size.

도 5는 실시예 8에 개시한 방법에 의해 제조된 스트론튬 글루타메이트 헥사 하이드레이트의 결정에 대한 X-선 분말 회절 그림을 나타낸다.FIG. 5 shows an X-ray powder diffraction plot of the crystals of strontium glutamate hexahydrate prepared by the method disclosed in Example 8. FIG.

도 6은 실시예 9에 개시한 방법에 의해 제조되고 실시예 18에 개시한 바와 같이 분석된 스트론튬 말로네이트의 결정에 대한 X-선 분말 회절 그림을 나타낸다.FIG. 6 shows an X-ray powder diffraction plot of the crystals of strontium malonate prepared by the method disclosed in Example 9 and analyzed as disclosed in Example 18. FIG.

도 7은 스트론튬 D-글루타메이트 헥사하이드레이트의 결정 패킹(좌측 패널) 및 상기 결정의 비대칭 단위(우측 패널)를 예시하며, 75%의 타원 치환 확률 및 원자 넘버링을 나타낸다. H 원자를 임의의 크기의 원으로 나타낸다. 우측은 좌측 패널에서 결정들을 α-축 아래로 바라보며, Sr 9-배위를 다면체로 나타낸다.Figure 7 illustrates the crystal packing of strontium D-glutamate hexahydrate (left panel) and the asymmetric unit of the crystal (right panel), showing an elliptic substitution probability and atomic numbering of 75%. H atoms are represented by circles of arbitrary size. The right side looks at the crystals below the α-axis in the left panel and shows the Sr 9-configuration as polyhedron.

실시예Example 1 - 비교를 위해 1-for comparison

용해된 스트론튬 클로라이드 및 적합한 Dissolved strontium chloride and suitable 카복실Carboxy 음이온의 용해된 나트륨염으로부터의 침전에 의해 스트론튬의 결정성 염을 제조하기 위한 공지된 방법의 용도  Use of known methods for preparing crystalline salts of strontium by precipitation from dissolved sodium salts of anions

100 ㎖ 부피의 유리 비이커에서, 카복실산의 나트륨염 5 g을 작은 분량의 물에 용해시키고 이를 30 내지 50 ℃ 이하의 온도에서 약간 가열하였다. 최종 부피는 25 내지 50 ㎖이었다. 또 다른 비이커에서 SrCl2(SrCl2 헥사하이드레이트, Sigma-Aldrich 43,966-5)를 물 100 ㎖에 용해시켰다. 상기 후자의 용액을 상기 용해된 나트륨염의 최종 용액에 서서히 경사분리시켰다. 초기 흐림이 관찰될 때까지 상기 옮김을 계속하여, 전체 부피가 50 내지 100 ㎖이 되었다. 상기 용액을 상당량의 상기 유기 스트론튬 염의 결정화된 침전물이 나타날 때까지 실온(22 내지 24 ℃)에서 수일간 배양시켰다.In a 100 ml volume glass beaker, 5 g of the sodium salt of carboxylic acid were dissolved in a small portion of water and heated slightly at a temperature of 30-50 ° C. or less. Final volume was 25-50 ml. In another beaker SrCl 2 (SrCl 2 hexahydrate, Sigma-Aldrich 43,966-5) was dissolved in 100 ml of water. The latter solution was slowly decanted to the final solution of the dissolved sodium salt. The transfer was continued until an initial cloud was observed, resulting in a total volume of 50-100 ml. The solution was incubated for several days at room temperature (22-24 ° C.) until a significant amount of crystallized precipitate of the organic strontium salt appeared.

진행된 반응을 스트론튬 이온과 나트륨 푸마레이트간의 반응에 의해 예시한다(반응식 a 및 b):The advanced reaction is illustrated by the reaction between strontium ions and sodium fumarate (Scheme a and b):

[반응식 a]Scheme a

NaOOCCHCHCOONa(s) + H2O(l) → -OOCCHCHCOOH(aq) + 2Na+(aq) + OH-(aq) NaOOCCHCHCOONa (s) + H 2 O (l) → - OOCCHCHCOOH (aq) + 2Na + (aq) + OH - (aq)

[반응식 b]Scheme b

-OOCCHCHCOOH(aq) + Sr2 +(aq) → Sr(OOCCHCHCOO)(aq) + H+(aq) - OOCCHCHCOOH (aq) + Sr 2 + (aq) → Sr (OOCCHCHCOO) (aq) + H + (aq)

상기 침전 후에, 상기 용액을 흡입 플라스크를 사용하여 부흐너 깔때기 상에서 여과하고, 결정들을 작은 분량의 에탄올로 플러싱시켰다. 상기 염 중 일부의 결정은 매우 용해성이었으며, 따라서 결정의 수율을 개선시키기 위해서 상기 결정을 보다 오랫동안, 예를 들어 30 내지 60 분 이상 정치시켰다. 반복된 결정화로 약 50%의 수율이 생성되었다. L-아스파테이트 및 락테이트의 스트론튬 염은 매우 용해성이었으며, 실온에서 수 용해도는 25 g/ℓ를 초과하였다.After the precipitation, the solution was filtered on a Buchner funnel using a suction flask and the crystals were flushed with a small portion of ethanol. The crystals of some of the salts were very soluble, so that the crystals were allowed to settle for a longer time, for example 30 to 60 minutes or longer, in order to improve the yield of the crystals. Repeated crystallization produced about 50% yield. The strontium salts of L-aspartate and lactate were very soluble and the water solubility at room temperature exceeded 25 g / l.

스트론튬의 락테이트 및 L-글루타메이트 염을 과잉의 스트론튬 클로라이드에 의해 용액으로부터 침전시켰으며 용매를 서서히 증발시켜 상기 락테이트 염의 큰 결정을 얻었다.The lactate and L-glutamate salts of strontium were precipitated out of solution by excess strontium chloride and the solvent was slowly evaporated to obtain large crystals of the lactate salts.

실시예Example 2 - 비교를 위해 2-for comparison

스트론튬 strontium 하이드록사이드에On hydroxide 의한  by 카복실산의Carboxylic acid 중화에 의한 결정성 염의 일반적인 제조 방법 General preparation of crystalline salts by neutralization

소량의 적합한 유기산(0.75 내지 3 g, 하기 표 참조)을 30 내지 50 ℃의 온 도로 가열함으로써 물에 완전히 용해시켰다. 이어서, 스트론튬 하이드록사이드(Sigma Aldrich, Sr(OH)2*8H2O, MW 265.71, CAS no. 1311-10-0, 대략 10 g/L)를 서서히 가하였다. 이어서, 자기 교반 봉을 가하고 상기 현탁액의 교반 및 온화한 가열(즉 30 내지 50 ℃)을 시작하였다. 약간의 시간 후에, 상기 용액은 등명화되고 모든 고체 물질이 용해된다. 상기 가열을 유지시키고, 3 시간의 배양 후에, 상기 용액을 부흐너 깔때기 상에서 뜨거울 때 여과한다. 매우 소량의 불순물이 상기 필터에 남았다.A small amount of suitable organic acid (0.75-3 g, see table below) was completely dissolved in water by heating to 30-50 ° C. temperature. Strontium hydroxide (Sigma Aldrich, Sr (OH) 2 * 8H 2 O, MW 265.71, CAS no. 1311-10-0, approximately 10 g / L) was then added slowly. Then, a magnetic stir bar was added and stirring and gentle heating (ie 30-50 ° C.) of the suspension was started. After some time, the solution becomes clear and all solid material is dissolved. The heating is maintained and after 3 hours of incubation, the solution is filtered when hot on a Buchner funnel. Very small amount of impurities remained in the filter.

상기 여액을 후속적으로 하룻밤 실온에서 냉각시켜, 목적으로 하는 스트론튬 염의 미세 분말화된 결정을 성장시켰다. 상기 염의 추가적인 정제는 반복적인 재결정화에 의해 수행될 수 있다(표 2).The filtrate was subsequently cooled at room temperature overnight to grow fine powdered crystals of the desired strontium salt. Further purification of the salt can be carried out by repeated recrystallization (Table 2).

[표 2][Table 2]

일반적인 반응 경로에 따라 음이온의 유리 산 형태 및 스트론튬 하이드록사이드를 사용하여 8 개의 특정한 유기 스트론튬 염을 합성함에서 유기 스트론튬 염의 합성 및 회수에 사용되는 출발 시약의 양The amount of starting reagent used for the synthesis and recovery of organic strontium salts in the synthesis of eight specific organic strontium salts using the free acid form of the anion and strontium hydroxide according to the general reaction route

(사용된 유리산)의 스트론튬 염Strontium salt of (free acid used) Sr(OH)2*
8H2O
Sr (OH) 2 *
8H 2 O
유리산Free acid 수득된 양Yield 평가 수율* Evaluation yield * 용융 온도Melting temperature 용해성Solubility 결정 구조Crystal structure
푸마레이트1 Fumarate 1 2.044 g2.044 g 1.140 g1.140 g 0.999 g0.999 g 21%21% >380 ℃> 380 ℃ OO XX α-케토글루타레이트2 α-ketoglutarate 2 2.017 g2.017 g 1.441 g1.441 g 0.828 g0.828 g 16%16% >380 ℃> 380 ℃ OO XX 숙시네이트Succinate 2.098 g2.098 g 1.177 g1.177 g 0.958 g0.958 g 20%20% 230 ℃230 ℃ OO OO L-아스코르베이트3 L-ascorbate 3 2.094 g2.094 g 1.805 g1.805 g 2.005 g2.005 g 32%32% >380 ℃> 380 ℃ OO XX L-글루타메이트L-glutamate 2.017 g2.017 g 1.453 g1.453 g 0.175 g0.175 g 4%4% >380 ℃> 380 ℃ OO OO 시트레이트Citrate 2.057 g2.057 g 1.918 g1.918 g 1.123 g1.123 g 15%15% >380 ℃> 380 ℃ OO OO L-아스파테이트L-aspartate 2.190 g2.190 g 1.316 g1.316 g 0.167 g0.167 g 3%3% >380 ℃> 380 ℃ XX XX 타르트레이트Tartrate 2.070 g2.070 g 1.502 g1.502 g 2.005 g2.005 g 36%36% >380 ℃> 380 ℃ OO OO

각주:footnote:

*) Sr(OH)2*8H2O 중의 스트론튬 함량의 %로 계산된 회수율 및 상응하는 산의 최소 함량에 상응하는 화학량론, 예를 들어 타르트레이트에서 1:1 비. 표 2(상기)의 스트론튬 염을 분말 X-선 결정학에 의해 특성화하였으며 상응하는 회절 그림(도시 안됨)은 상기 생성물이 비교적 불순하고 불량한 품질을 가짐(즉 불균질한 결정 형태)을 나타내었다. 따라서, 상기 실온 합성의 최대 수율은 30%인 것으로 추정되었으며, 이는 X-선 회절 그림 중의 특징적인 피크들의 크기로부터 계산되었다. 따라서 중량을 인자 0.3으로 곱하여 상기 평가된 회수율을 획득하고, 스트론튬 염의 분자량을 적합한 양의 결합된 결정 수에 따라 사용하였다. 불명확하지만, 상기 방법은 표 2의 백색 분말이 고 수율의 목적으로 하는 생성물을 함유하지 않았음을 밝힌다. 상기 생성물의 나머지 분획은 주로 반응하지 않은 시약(즉 스트론튬 하이드록사이드) 및 스트론튬 카보네이트로 이루어졌다. 표 2의 스트론튬 염이 결정 구조 중에 6 개의 수 분자를 함유한 경우, 수율은 제공된 값에 비해, 심지어 일부 10 내지 50%까지 추가로 감소할 것이다. 이러한 평가 및 측정의 어려움은 상기 염을 재결정화에 의해 분리시킬 때 상당량의 스트론튬 카보네이트의 형성으로부터 발생한다. * ) Recovery calculated as% of strontium content in Sr (OH) 2 * 8H 2 O and stoichiometry corresponding to the minimum content of the corresponding acid, eg 1: 1 ratio in tartrate. The strontium salts of Table 2 (above) were characterized by powder X-ray crystallography and the corresponding diffraction plot (not shown) showed that the product was relatively impure and of poor quality (ie, heterogeneous crystalline form). Thus, the maximum yield of the room temperature synthesis was estimated to be 30%, which was calculated from the magnitude of the characteristic peaks in the X-ray diffraction plot. Thus, the weight was multiplied by a factor of 0.3 to obtain the estimated recovery and the molecular weight of the strontium salt was used according to the appropriate amount of bound crystals. Although unclear, the method reveals that the white powder of Table 2 did not contain the desired product for high yield. The remaining fraction of the product consisted mainly of unreacted reagents (ie strontium hydroxide) and strontium carbonate. If the strontium salt of Table 2 contains six water molecules in the crystal structure, the yield will be further reduced by even some 10-50% compared to the values provided. This difficulty of evaluation and measurement arises from the formation of significant amounts of strontium carbonate when the salts are separated by recrystallization.

1) 푸마르산은 수 불용성이며, 에탄올을 완전한 용해가 성취될 때까지 현탁액에 가한다. 합성을 상기 물질을 사용하여 계속한다.1) Fumaric acid is water insoluble and ethanol is added to the suspension until complete dissolution is achieved. Synthesis is continued using this material.

2) 스트론튬-AKG 염은 약간 갈색을 띤 외관을 갖는다.2) The strontium-AKG salt has a slightly brownish appearance.

3) 지시된 양의 스트론튬 하이드록사이드 및 L-아스코르베이트 이외에, 추가로 4.087 g의, 수 중에 용해된 SrCl2*6H2O를 반응 혼합물에 가한다.3) In addition to the indicated amounts of strontium hydroxide and L-ascorbate, additionally 4.087 g of SrCl 2 * 6H 2 O dissolved in water is added to the reaction mixture.

결론적으로, 스트론튬 염의 제조에 대해 공지된 방법들은 비교적 불량한 수율(40% 이하)을 생성시킨다. 더욱 또한, 본 실시예의 데이터는 스트론튬 카보네이트 형성, 불균질한 결정 형성, 및 반응 생성물 중의 반응하지 않은 출발 생성물의 존재가 종래 기술 문헌에 개시된 방법에 의해 스트론튬 염을 형성하는 경우 일반적인 현상임을 입증한다. 하기의 실시예에 스트론튬 염을 보다 고 수율로 어떻게 제조하는지에 대한 지침을 제공한다. 하기 제공된 실시예는 예시를 목적으로 하며 본 발명을 어떠한 식으로도 제한하는 것으로 해석되지 않는다. 더욱 또한, 당업자는 본 발명에 따른 다른 관심 알칼리 토금속 또는 유기 금속 화합물의 제조에 대한 지침을 발견할 것이다.In conclusion, known methods for the preparation of strontium salts produce relatively poor yields (up to 40%). Furthermore, the data of this example demonstrate that strontium carbonate formation, heterogeneous crystal formation, and the presence of unreacted starting product in the reaction product are a common phenomenon when forming strontium salts by the methods disclosed in the prior art literature. The following examples provide guidance on how to prepare strontium salts in higher yields. The examples provided below are for illustrative purposes and are not to be construed as limiting the invention in any way. Moreover, those skilled in the art will find instructions for the preparation of other alkaline earth metal or organometallic compounds of interest according to the present invention.

실시예Example 3 3

에탄올 침전의 사용에 의한, 금속 유기 염의 제조에 대해 공지된 합성 방법의 개선Improvement of known synthetic methods for the preparation of metal organic salts by use of ethanol precipitation

실시예 1 및 2에 개시된 방법의 개선으로서, 본 발명자들은 상기 결정화를 가속화하기 위해서, 작은 분량의 알콜, 예를 들어 5 내지 10 부피/부피% 내지 50 내지 60 부피/부피%의 메탄올 또는 에탄올을 첨가하는 것이 목적으로 하는 스트론튬 염 침전의 현저한 가속화를 유도함을 발견하였다. 에탄올의 첨가는 실온(22 내지 24 ℃)에서 2 g/ℓ를 초과하는 용해도를 갖는 스트론튬 염의 합성에 특히 중요하며, 따라서 상기 첨가는 L-아스파테이트, L-글루타메이트 및 락테이트의 스트론튬 염의 합성에 상당한 이점을 제공할 것이다. 단시간 안에 필요한 생성물을 구하기 위해서, 첫 번째 단계에서 바로 용액 중에서 초기 결정화 또는 초기 흐림을 관찰하는 것이 필수적이었다.As an improvement of the process disclosed in Examples 1 and 2, the inventors have used a small amount of alcohol, such as from 5 to 10 vol / vol% to 50 to 60 vol / vol% methanol or ethanol, to accelerate the crystallization. It was found that addition led to marked acceleration of the desired strontium salt precipitation. The addition of ethanol is particularly important for the synthesis of strontium salts having solubility in excess of 2 g / l at room temperature (22 to 24 ° C.), and therefore the addition to the synthesis of strontium salts of L-aspartate, L-glutamate and lactate. Will provide significant advantages. In order to obtain the required product in a short time, it was necessary to observe the initial crystallization or the initial clouding in solution immediately in the first step.

하기의 실시예에 알콜 침전이 본 발명에 따른 제조 중에 특정한 스트론튬 염의 결정화를 가속화 및 증가시키는데 유리하게 적용될 수 있는지의 여부에 대한 정보를 얻기 위해 상기 스트론튬 염의 용해도 측정에 대한 지침을 제공한다.The following examples provide guidelines for determining the solubility of strontium salts to obtain information as to whether alcohol precipitation can be advantageously applied to accelerate and increase the crystallization of certain strontium salts during the preparation according to the invention.

실시예Example 4 4

유기 스트론튬 염의 용해도 측정Determination of Solubility of Organic Strontium Salts

스트론튬 염의 합성Synthesis of Strontium Salts

대다수의 스트론튬 염은 유기산의 나트륨염을 스트론튬 클로라이드와 반응시킨 다음 실시예 1에 개시된 일반적인 합성 방법에 따라 수득될 수 있다. 그러나, 스트론튬 시트레이트, 스트론튬 타르트레이트, 스트론튬 숙시네이트 및 스트론튬 α-케토글루타레이트를 용해도 조사를 위해 실시예 2에 개시된 바와 같이 카복실산 의 유리 산 형태와 스트론튬 하이드록사이드로부터 합성시켜 수득하였다. 상기 유기 카복실산 스트론튬 염의 용해도를 정제 수 중에서 측정하였다. 이들 염의 용해도를 또한 온도의 함수로서 측정하였다. 이를 온도 조절된 배양기에서 상기 염의 포화 용액을 배양시킴으로써 수행하였다. 더욱 또한, 상기 염의 용해도를 순수한 증류수뿐만 아니라 7.5의 생리적인 pH를 갖는 0.05M 암모늄 카보네이트 완충 용액 중에서 조사하였다.The majority of strontium salts can be obtained by reacting the sodium salts of organic acids with strontium chloride and following the general synthetic method described in Example 1. However, strontium citrate, strontium tartrate, strontium succinate and strontium α-ketoglutarate were obtained by synthesizing from the free acid form of carboxylic acid and strontium hydroxide as described in Example 2 for solubility investigation. The solubility of the carboxylic acid strontium salt was measured in purified water. The solubility of these salts was also measured as a function of temperature. This was done by culturing a saturated solution of the salts in a temperature controlled incubator. Furthermore, the solubility of the salts was investigated in 0.05M ammonium carbonate buffer solution with physiological pH of 7.5 as well as pure distilled water.

상기 완충된 용액들을 실온(22 내지 24 ℃)이나 30 ℃ 또는 40 ℃에서 조절된 온도의 수욕에 침지시켰다. 시험관을 교반하고 상기 용액들을 후속적으로 24 시간 동안 항온 배양기에서 배양시켰다. 용해도 측정 시 임의의 잔류 스트론튬 클로라이드의 잠재적인 영향을 제거하기 위해서, 모든 침전물을 상기 시험 관의 기부에 모으고 침전물 위의 용액을 조심스럽게 제거하고 새로운 용액으로 치환시켰다. 상기 용액의 치환 후에, 상기 시험관을 다시 교반하고 추가로 24 시간 동안 정치시켰다. 이들 용액으로부터, 스트론튬 염의 용해된 부분을 명시된 온도에서 1 ㎖의 부피로 수거하였다. 상기 용액을 불꽃 원자 흡수 분광법(Flame Atomic Absorption Spectrometry, F-AAS)에 의해 분석 전에 50 ㎖로 희석하였다. 후속의 일련의 샘플링 전에, 상기 용액을 다음 온도에서 24 시간 동안 평형화시켰다.The buffered solutions were immersed in a water bath of controlled temperature at room temperature (22-24 ° C) or 30 ° C or 40 ° C. The test tubes were stirred and the solutions were subsequently incubated in an incubator for 24 hours. In order to eliminate the potential impact of any residual strontium chloride in solubility measurements, all precipitates were collected at the base of the test tube and the solution on the precipitates was carefully removed and replaced with fresh solution. After substitution of the solution, the test tubes were stirred again and allowed to stand for an additional 24 hours. From these solutions, the dissolved portion of the strontium salt was collected in a volume of 1 ml at the specified temperature. The solution was diluted to 50 ml before analysis by Flame Atomic Absorption Spectrometry (F-AAS). Prior to subsequent series of sampling, the solution was equilibrated at the next temperature for 24 hours.

불꽃 원자 흡수 분광법 F-AAS에 의한 스트론튬 분석Strontium Analysis by Flame Atomic Absorption Spectroscopy F-AAS

2 가지 방법을 사용하여 용액 중의 스트론튬을 정량분석하였다: 불꽃 원자 흡수 분광법(F-AAS), 및 보다 민감한 유도-결합-플라스마-질량 분광법(inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS). 대부분의 조사에서 상기 F-AAS 방 법이 충분한 감도를 가졌다.Two methods were used to quantify strontium in solution: flame atomic absorption spectroscopy (F-AAS), and more sensitive inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). For most investigations the F-AAS method had sufficient sensitivity.

높은 용해성인 스트론튬 염 중 일부를 F-AAS에 의한 분석 전에 추가로 희석하였다. 측정은 배경 신호의 보정을 위해 수소 램프가 구비된 퍼킨-엘머(Perkin-Elmer) 2100을 사용하여 수행하였다. 스트론튬을 0.2 ㎜의 슬릿 폭에서 측정하였고, 파장은 58의 에너지 및 8 mA의 전류에서 작동하는 460.8 ㎚이었다.Some of the highly soluble strontium salts were further diluted prior to analysis by F-AAS. Measurements were performed using a Perkin-Elmer 2100 with hydrogen lamp for correction of background signal. Strontium was measured at a slit width of 0.2 mm and the wavelength was 460.8 nm operating at energy of 58 and current of 8 mA.

유기 스트론튬 염 용해도에 대한 온도 및 pH 영향Temperature and pH Effects on Organic Strontium Salt Solubility

표 3에 열거된 유기 스트론튬 염들 중 대다수에 대해서, 20 내지 40 ℃ 구간에서의 온도 변화는 용해도에 단지 작은 영향만을 주었다(표 3). 그러나, 스트론튬 L-글루타메이트의 경우, 용해도에 대한 온도의 현저한 변화가 20 ℃ 내지 40 ℃의 범위에서 관찰되었다. 상기 염의 용해도는 대부분의 다른 염들과 대조적으로 상기 조사된 구간에서 3 배보다 더 증가하였다. 생리 조건(37 ℃) 하에서의 용해도는 상기 물질의 약학적 용도에 적합하며, 따라서 보다 고온에서 스트론튬 글루타메이트 용해도의 놀라운 증가는 대단한 잠재력을 가진 치료 결과를 가질 수 있음에 주목한다.For the majority of the organic strontium salts listed in Table 3, the temperature change in the 20-40 ° C. interval had only a minor effect on solubility (Table 3). However, for strontium L-glutamate, a significant change in temperature with respect to solubility was observed in the range of 20 ° C. to 40 ° C. The solubility of the salts increased by more than three times in the intervals examined in contrast to most other salts. It is noted that the solubility under physiological conditions (37 ° C.) is suitable for the pharmaceutical use of the material, so that a surprising increase in strontium glutamate solubility at higher temperatures can have therapeutic results with great potential.

pH 7.5의 암모늄 카보네이트 완충 용액에 대한 상기 스트론튬 염의 용해도는 일반적으로 순수한 물에서 측정된 용해도보다 더 높았다(표 3). 그러나, 몇몇 현저한 예외가 존재하였다, 예를 들어 스트론튬 말로네이트는 상기 완충 용액에서 감소된 용해도를 가졌다. 따라서, 표 3에 나타낸 바와 같이, 수 중에서 수득된 값들을 비교함으로써 상기 스트론튬 염의 용해도를 비교하는 것이 가장 적합한 것으로 밝혀졌다.The solubility of the strontium salt in ammonium carbonate buffer solution at pH 7.5 was generally higher than the solubility measured in pure water (Table 3). However, there were some notable exceptions, for example strontium malonate had reduced solubility in the buffer solution. Thus, as shown in Table 3, it was found to be most suitable to compare the solubility of the strontium salt by comparing the values obtained in water.

상대 용해도Relative solubility

실온 및 40 ℃에서 상기 유기 스트론튬 염의 수 용해도를 표 3에 나타낸다. L-아스파테이트 및 락테이트의 스트론튬 염은 50 g/ℓ을 초과하는 용해도를 가졌으며, 이는 사용된 실험 과정에 의한 용해도의 정확한 측정을 방해한다.Table 3 shows the water solubility of the organic strontium salts at room temperature and 40 ° C. The strontium salts of L-aspartate and lactate had solubility in excess of 50 g / l, which prevented accurate measurement of solubility by the experimental procedure used.

상기 결과는 실시예 1 및 2에 개시된 제조 과정에 의해 합성 시 시트레이트, 푸마레이트 및 타르트레이트가 즉시 침전되는 합성 실험 중의 관찰과 일치한다. 이는 22 ℃와 40 ℃ 모두에서 다른 유기 스트론튬 염에 비해 상기 염의 보다 낮은 용해도에 의해 자명한 바와 같이, 상기 스트론튬 염의 불충분한 용해도를 가리킨다.The results are consistent with the observations in the synthesis experiments in which citrate, fumarate and tartrate immediately precipitate upon synthesis by the preparation procedures disclosed in Examples 1 and 2. This indicates insufficient solubility of the strontium salt, as manifested by the lower solubility of the salt compared to other organic strontium salts at both 22 ° C. and 40 ° C.

상기 글루타메이트 염은 특히 40 ℃의 온도에서 다른 염보다 더 높은 용해도를 나타내었다. 상기 염의 합성 도중, 본 발명자들은 실시예 3에 개시된 바와 같이, 알콜을 상기 용액에 가함으로써 상기 염의 수율을 현저히 개선시킬 수 있음을 발견하였다. 상기 알콜의 첨가는 결정 성장의 개시를 촉진시켰다. 다른 연구된 스트론튬 염은 실온에서 수일간 용매의 증발 후에 단지 침전되었다. 알콜 첨가는 결정 형성과 침전의 개시에 요구되지 않았고, 상기 침전을 현저하게 촉진시켰으며, 따라서 목적으로 하는 염의 합성 방법과 수율을 개선시켰다.The glutamate salts exhibited higher solubility than other salts, especially at temperatures of 40 ° C. During the synthesis of the salts, the inventors found that, as disclosed in Example 3, the yield of the salts can be significantly improved by adding alcohol to the solution. The addition of the alcohol promoted the onset of crystal growth. Other studied strontium salts precipitated only after evaporation of the solvent for several days at room temperature. Alcohol addition was not required for crystal formation and initiation of precipitation, significantly promoting the precipitation, thus improving the synthesis method and yield of the desired salt.

[표 3][Table 3]

F-AAS에 의해 측정 시, 조사된 스트론튬-염의 40 ℃ 및 실온(22 내지 24 ℃)에서 pH 7.5의 수 완충된 용액에 대한 상대 용해도Relative solubility in water buffered solutions of pH 7.5 at 40 ° C. and room temperature (22-24 ° C.) of the irradiated strontium-salts, as measured by F-AAS.

스트론튬 염Strontium salt 실온(22-24 ℃)에서 용해도(㎎/L)Solubility (mg / L) at room temperature (22-24 ℃) 40 ℃에서 용해도(㎎/L)Solubility at 40 ℃ (mg / L) 음이온Negative ion 수 중Underwater pH 7.5pH 7.5 수 중Underwater pH 7.5pH 7.5 말로네이트** Malonate ** 14741474 28162816 14411441 21272127 L-글루타메이트** L-glutamate ** 21112111 30223022 70937093 71957195 L-아스파테이트** L-aspartate ** >25000> 25000 >25000> 25000 >25000> 25000 >25000> 25000 피루베이트* Pyruvate * 22042204 19461946 19291929 18291829 α-케토글루타레이트** α-ketoglutarate ** 13161316 22522252 35343534 38093809 푸마레이트** Fumarate ** 571571 12151215 444444 977977 말리에이트** Maliate ** 30023002 16801680 25272527 14571457 타르트레이트** Tartrate ** 883883 18311831 10281028 14001400 라넬레이트*** Ranelate *** 760760 890890 14501450 19701970 숙시네이트** Succinate ** 11371137 926926 11161116 22332233 시트레이트*** Citrate *** 107107 388388 147147 430430

*) 모노-카복실산 * ) Mono-carboxylic acid

**) 디카복실산-글루타메이트 염은 헥사하이드레이트 염이다 ** ) dicarboxylic acid-glutamate salt is hexahydrate salt

***) 트리-카복실산 *** ) tri-carboxylic acid

****) 테트라-카복실산 **** ) tetra-carboxylic acid

실시예Example 5 5

본 발명에 따른 100 ℃에서의 합성에 의한, 신규 염 스트론튬 (L-)Novel salt strontium (L-) by synthesis at 100 ° C. according to the invention 디글루타메이트Diglutamate 펜타하이드레이트의Pentahydrate 제조 Produce

처음에, 250 ㎖ 비이커에서 밀리포어 수 100 ㎖을 고체 L-글루탐산(Sigma Aldrich, C5H9NO4, MW 187.14 g/몰, CAS no. 142-47-2, 로트 번호 426560/1, 충전 코드 43003336) 14.703 g(0.1 몰)에 가하여 글루탐산의 현탁액(백색)을 제조한다. 상기 현탁액에 고체 SrCl2(SrCl2 헥사하이드레이트, Sigma-Aldrich 43,966-5, MW 266.6) 26.66 g(0.1 몰)을 가하였다. 이어서, 자기 교반 봉을 가하고 교반 및 가열을 출발하고, 상기 현탁액이 비점에 도달할 때까지 유지시켰다. 최종 현탁액도 또한 불투명한 백색이며 교반 장치의 중간 회전 속도를 유지시킴으로써 교반을 지속한다. 이산화 탄소가 상기 용액에 들어가는 것을 방지하기 위해서, 상기 비이커를 커버 유리로 덮었다.Initially, 100 ml of Millipore water in a 250 ml beaker was charged with solid L-glutamic acid (Sigma Aldrich, C 5 H 9 NO 4 , MW 187.14 g / mol, CAS no. 142-47-2, lot number 426560/1, Code 43003336) was added to 14.703 g (0.1 mol) to prepare a suspension of glutamic acid (white). To the suspension was added 26.66 g (0.1 mol) of solid SrCl 2 (SrCl 2 hexahydrate, Sigma-Aldrich 43,966-5, MW 266.6). Then, a magnetic stir bar was added and stirring and heating were started and maintained until the suspension reached the boiling point. The final suspension is also opaque white and continues stirring by maintaining a medium rotational speed of the stirring device. In order to prevent carbon dioxide from entering the solution, the beaker was covered with a cover glass.

수 분의 비등 및 교반 후에, 상기 용액은 등명해졌으며 고체 물질이 모두 용해되었다. 상기 비등을 유지시키고, 추가의 물을 비등에 의해 상실된 물을 대체하기 위해 필요에 따라 가하였다. 3 시간의 비등 후에, 상기 용액을 부흐너 깔때기상에서 비등하는 동안 여과하였다. 매우 소량의 불순물이 상기 필터 상에 남았다. 후속적으로 상기 여액을 실온으로 냉각시키고, 에탄올을 가한 결과, 스트론튬 L-디글루타메이트 펜타하이드레이트의 미세 분말화된 결정이 성장하였다. 최종 생성물의 침전이 1 시간 내에 상기 여액 중에서 진행하였다. 상기 생성물을 여과하고 오븐에서 110 ℃에서 1/2 시간 동안 건조시킨 다음 건조기에서 실리카 오렌지 상에서 12 시간 건조시켰다. X-선 결정학 및 FAAS에 의해 분석하기 전에, 상기 염을 막자사발에 의해 미세 분말로 분쇄하였다.After several minutes of boiling and stirring, the solution became clear and all solid material dissolved. The boiling was maintained and additional water was added as needed to replace the water lost by boiling. After 3 hours of boiling, the solution was filtered while boiling on a Buchner funnel. Very small amount of impurities remained on the filter. The filtrate was subsequently cooled to room temperature and ethanol was added, resulting in the growth of finely powdered crystals of strontium L-diglutamate pentahydrate. Precipitation of the final product proceeded in the filtrate within 1 hour. The product was filtered, dried at 110 ° C. for 1/2 hour in an oven and then dried over silica orange in a dryer for 12 hours. Prior to analysis by X-ray crystallography and FAAS, the salts were ground to a fine powder by mortar.

X-선 결정학 분석(도 1 참조)은 상기 합성된 스트론튬 글루타메이트 염이 앞서 개시한 스트론튬 L-글루타메이트 헥사하이드레이트 염과 다르다는 것을 밝혔다(H. Schmidbaur, I. Bach, L. Wilkinson & G. Muller(1989), Chem Ber. 122; 1433-1438). 앞서 슈미트바우어(Schmidbaur) 등에 의해 문헌에 개시된 스트론튬 글루타메이트 헥사하이드레이트는 매우 낮은 용해도(0.023 g/ℓ)를 갖는 반면, 본 실시예에 개시된 방법에 의해 제조한 스트론튬 글루타메이트 염은 2 g/ℓ 이상의 용해도를 갖는 것으로 보고되었다. 상기 나중의 매개변수는 본 발명에 개시된 바와 같이 스트론튬 염의 잠재적인 의학적 용도에 매우 중요하다. 상기 염은 스트론튬의 신규의 글루타메이트 염으로서 동정되었다: 스트론튬 L-디글루타메이트, 펜타하이드레이트 염으로서 하나의 스트론튬 이온에 착화된 2 개의 일-수화된 글루탐산 잔기를 함유한다. 상기 염의 배위물은 하기와 같이 확인되었다:X-ray crystallographic analysis (see FIG. 1) revealed that the strontium glutamate salt synthesized differs from the strontium L-glutamate hexahydrate salts disclosed previously (H. Schmidbaur, I. Bach, L. Wilkinson & G. Muller (1989). ), Chem Ber. 122; 1433-1438). The strontium glutamate hexahydrate previously disclosed by Schmidbaur et al. Has a very low solubility (0.023 g / l), whereas the strontium glutamate salt prepared by the method disclosed in this example has a solubility of at least 2 g / l. Reported to have. These latter parameters are of great importance for the potential medical use of the strontium salt as disclosed herein. The salts have been identified as novel glutamate salts of strontium: strontium L-diglutamate, pentahydrate, containing two monohydrated glutamic acid residues complexed to one strontium ion. Coordination of the salts was identified as follows:

스트론튬 (L-) 디글루타메이트 펜타하이드레이트가 a = 8.7097 Å, b = 7.2450 Å 및 c = 14.5854 Å의 단위 크기, 부피: 904.891(0.158) Å3을 갖는 모노클리닉 P21 이격 그룹에 속하는 균일한 결정으로 형성되었다. X-선 결정학 과정에 대한 상세한 설명에 대해 실시예 18을 참조하시오.Strontium (L-) diglutamate pentahydrate is a uniform crystal belonging to the monoclinic P2 1 spacing group having a unit size of a = 8.7097 Å, b = 7.2450 Å and c = 14.5854 Å, volume: 904.891 (0.158) Å 3 Formed. See Example 18 for a detailed description of the X-ray crystallography process.

상기 스트론튬 (L-) 디글루타메이트 펜타하이드레이트 결정-조성을 도 3 및 4에 나타낸다.The strontium (L-) diglutamate pentahydrate crystal-composition is shown in FIGS. 3 and 4.

[표 4][Table 4]

스트론튬 (L-) 디글루타메이트 펜타하이드레이트 결정에 대한 주요 원자간 거리(Å). 사용된 원자 넘버링은 도 5에 나타낸 바와 같다. Main interatomic distance for strontium (L-) diglutamate pentahydrate crystals. The atomic numbering used is as shown in FIG. 5.

Figure 112006088845542-pct00003
Figure 112006088845542-pct00003

모든 H 원자 매개변수들을 처음에 자유롭게 정제하였다. 리트벨트(Rietweld) 정제의 최종 주기에서, CH2 및 CH 그룹의 H 원자들은 각각 0.97 Å 및 0.98 Å의 C-H 거리를 갖는 계산된 위치에 놓였으며 탑승 원자로서 정제되었다. 상기 결정 구조 중의 수 분자들의 경우, O-H 거리는 0.84 Å으로 구속되었고 N-H 거리는 0.89 Å으로 구속되었다. 상기 치환 매개변수를 상응하는 C, N 또는 O 원자의 1.2(CH 및 NH) 또는 1.5(OH) x Ueq로 설정하였다.All H atomic parameters were initially freely purified. In the final cycle of Rietweld purification, the H atoms of the CH 2 and CH groups were placed in calculated positions with CH distances of 0.97 kPa and 0.98 kPa, respectively, and purified as boarding atoms. For some molecules in the crystal structure, the OH distance was constrained to 0.84 mm 3 and the NH distance was 0.89 mm 3. The substitution parameters were set to 1.2 (CH and NH) or 1.5 (OH) x U eq of the corresponding C, N or O atoms.

[표 5][Table 5]

스트론튬 (L-) 디글루타메이트 펜타하이드레이트의 수소 결합의 기하학적 구조(Å, °). 사용된 원자 넘버링은 도 5에 나타낸 바와 같다.Geometry of hydrogen bond of strontium (L-) diglutamate pentahydrate (Å, °). The atomic numbering used is as shown in FIG. 5.

Figure 112006088845542-pct00004
Figure 112006088845542-pct00004

[표 6]TABLE 6

스트론튬 (L-) 디글루타메이트 펜타하이드레이트의 비틀림 각(°). 사용된 원자 넘버링은 도 5에 나타낸 바와 같다. Torsion angle (°) of strontium (L-) diglutamate pentahydrate. The atomic numbering used is as shown in FIG. 5.

Figure 112006088845542-pct00005
Figure 112006088845542-pct00005

스트론튬 (L-) 디글루타메이트 펜타하이드레이트의 합성에 대한 추가의 개선 은 물 및 모든 수용액의 질소 또는 아르곤에 의한 탈기를 포함하며, 이는 최종적으로 스트론튬 카보네이트 불순물의 형성을 도출시킬 수 있는 이산화 탄소에의 접촉을 방지한다. 후속적으로 당업자는 상기 과정을 불활성 기체 분위기 하에서의 진행에 용이하게 적응시킬 수 있을 것이다.Further improvements to the synthesis of strontium (L-) diglutamate pentahydrate include degassing with nitrogen or argon of water and all aqueous solutions, which ultimately results in contact with carbon dioxide which can lead to the formation of strontium carbonate impurities To prevent. Subsequently, those skilled in the art will be able to easily adapt the procedure to proceeding under inert gas atmosphere.

실시예Example 6 6

본 발명에 따른 100 ℃에서의 합성에 의한 스트론튬 Strontium by synthesis at 100 ° C. according to the invention 아스파테이트Aspartate 트리하이드레이트의Trihydrate 제조 Produce

처음에, 250 ㎖ 비이커에서 밀리포어 수 100 ㎖을 고체 L-아스파트산(Fluka, C5H9NO4, MW 133.11 g/몰, CAS no. 56-84-8, 로트 번호 432866/1, 충전 코드 52603495) 13.311 g(0.1 몰)에 가하여 아스파트산의 현탁액(백색)을 제조한다. 상기 현탁액에 고체 스트론튬 하이드록사이드(Sigma-Aldrich, Sr(OH)2*8H2O, MW 265.71, CAS no. 1311-10-0) 26.571 g(0.1 몰)을 가하였다. 이어서, 자기 교반 봉을 가하고 교반 및 가열을 개시시켜 상기 현탁액의 비점에 도달시켰다. 최종 현탁액도 또한 백색이며 교반 장치의 중간 회전 속도를 유지시킴으로써 교반을 지속한다. 이산화 탄소가 상기 용액에 들어가는 것을 방지하기 위해서, 상기 비이커를 커버 유리로 덮었다.Initially, 100 ml of Millipore water in a 250 ml beaker was added to solid L-aspartic acid (Fluka, C 5 H 9 NO 4 , MW 133.11 g / mol, CAS no. 56-84-8, lot number 432866/1, Fill cord 52603495) is added to 13.311 g (0.1 mol) to prepare a suspension of aspartic acid (white). To the suspension was added 26.571 g (0.1 mol) of solid strontium hydroxide (Sigma-Aldrich, Sr (OH) 2 * 8H 2 O, MW 265.71, CAS no. 1311-10-0). Then, a magnetic stir bar was added and stirring and heating were started to reach the boiling point of the suspension. The final suspension is also white and the stirring is continued by maintaining a medium rotational speed of the stirring device. In order to prevent carbon dioxide from entering the solution, the beaker was covered with a cover glass.

수 분의 비등 및 교반 후에, 상기 용액은 등명해졌으며 고체 물질이 모두 용해되었다. 상기 비등을 유지시키고, 추가의 물을 비등에 의해 상실된 물을 대체하기 위해 필요에 따라 가하였다. 3 시간의 비등 후에, 상기 용액을 부흐너 깔때 기상에서 비등하는 동안 여과하였다. 매우 소량의 불순물이 상기 필터 상에 남았다. 후속적으로 상기 여액을 실온으로 냉각시킨 결과 스트론튬 아스파테이트 트리하이드레이트의 미세 분말화된 결정이 성장하였다. 최종 생성물의 침전이 1 시간 내에 상기 여액 중에서 진행하였다. 상기 생성물을 여과하고 오븐에서 110 ℃에서 1/2 시간 동안 건조시킨 다음 건조기에서 실리카 오렌지 상에서 12 시간 건조시켰다. X-선 결정학 및 FAAS에 의해 분석하기 전에, 상기 염을 막자사발에 의해 미세 분말로 분쇄하였다.After several minutes of boiling and stirring, the solution became clear and all solid material dissolved. The boiling was maintained and additional water was added as needed to replace the water lost by boiling. After 3 hours of boiling, the solution was filtered while boiling in the gaseous phase with Buchner funnel. Very small amount of impurities remained on the filter. Subsequent cooling of the filtrate to room temperature resulted in the growth of fine powdered crystals of strontium aspartate trihydrate. Precipitation of the final product proceeded in the filtrate within 1 hour. The product was filtered, dried at 110 ° C. for 1/2 hour in an oven and then dried over silica orange in a dryer for 12 hours. Prior to analysis by X-ray crystallography and FAAS, the salts were ground to a fine powder by mortar.

스트론튬 아스파테이트 트리하이드레이트의 전체 수율은 재결정화 전에 대략 98%이었으며, 불순물의 대부분은 시약 및 스트론튬 카보네이트의 잔사로 이루어졌다. 상기 수율은 통상적인 조건 하의 합성에 의해 수득된 수율(단지 3%만이 수득되었다)(실시예 2 참조)보다 현저하게 더 높다. 따라서, 본 발명에 개시된 바와 같은 고온 합성 방법은 보다 높은 순도의 스트론튬 아스파테이트 염을 생성시키면서 현저한 수율 증가 및 합성 시간 감소를 제공한다. 상기 생성물은 X-선 결정학에 의해, 데이터를 캠브리지 크리스탈로그래픽 데이터베이스의 결과 및 문헌[H. Schmidbaur, P. Mikulcik & G. Muller(1990), Chem Ber. 123; 1599-1602]의 정보에 비교함으로써 스트론튬 아스파테이트 트리하이드레이트임이 분명하게 확인되었다. X-선 결정학 과정에 대한 상세한 설명에 대해 실시예 18을 참조하시오.The overall yield of strontium aspartate trihydrate was approximately 98% before recrystallization, with the majority of impurities consisting of the residue of reagents and strontium carbonate. The yield is significantly higher than the yield obtained by synthesis under conventional conditions (only 3% obtained) (see Example 2). Thus, the high temperature synthesis process as disclosed herein provides a significant increase in yield and reduced synthesis time while producing higher purity strontium aspartate salts. The product was analyzed by X-ray crystallography, data from the results of the Cambridge Crystallograph database and described in H. Schmidbaur, P. Mikulcik & G. Muller (1990), Chem Ber. 123; 1599-1602], it was clearly confirmed that it is strontium aspartate trihydrate. See Example 18 for a detailed description of the X-ray crystallography process.

상기 합성에 대한 추가의 개선은 물 및 모든 수용액의 질소 또는 아르곤에 의한 탈기를 포함하며, 이는 최종적으로 스트론튬 카보네이트 불순물의 형성을 도출시킬 수 있는 이산화 탄소에의 접촉을 방지한다. 후속적으로 당업자는 상기 과 정을 불활성 기체 분위기 하에서의 진행에 용이하게 적응시킬 수 있을 것이다.Further improvements to the synthesis include degassing with nitrogen or argon of water and all aqueous solutions, which prevents contact with carbon dioxide which can eventually lead to the formation of strontium carbonate impurities. Subsequently, those skilled in the art will be able to easily adapt the process to proceeding under inert gas atmosphere.

실시예Example 7 7

본 발명에 따른 100 ℃에서의 합성에 의한 스트론튬 Strontium by synthesis at 100 ° C. according to the invention 말로네이트Malonate 무수물의 제조 Preparation of Anhydride

처음에, 250 ㎖ 비이커에서 밀리포어 수 100 ㎖을 고체 말론산(Fluka, MW 104.06 g/몰, CAS no. 141-82-2, 로트 번호 4495031/1, 충전 코드 44903076) 10.406 g(0.1 몰)에 가하여 말론산의 현탁액(백색)을 제조한다. 상기 현탁액에 고체 스트론튬 하이드록사이드(Sigma-Aldrich, Sr(OH)2*8H2O, MW 265.71, CAS no. 1311-10-0) 26.571 g(0.1 몰)을 가하였다. 이어서, 자기 교반 봉을 가하고 교반 및 가열을 개시시켜 상기 현탁액의 비점에 도달시켰다. 최종 현탁액도 또한 백색이며 교반 장치의 중간 회전 속도를 유지시킴으로써 교반을 지속한다. 이산화 탄소가 상기 용액에 들어가는 것을 방지하기 위해서, 상기 비이커를 커버 유리로 덮었다.Initially, 100 ml of millipore water in a 250 ml beaker was added to 10.406 g (0.1 mol) of solid malonic acid (Fluka, MW 104.06 g / mol, CAS no. 141-82-2, lot number 4495031/1, fill code 44903076). In addition, a suspension of malonic acid (white) is prepared. To the suspension was added 26.571 g (0.1 mol) of solid strontium hydroxide (Sigma-Aldrich, Sr (OH) 2 * 8H 2 O, MW 265.71, CAS no. 1311-10-0). Then, a magnetic stir bar was added and stirring and heating were started to reach the boiling point of the suspension. The final suspension is also white and the stirring is continued by maintaining a medium rotational speed of the stirring device. In order to prevent carbon dioxide from entering the solution, the beaker was covered with a cover glass.

수 분의 비등 및 교반 후에, 상기 용액은 등명해졌으며 고체 물질이 모두 용해되었다. 상기 비등을 유지시키고, 추가의 물을 비등에 의해 상실된 물을 대체하기 위해 필요에 따라 가하였다. 3 시간의 비등 후에, 상기 용액을 부흐너 깔때기상에서 비등하는 동안 여과하였다. 매우 소량의 불순물이 상기 필터 상에 남았다. 후속적으로 상기 여액을 실온으로 냉각시킨 결과 스트론튬 말로네이트의 미세 분말화된 결정이 성장하였다. 최종 생성물의 침전이 여과 중에 급속히 진행하였으며, 생성물의 대부분은 필터(가열되지 않은)에서 발견되었다. 단지 드문 경 우에만, 침전이 여액 중에서 진행하였다. 상기 생성물을 여과하고 오븐에서 110 ℃에서 1/2 시간 동안 건조시킨 다음 건조기에서 실리카 오렌지 상에서 12 시간 건조시켰다. X-선 결정학 및 FAAS에 의해 분석하기 전에, 상기 염을 막자사발에 의해 미세 분말로 분쇄하였다.After several minutes of boiling and stirring, the solution became clear and all solid material dissolved. The boiling was maintained and additional water was added as needed to replace the water lost by boiling. After 3 hours of boiling, the solution was filtered while boiling on a Buchner funnel. Very small amount of impurities remained on the filter. Subsequent cooling of the filtrate to room temperature resulted in the growth of fine powdered crystals of strontium malonate. Precipitation of the final product proceeded rapidly during filtration and most of the product was found in the filter (not heated). Only in rare cases did precipitation proceed in the filtrate. The product was filtered, dried at 110 ° C. for 1/2 hour in an oven and then dried over silica orange in a dryer for 12 hours. Prior to analysis by X-ray crystallography and FAAS, the salts were ground to a fine powder by mortar.

스트론튬 말로네이트의 전체 수율은 재결정화 전에 대략 98%이었으며, 불순물의 대부분은 시약 및 스트론튬 카보네이트의 잔사로 이루어졌다. 상기 생성물은 X-선 결정학에 의해, 데이터를 캠브리지 크리스탈로그래픽 데이터베이스의 결과에 비교함으로써 스트론튬 말로네이트임이 분명하게 확인되었다(실시예 18의 설명을 참조하시오).The overall yield of strontium malonate was approximately 98% before recrystallization, with the majority of impurities consisting of the residue of reagents and strontium carbonate. The product was clearly identified by X-ray crystallography as strontium malonate by comparing the data to the results of the Cambridge Crystalgraphic Database (see description of Example 18).

상기 합성의 추가의 개선에서, 무수 스트론튬 말로네이트가 본 발명의 방법에 따라 10 ㎏ 규모로 생산되었으며, 이는 상기 방법을 보다 큰 규모의 합성에 적용시킬 수 있음을 가리킨다. Sr(OH)2*8H2O 15.80 ㎏을 정제 수 63.2 ℓ에 용해시키고 95 내지 100 ℃로 가열하였다. 말론산 5.63 ㎏을 정제 수 4.1 ℓ에 용해시키고, 여과하였으며, 그 후에 추가로 물 1.4 ℓ를 가하고 상기 용액을 95 내지 100 ℃로 가열하였다. 상기 두 용액을 불활성 질소 분위기 하에서 밀폐된 반응 용기에서 혼합하고 20 분 동안 환류 하에서 교반하였다. 후속적으로 가열을 멈추고 상기 용액을 2 내지 4 시간 동안 40 내지 50 ℃로 냉각시키고 이러는 동안 스트론튬 말로네이트가 침전되었다. 상기 침전물을 여과하고 염을 추가로 13.2 ℓ의 물로 세척한 다음 진공 하에 70 ℃의 온도에서 완전히 건조시켰다. 매우 순수한 무 수 스트론튬 말로네이트 9.4 ㎏을 균일한 미정질 백색 분말로서 수득하였으며, 이는 94%의 수율에 상응하였다. 상기 생성물은 X-선 결정학에 의해, 데이터를 캠브리지 크리스탈로그래픽 데이터베이스의 결과에 비교함으로써 스트론튬 말로네이트(무수)임이 분명하게 확인되었다. X-선 결정학 과정에 대한 상세한 설명에 대해 실시예 18을 참조하시오.In a further refinement of the synthesis, anhydrous strontium malonate was produced on the 10 kg scale according to the method of the present invention, indicating that the method can be applied to larger scale synthesis. 15.80 kg of Sr (OH) 2 * 8H 2 O was dissolved in 63.2 L of purified water and heated to 95-100 ° C. 5.63 kg of malonic acid was dissolved in 4.1 L of purified water and filtered, after which additional 1.4 L of water was added and the solution was heated to 95-100 ° C. The two solutions were mixed in a closed reaction vessel under an inert nitrogen atmosphere and stirred under reflux for 20 minutes. Subsequently the heating was stopped and the solution was cooled to 40-50 ° C. for 2-4 hours during which strontium malonate precipitated. The precipitate was filtered off and the salt was further washed with 13.2 L of water and dried completely at a temperature of 70 ° C. under vacuum. 9.4 kg of very pure strontium malonate was obtained as a uniform microcrystalline white powder, corresponding to a yield of 94%. The product was clearly identified by X-ray crystallography as strontium malonate (anhydrous) by comparing the data to the results of the Cambridge Crystalgraphic Database. See Example 18 for a detailed description of the X-ray crystallography process.

실시예Example 8 8

본 발명에 따른, 100 ℃ 이상의 온도를 사용하는 According to the invention, using a temperature of 100 ℃ or more 디카복실산의Dicarboxylic acid 스트론튬 염의 제조 방법 Process for preparing strontium salt

앞서 개발되고 실시예 1 및 2에 상세히 개시된 방법에 따라, 디카복실 유기산의 스트론튬 염 및 특히 아미노산의 스트론튬 염의 합성을, 낮은 수율 및 오염물질로부터 목적으로 하는 반응 생성물을 분리시키기 어려움으로 인해 보다 큰 규모(즉 >1 ㎏)로 생산하기 어려울 수 있다. 반응이 통상적인 수준의 이산화 탄소를 함유하는 대기 중에서 일어나는 경우 불순물로서 형성될 것이므로, 카보네이트의 스트론튬 염이 특히 우려된다. 실시예 4 내지 7에서, 본 발명자들은 디카복실산의 스트론튬 염을 음이온의 유리산 형태 및 스트론튬 하이드록사이드로부터 제조하는 경우 생성물의 전체 수율은 합성 온도 및 시간에 따라 변함을 입증하였다. 반응을 완성시키기 위해서, 적합한 아미노산 및 스트론튬 하이드록사이드의 혼합물을 수 중에서 비등시킬 필요가 있고, 이는, 스트론튬 카보네이트의 불필요한 형성을 억제하기 위해 다른 수단이나 과정을 사용하지 않는다면, 반응 혼합물 중의 스트론튬이 공기 중의 이산화 탄소와 반응할 충분한 시간을 허용한다. 본 실시예에서, 본 발명자들은 최적화된 반응 조건(이때 온도를 밀폐된 용기에서 100 ℃ 이상으로 증가시키고 반응 시간을 현저히 감소시키며, 이산화 탄소 비 함유 기체의 불활성 분위기를 쉽게 도입시킬 수 있다)을 제공함으로써 상기 합성을 더욱 개선시키는 방법을 개시한다.In accordance with the methods previously developed and described in detail in Examples 1 and 2, the synthesis of the strontium salts of dicarboxylic organic acids and especially the strontium salts of amino acids, on a larger scale, due to the lower yield and difficulty in separating the desired reaction product from contaminants (Ie> 1 kg) can be difficult to produce. Of particular concern is the strontium salt of carbonate, since the reaction will form as an impurity if it occurs in an atmosphere containing the usual levels of carbon dioxide. In Examples 4-7, we demonstrated that when the strontium salt of dicarboxylic acid is prepared from the free acid form of the anion and strontium hydroxide, the overall yield of the product varies with synthesis temperature and time. In order to complete the reaction, it is necessary to boil a mixture of suitable amino acids and strontium hydroxides in water, which unless strontium in the reaction mixture is air, unless other means or procedures are used to inhibit the unnecessary formation of strontium carbonate. Allow sufficient time to react with carbon dioxide in the air. In this embodiment, we provide optimized reaction conditions, in which the temperature is increased above 100 ° C. in a closed vessel and the reaction time is significantly reduced, and the inert atmosphere of the carbon dioxide free gas can be easily introduced. By this, a method for further improving the synthesis is disclosed.

본 실시예는 오토클레이브 시스템에서 스트론튬 L-글루타메이트 헥사하이드레이트의 합성을 위한 최적 조건으로부터의 전형적인 데이터를 제공한다. 실시예 5에 사용된 조건과 대조적으로, 스트론튬 하이드록사이드를 출발 물질로서 사용하여, 그 결과 스트론튬 L-글루타메이트 헥사하이드레이트가 형성된다. 스트론튬 L-글루타메이트를 예로서 사용하지만, 본 실시예에 개시된 최적화를 또한 다른 스트론튬 염의 합성에도 적용할 수 있으며, 이때 정확한 반응 조건을 본 실시예에 개시된 바와 같이 최적화할 수 있다. 반응 온도는 융점 이하 또는 목적으로 하는 스트론튬 염의 유기 음이온 잔기의 분해 온도 이하에서 유지시켜야 한다.This example provides typical data from optimal conditions for the synthesis of strontium L-glutamate hexahydrate in an autoclave system. In contrast to the conditions used in Example 5, strontium hydroxide was used as starting material, resulting in the formation of strontium L-glutamate hexahydrate. Although strontium L-glutamate is used as an example, the optimizations disclosed in this example can also be applied to the synthesis of other strontium salts, where the exact reaction conditions can be optimized as disclosed in this example. The reaction temperature should be maintained below the melting point or below the decomposition temperature of the organic anion residue of the desired strontium salt.

스트론튬 L-글루타메이트를 최적화 실험에서 스트론튬 화합물 모델로서 사용하였다. 상기 생성물의 순도를 결정학 데이터에 대한 비교 및 스트론튬 함량의 측정에 의해 모니터하였다. 이상적으로, 스트론튬의 함량은 상기 실험에서 형성된 생성물인 스트론튬 L-글루타메이트 헥사하이드레이트 중에서 25.7%이다. 후속적으로 다른 스트론튬 염들을 유사한 방법에 의해 고 순도 및 고 수율로 제조할 수 있다.Strontium L-glutamate was used as the strontium compound model in the optimization experiment. The purity of the product was monitored by comparison to crystallographic data and by measurement of strontium content. Ideally, the content of strontium is 25.7% in strontium L-glutamate hexahydrate, the product formed in the experiment. Subsequently other strontium salts can be prepared in high purity and high yield by similar methods.

실험Experiment

용액의 제조: 250 ㎖ 비이커에서 밀리포어 수 100 ㎖을 고체 L-글루탐 산(Sigma Aldrich, C5H9NO4, MW 187.14 g/몰, CAS no. 142-47-2, 로트 번호 426560/1, 충전 코드 43003336) 14.703 g(0.1 몰)에 가하여 글루탐산의 현탁액(백색)을 제조하였다. 상기 현탁액에 고체 스트론튬 하이드록사이드(Sigma-Aldrich, Sr(OH)2*8H2O, MW 265.71, CAS no. 1311-10-0) 22.257 g, 26.571 g 또는 31.885(0.08 몰, 0.1 몰, 0.12 몰)을 가하였다.Preparation of solution: 100 ml of Millipore water in 250 ml beaker was added to solid L-glutamic acid (Sigma Aldrich, C 5 H 9 NO 4 , MW 187.14 g / mol, CAS no. 142-47-2, lot number 426560 / 1, Fill Code 43003336) was added to 14.703 g (0.1 mol) to prepare a suspension of glutamic acid (white). Solid strontium hydroxide (Sigma-Aldrich, Sr (OH) 2 * 8H 2 O, MW 265.71, CAS no. 1311-10-0) 22.257 g, 26.571 g or 31.885 (0.08 mol, 0.1 mol, 0.12) Mole).

최적화 실험Optimization experiment

상기 염의 제조 후에, 9 개의 최적화 실험들을 표 7의 설정에 따라 수행하였다. 이 표에서, '염기-산 비'란 용어는 스트론튬 하이드록사이드와 글루탐산간의 몰 비를 가리킨다.After preparation of the salts, nine optimization experiments were performed according to the settings in Table 7. In this table, the term 'base-acid ratio' refers to the molar ratio between strontium hydroxide and glutamic acid.

[표 7][Table 7]

스트론튬 L-글루타메이트의 합성을 위한 최적화 과정의 매개변수 및 주요 결과Parameters and Key Results of the Optimization Process for the Synthesis of Strontium L-Glutamate

실험
번호
Experiment
number
오토클레이브 온도(℃)Autoclave Temperature (℃) 합성시간
(분)
Synthesis time
(minute)
염기-산 비Base-to-acid ratio 전체부피
(ML)
Total volume
(ML)
오토클레이브 압력 (bar)Autoclave pressure (bar) 수율%yield% %Sr
(AAS)
% Sr
(AAS)
1One 125125 1515 0,80,8 5050 1,551,55 9494 2525 22 124124 3030 1One 7575 1One 112112 2222 33 124124 6060 1,21,2 100100 1,61,6 121121 2121 44 127127 1515 1One 100100 1,21,2 118118 2222 55 132132 3030 1,21,2 5050 1,551,55 120120 2525 66 132132 6060 0,80,8 7575 1,61,6 5050 2222 77 134134 1515 1,21,2 7575 1,651.65 108108 2424 88 134134 3030 0,80,8 100100 1,651.65 7676 1414 99 132132 6060 1One 5050 1,651.65 8282 2424

상기 압력을 모니터하였지만 최적화 공정에는 사용하지 않았다. 스트론튬 함량(%Sr)을 FAAS에 의해 측정하였지만 품질 매개변수로서 사용하지 않았다. 스트론튬 글루타메이트 헥사하이드레이트의 이론적인 스트론튬 함량은 25.7%이다. 수율(%)을 품질 매개변수로서 적용하였다.The pressure was monitored but not used in the optimization process. Strontium content (% Sr) was measured by FAAS but was not used as a quality parameter. The theoretical strontium content of strontium glutamate hexahydrate is 25.7%. Yield (%) was applied as a quality parameter.

과정process

1. 계산된 산의 양을 칭량하고 블루캡 오토클레이브 병으로 옮기고 밀리포어 수를 가하였다. 미세 입자를 가진 현탁액을 수득하기 위해서 상기 병을 닫아 흔들었다.1. The calculated amount of acid was weighed and transferred to a Bluecap autoclave bottle and Millipore water was added. The bottle was closed and shaken to obtain a suspension with fine particles.

2. 계산된 양의 스트론튬 하이드록사이드 옥타하이드레이트를 칭량하고 상기 (1)의 산 용액에 가하고 상기 병을 모든 거친 물질 덩어리가 미세 입자 분말로 변할 때까지 격렬히 와동시켰다.2. The calculated amount of strontium hydroxide octahydrate was weighed and added to the acid solution of (1) and the bottle was vigorously vortexed until all coarse mass of mass had turned to fine particle powder.

3. 상기 병을 오토클레이브에 넣고 온도를 설정하였다. 이러는 동안 상기 오토클레이브 안에서 추가적인 교반은 수행하지 않았다.3. The bottle was placed in an autoclave and the temperature was set. During this time no further agitation was carried out in the autoclave.

4. t= 100 ℃에서 상기 오토클레이브의 밸브를 닫고 타이밍을 출발시켰다.4. At t = 100 ° C., close the valve of the autoclave and start timing.

5. 오토클레이빙 동안, 실제 온도 및 실제 압력을 모니터하였다.5. During autoclaving, actual temperature and actual pressure were monitored.

6. 오토클레이빙이 끝난 후에, 안전 예방을 고려하여 증기를 가능한 한 빨리 방출시켰다.6. After autoclaving, the steam was released as soon as possible for safety precautions.

7. 대략 110 ℃에서 상기 오토클레이브를 열고 용액을 회수하였다. 다시, 고도의 혼합을 획득하기 위해 상기 병을 흔들었다.7. Open the autoclave at approximately 110 ° C. to recover the solution. Again, shake the bottle to obtain a high degree of mixing.

8. 상기 용액을 오토클레이빙 후에 부흐너 깔때기 상에서 즉시 고온 여과하여, 필터 중에 단지 잔량의 카보네이트가 남았다. 실온으로 냉각시키는 동안 상기 용액으로부터 생성물이 침전되었다.8. The solution was immediately hot filtered on a Buchner funnel after autoclaving, leaving only a residual amount of carbonate in the filter. The product precipitated out of the solution while cooling to room temperature.

9. 침전 후에, 생성물을 여과하고 110 ℃에서 1/2 시간 동안 오븐에서 건조시켰다. 이어서, 상기를 건조기에서 실리카겔 오렌지 상에서 건조시켰다. 최종 적으로 상기 생성물을 막자사발에서 미세 분말로 분쇄하였다.9. After precipitation, the product was filtered off and dried in an oven at 110 ° C. for 1/2 hour. This was then dried over silica gel orange in a dryer. Finally the product was ground to a fine powder in a mortar.

10. 분쇄 후 생성물을 칭량하고 전체 수율을 계산하였다.10. After grinding, the product was weighed and the total yield calculated.

스트론튬의 함량(% Sr):Strontium Content (% Sr):

샘플 0.2 g을 밀리포어 수 중에서 제조된 0.1M HNO3 100 ㎖에 용해시켰다. 상기 용액을 1% KCl 용액에 의해 500 인자까지 추가로 희석하고, 스트론튬의 함량을 FAAS에 의해 측정하였다. 상기 측정을 배경 신호 보정을 위한 수소 램프가 구비된 퍼킨-엘머 2100을 사용하여 수행하였다. 스트론튬을 0.2 ㎚의 슬릿 폭에서 측정하였고, 파장은 58의 에너지 및 8 mA의 전류에서 작동하는 460.8 ㎚이었다.0.2 g of sample was dissolved in 100 ml of 0.1 M HNO 3 prepared in Millipore water. The solution was further diluted to a factor 500 with 1% KCl solution and the content of strontium was measured by FAAS. The measurement was carried out using a Perkin-Elmer 2100 equipped with a hydrogen lamp for background signal correction. Strontium was measured at a slit width of 0.2 nm and the wavelength was 460.8 nm operating at an energy of 58 and a current of 8 mA.

X-선 결정학X-ray crystallography

두 번째 순도 검사를 실시예 18에 보다 상세히 개시한 바와 같이 후버(Huber) G670을 사용하여 분말 X-선 결정학에 의해 수행하였다. 스트론튬 글루타메이트의 특징적인 회절 그림을 도 5에 나타낸다.A second purity test was performed by powder X-ray crystallography using a Huber G670 as described in more detail in Example 18. A characteristic diffraction plot of strontium glutamate is shown in FIG. 5.

결과 및 논의Results and discussion

상기 표 7에 나타낸 결과들로부터, 상기 합성 조건의 일부는 반응 생성물 중의 스트론튬의 몰%로부터 명백한 바와 같이 비교적 낮은 수율 및 낮은 순도의 스트론튬 글루타메이트를 생성시켰음이 명백하다. 실험 8의 생성물은 비교적 낮은 수율로 생성되었고, 상기는 예상된 25.7%의 스트론튬을 함유하지 않았다. 그러나, 일반적으로, 최적화 실험의 결과는 예상된 생성물에 가깝다. 불완전한 반응은 너무 낮은 함량의 스트론튬 생성물을 제공한다. 실험 1 및 5에 사용된 조건은 예상 된 값과 가장 잘 일치하는 스트론튬 함량을 제공하였다.From the results shown in Table 7, it is clear that some of the synthesis conditions resulted in a relatively low yield and low purity of strontium glutamate as evident from the mole percent of strontium in the reaction product. The product of Experiment 8 was produced in a relatively low yield, which did not contain the expected 25.7% strontium. However, in general, the results of the optimization experiments are close to the expected product. Incomplete reaction gives too low content of strontium product. The conditions used in Experiments 1 and 5 provided strontium content that best matched the expected values.

전체 수율에 대한 개별적인 매개변수들의 영향을 연구함으로써(표 4), 전체 부피는 덜 중요한 반면 온도, 반응 시간 및 염기-산 비가 합성에 중요함은 명백해진다. 100%보다 높은 수율(실험 조건 2, 3, 4, 5 및 7(표 7)에서 관찰됨)은 불완전 건조로부터 기원하지만, 이러한 결과는 평균값을 고려할 때 거의 배제된다.By studying the influence of the individual parameters on the overall yield (Table 4), it becomes clear that the total volume is less important while the temperature, reaction time and base-acid ratio are important for the synthesis. Yields higher than 100% (observed in experimental conditions 2, 3, 4, 5 and 7 (Table 7)) originate from incomplete drying, but these results are almost excluded when considering the mean value.

고온(133 ℃), 짧은 반응 시간 및 과잉의 스트론튬 하이드록사이드를 사용함으로서 최대 수율을 얻었다. 따라서, 온도는 시간보다 더 중요하지만 이는 염기 대 산 비에 대한 중요성에서 필적한다. 최적화 실험의 최대 수율을 확인하기 위해서 최적화의 대조를 위한 10 번째 실험을 수행하였으며, 이 실험의 결과는 표 7에 보고된 발견과 일치하였다.Maximum yields were obtained by using high temperature (133 ° C.), short reaction time and excess strontium hydroxide. Thus, temperature is more important than time but it is comparable in importance to the base to acid ratio. To confirm the maximum yield of the optimization experiments, a tenth experiment was conducted to control the optimization, and the results of this experiment were consistent with the findings reported in Table 7.

상기 합성의 추가적인 개선은 카보네이트 염의 형성을 감소시키는 것에 대해서, 합성 환경으로의 불활성 분위기의 도입뿐만 아니라 질소 기체 또는 아르곤 기체에 의한 모든 용액의 탈기를 포함한다. 상기와 같은 염은 통상적인 공기 분위기에서 쉽게 형성될 수 있으며, 대부분의 알칼리 토 및 알칼리 금속의 카보네이트 염의 매우 불량한 용해도에 기인하여, 반응 혼합물 중에 쉽게 침전될 것이다.Further refinements of the synthesis include the introduction of an inert atmosphere into the synthesis environment as well as the degassing of all solutions with nitrogen gas or argon gas, in order to reduce the formation of carbonate salts. Such salts can be readily formed in conventional air atmospheres and will precipitate easily in the reaction mixture due to the very poor solubility of the carbonate salts of most alkaline earth and alkali metals.

실시예Example 9 9

본 발명에 따른, 100 ℃ 이상의 온도를 사용하는 스트론튬 Strontium using a temperature of at least 100 ° C. according to the invention 말로네이트의Malonate 제조 방법 Manufacturing method

스트론튬 L-글루타메이트 이외의 스트론튬 염에 대한 개시된 고온 합성 방법의 적용성을 확인하기 위해서, 스트론튬 말로네이트를 상기 고온 합성 방법에 의해 제조하였다. 기본적으로, 스트론튬 L-글루타메이트의 제조에 대해 발견된 반응 조건들(실시예 8)을 사용하였다. 250 ㎖ 비이커에서 밀리포어 수 100 ㎖을 고체 말론산(Fluka 63290, MW 104.1, CAS no. 141-82-2) 10.41 g(0.1 몰)에 가하여 말론산의 현탁액(백색)을 제조한다. 상기 현탁액에 고체 스트론튬 하이드록사이드(Sigma-Aldrich, Sr(OH)2*8H2O, MW 265.71, CAS no. 1311-10-0) 22.257 g, 26.571 g 또는 31.885(0.08 몰, 0.1 몰, 0.12 몰)을 가하였다. 실시예 8에 개시된 반응 과정을 수행하고, 반응 시간은 15 분으로 유지시키면서 온도를 130 ℃ 이하에서 유지시켜 말론산의 분해를 피하였다.In order to confirm the applicability of the disclosed high temperature synthesis method to strontium salts other than strontium L-glutamate, strontium malonate was prepared by the above high temperature synthesis method. Basically, the reaction conditions found for the preparation of strontium L-glutamate (Example 8) were used. 100 ml of Millipore water in a 250 ml beaker is added to 10.41 g (0.1 mole) of solid malonic acid (Fluka 63290, MW 104.1, CAS no. 141-82-2) to prepare a suspension of malonic acid (white). Solid strontium hydroxide (Sigma-Aldrich, Sr (OH) 2 * 8H 2 O, MW 265.71, CAS no. 1311-10-0) 22.257 g, 26.571 g or 31.885 (0.08 mol, 0.1 mol, 0.12) Mole). The reaction procedure disclosed in Example 8 was carried out and the temperature was maintained at 130 ° C. or lower while maintaining the reaction time at 15 minutes to avoid decomposition of malonic acid.

1.2의 Sr(OH)2 대 산의 몰 비를 사용하여 상기 합성 방법에 의해 최대 수율을 획득하였다.The maximum yield was obtained by this synthesis method using a molar ratio of Sr (OH) 2 to acid of 1.2.

본 실시예에 개시된 고온 합성 방법에 의해 수득된 스트론튬 말로네이트의 X-선 분말 회절 그림을 도 7에 나타낸다. X-선 결정학 과정에 대한 상세한 설명에 대해 실시예 18을 참조하시오.An X-ray powder diffraction plot of strontium malonate obtained by the high temperature synthesis method disclosed in this example is shown in FIG. 7. See Example 18 for a detailed description of the X-ray crystallography process.

합성된 스트론튬 말로네이트 염의 밝혀진 X-선 회절 그림은 앞서 개시한 무수 결정성 스트론튬 말로네이트와 일치한다. 안정한 기준선 및 잘 한정된 회절 피크들의 이격으로부터 상기 말로네이트 염의 결정 형태가 균일하고 순수함은 명백하다. 따라서 결정성의 순수하고 잘 한정된 스트론튬 말로네이트를 상기 고온 합성 방법에 의해 쉽게 수득할 수 있다.The revealed X-ray diffraction plot of the synthesized strontium malonate salt is consistent with the anhydrous crystalline strontium malonate disclosed above. It is clear that the crystal form of the malonate salt is uniform and pure from the separation of stable baselines and well defined diffraction peaks. Thus crystalline pure and well defined strontium malonate can be readily obtained by the above high temperature synthesis method.

실시예Example 10 10

고온 합성 방법에 의한 D-글루탐산의 신규의 스트론튬 염의 제조Preparation of Novel Strontium Salts of D-Glutamic Acid by High Temperature Synthesis Method

추가적인 실험을 수행하여 다른 라세미 스트론튬 염의 제조에 대한 상기 고온 합성 방법의 적용성을 확인하였다. 스트론튬 D-글루타메이트를 선택하였다. 상기 염은 앞서 제조되지 않았다. 상기 염을, 250 ㎖ 비이커에서 밀리포어 수 100 ㎖을 고체 D-글루탐산(Sigma Aldrich, HO2CCH2CH2CH(NH2)CO2H, MW 147.13, CAS no. 6893-26-1) 14.713 g(0.1 몰)에 가하여 D-글루탐산의 현탁액을 제조함으로써 합성하였다. 상기 현탁액에 고체 스트론튬 하이드록사이드(Sigma-Aldrich, Sr(OH)2*8H2O, MW 265.71, CAS no. 1311-10-0) 31.898 g(0.12 몰)을 가하였다. 실시예 8에 개시된 반응 과정을 수행하고, 온도를 132 ℃에서 유지시키고 반응 시간을 15 분째에 유지시켰다. 반응 완료 후, 스트론튬 D-글루타메이트 염을 여과하고, 건조시키고 X-선 회절 분석을 수행하여 실시예 18에 개시된 바와 같은 구조를 밝혀내었다.Further experiments were conducted to confirm the applicability of the high temperature synthesis method to the preparation of other racemic strontium salts. Strontium D-glutamate was selected. The salt was not prepared previously. The salt, 100 ml of Millipore water in a 250 ml beaker was added to solid D-glutamic acid (Sigma Aldrich, HO 2 CCH 2 CH 2 CH (NH 2 ) CO 2 H, MW 147.13, CAS no. 6893-26-1) 14.713 It was synthesized by adding g (0.1 mol) to prepare a suspension of D-glutamic acid. To the suspension was added 31.898 g (0.12 mol) of solid strontium hydroxide (Sigma-Aldrich, Sr (OH) 2 * 8H 2 O, MW 265.71, CAS no. 1311-10-0). The reaction procedure described in Example 8 was carried out, the temperature was maintained at 132 ° C. and the reaction time was maintained at 15 minutes. After completion of the reaction, the strontium D-glutamate salt was filtered, dried and X-ray diffraction analysis was performed to reveal the structure as disclosed in Example 18.

스트론튬 D-글루타메이트 헥사하이드레이트가 a = 7.3244 Å, b = 8.7417 Å 및 c = 20.0952 Å의 단위 크기, 부피: 1286.65 Å3을 갖는 사방정 P212121 이격 그룹에 속하는 균일한 결정으로 형성되었다. 상기 스트론튬 D-글루타메이트 헥사하이드레이트의 결정 형태는 앞서 개시된 스트론튬 L-글루타메이트 헥사하이드레이트의 구조와 유사하였다(H. Schmidbaur, I. Bach, L. Wilkinson & G. Muller(1989), Chem Ber. 122; 1433-1438). 도 8은 상기 결정의 구조 및 단위 셀 외형을 나타낸다.Strontium D-glutamate hexahydrate was formed into uniform crystals belonging to the tetragonal P2 1 2 1 2 1 spacing group with unit size of a = 7.3244 mm 3, b = 8.7417 mm 3 and c = 20.0952 mm 3 , volume: 1286.65 mm 3 . The crystal form of the strontium D-glutamate hexahydrate was similar to that of the strontium L-glutamate hexahydrate disclosed above (H. Schmidbaur, I. Bach, L. Wilkinson & G. Muller (1989), Chem Ber. 122; 1433). -1438). 8 shows the structure of the crystal and the unit cell appearance.

하기의 배위물들을 수득하였다(표 8 및 9):The following coordinations were obtained (Tables 8 and 9):

[표 8][Table 8]

Å 거리를 갖는 스트론튬 D-글루타메이트의 주요 원자간 거리Main interatomic distance of strontium D-glutamate with Å distance

Figure 112006088845542-pct00006
Figure 112006088845542-pct00006

[표 9]TABLE 9

스트론튬 D-글루타메이트의 배위물Coordination of Strontium D-Glutamate

Figure 112006088845542-pct00007
Figure 112006088845542-pct00007

수소 원자들의 배위물을 표에 포함시키며, 원자 넘버링은 도 5에 나타낸 바와 같다.Coordination of hydrogen atoms is included in the table, and atomic numbering is as shown in FIG. 5.

실시예Example 11 11

스트론튬 strontium 포르메이트의Formate 합성 synthesis

스트론튬 L-글루타메이트의 제조에 대해 발견된 반응 조건들(실시예 8)을 사용하였다. 250 ㎖ 비이커에서 밀리포어 수 100 ㎖을 고체 포름산(FLUKA 33015, MW 104.1, CAS 64-18-6) 4.603 g(0.1 몰)에 가하여 말론산의 현탁액(백색)을 제조한다. 상기 현탁액에 고체 스트론튬 하이드록사이드(Sigma-Aldrich, Sr(OH)2*8H2O, MW 265.71, CAS no. 1311-10-0) 31.898 g(0.12 몰)을 가하였다. 실시예 8에 개시된 반응 과정을 수행하였다.The reaction conditions found for the preparation of strontium L-glutamate (Example 8) were used. 100 ml of Millipore water in a 250 ml beaker is added to 4.603 g (0.1 mol) of solid formic acid (FLUKA 33015, MW 104.1, CAS 64-18-6) to prepare a suspension of malonic acid (white). To the suspension was added 31.898 g (0.12 mol) of solid strontium hydroxide (Sigma-Aldrich, Sr (OH) 2 * 8H 2 O, MW 265.71, CAS no. 1311-10-0). The reaction procedure described in Example 8 was carried out.

실시예Example 12 12

마그네슘 magnesium 말로네이트의Malonate 합성 synthesis

순수한 형태의 마그네슘 말로네이트를 스트론튬 말로네이트의 제조에 대해 발견된 반응 조건들(실시예 9)을 사용하여 고 수율 및 순도로 합성하였다. 250 ㎖ 비이커에서 밀리포어 수 100 ㎖을 고체 나트륨 말로네이트 이염기성 모노하이드레이트(SIGMA M1875-100G, MW 166.05, CAS 26522-85-0) 16.605 g(0.1 몰)에 가하여 나트륨 말로네이트의 현탁액(백색)을 제조한다. 상기 현탁액에 고체 마그네슘 클로라이드 헥사하이드레이트(FLUKA 63068, MgCl2*6H2O, MW 203.3, CAS 7791-18-6) 24.410 g(0.12 몰)을 가하였다. 실시예 8에 개시된 반응 과정을 수행하였다.Magnesium malonate in pure form was synthesized in high yield and purity using the reaction conditions found for the preparation of strontium malonate (Example 9). A suspension of sodium malonate (white) was added to 100 ml of Millipore water in a 250 ml beaker to 16.605 g (0.1 mol) of solid sodium malonate dibasic monohydrate (SIGMA M1875-100G, MW 166.05, CAS 26522-85-0). To prepare. To the suspension was added 24.410 g (0.12 mol) of solid magnesium chloride hexahydrate (FLUKA 63068, MgCl 2 * 6H 2 O, MW 203.3, CAS 7791-18-6). The reaction procedure described in Example 8 was carried out.

실시예Example 13 13

아연 L-Zinc L- 글루타메이트Glutamate 디하이드레이트의Dihydrate 합성 synthesis

기본적으로, 스트론튬 L-글루타메이트의 제조에 대해 발견된 반응 조건들(실시예 8)을 사용하였다. 250 ㎖ 비이커에서 밀리포어 수 100 ㎖을 고체 L-글루탐산 일나트륨 염 모노하이드레이트(ALDRICH G2834, MW 187.14, CAS 142-47-2) 18.714 g(0.1 몰)에 가하여 나트륨 글루타메이트의 현탁액(백색)을 제조한다. 상기 현탁액에 고체 아연 클로라이드(FLUKA, 96469, MW 136.28, CAS 7646-85-7) 13.628 g (0.1 몰)을 가하였다. 반응물들을 오토클레이브에서 밀폐된 용기 중에 넣고, 온도를 15분간 132 ℃로 증가시키고 그 후에 반응을 정지시키고 반응 혼합물이 92 내지 98 ℃에 도달한 후에, 상기를 부흐너 깔때기 상에서 여과하였으며, 목적으로 하는 아연 L-글루타메이트 염이 상기 여액으로부터 쉽게 침전되었다. 수율은 대략 95%이고 순도는 96%를 초과하였다.Basically, the reaction conditions found for the preparation of strontium L-glutamate (Example 8) were used. A suspension of sodium glutamate (white) was prepared by adding 100 ml of Millipore water in a 250 ml beaker to 18.714 g (0.1 mole) of solid L-glutamic acid monosodium salt monohydrate (ALDRICH G2834, MW 187.14, CAS 142-47-2). do. To the suspension was added 13.628 g (0.1 mol) of solid zinc chloride (FLUKA, 96469, MW 136.28, CAS 7646-85-7). The reactions were placed in a closed vessel in an autoclave, the temperature was increased to 132 ° C. for 15 minutes and then the reaction was stopped and after the reaction mixture reached 92-98 ° C., it was filtered on a Buchner funnel and the desired Zinc L-glutamate salt easily precipitated from the filtrate. The yield is approximately 95% and the purity exceeds 96%.

실시예Example 14 14

아연 zinc 말로네이트Malonate 디하이드레이트의Dihydrate 합성 synthesis

기본적으로 아연 L-글루타메이트의 제조에 대해 발견된 반응 조건들(실시예 13)을 사용하였다. 250 ㎖ 비이커에서 밀리포어 수 100 ㎖을 고체 나트륨 말로네이트 이염기성 모노하이드레이트(SIGMA M1875-100G, MW 166.05, CAS 26522-85-0) 16.605 g(0.1 몰)에 가하여 나트륨 말로네이트의 현탁액(백색)을 제조한다. 상기 현탁액에 고체 아연 클로라이드(FLUKA, 96469, MW 136.28, CAS 7646-85-7) 13.628 g (0.1 몰)을 가하였다. 후속의 제조 단계들은 실시예 13에 개시된 바와 같았다.Basically the reaction conditions found for the preparation of zinc L-glutamate were used (Example 13). A suspension of sodium malonate (white) was added to 100 ml of Millipore water in a 250 ml beaker to 16.605 g (0.1 mol) of solid sodium malonate dibasic monohydrate (SIGMA M1875-100G, MW 166.05, CAS 26522-85-0). To prepare. To the suspension was added 13.628 g (0.1 mol) of solid zinc chloride (FLUKA, 96469, MW 136.28, CAS 7646-85-7). Subsequent preparation steps were as described in Example 13.

실시예Example 15 15

바륨 L-Barium L- 글루타메이트의Glutamate 합성 synthesis

기본적으로 스트론튬 L-글루타메이트의 제조에 대해 발견된 반응 조건들(실시예 8)을 사용하였다. 250 ㎖ 비이커에서 밀리포어 수 100 ㎖을 고체 L-글루탐산(FLUKA 49449, MW 147.13, CAS 56-86-0) 14.713 g(0.1 몰)에 가하여 L-글루탐산의 현탁액(백색)을 제조한다. 상기 현탁액에 고체 바륨 하이드록사이드 옥타하이드레이트(FLUKA 11780, Ba(OH)2*8H2O, MW 315.5, CAS 12230-71-6) 37.86 g (0.12 몰)을 가하였다. 실시예 8에 개시된 반응 과정을 수행하였다.Basically the reaction conditions found for the preparation of strontium L-glutamate (Example 8) were used. A suspension of L-glutamic acid (white) is prepared by adding 100 ml of Millipore water in a 250 ml beaker to 14.713 g (0.1 mol) of solid L-glutamic acid (FLUKA 49449, MW 147.13, CAS 56-86-0). To the suspension was added 37.86 g (0.12 mol) of solid barium hydroxide octahydrate (FLUKA 11780, Ba (OH) 2 * 8H 2 O, MW 315.5, CAS 12230-71-6). The reaction procedure described in Example 8 was carried out.

실시예Example 16 16

칼슘 L-Calcium L- 글루타메이트의Glutamate 합성 synthesis

기본적으로 스트론튬 L-글루타메이트의 제조에 대해 발견된 반응 조건들(실시예 8)을 사용하였다. 250 ㎖ 비이커에서 밀리포어 수 100 ㎖을 고체 L-글루탐산 일나트륨 염 모노하이드레이트(ALDRICH G2834, MW 187.14, CAS 142-47-2) 18.714 g(0.1 몰)에 가하여 나트륨 글루타메이트의 현탁액(백색)을 제조한다. 상기 현탁액에 고체 칼슘 클로라이드 디하이드레이트(FLUKA, 21097, MW 147.0, CAS 10035-04-8) 17.6424 g (0.12 몰)을 가하였다. 실시예 8에 개시된 반응 과정을 수행하였다.Basically the reaction conditions found for the preparation of strontium L-glutamate (Example 8) were used. A suspension of sodium glutamate (white) was prepared by adding 100 ml of Millipore water in a 250 ml beaker to 18.714 g (0.1 mole) of solid L-glutamic acid monosodium salt monohydrate (ALDRICH G2834, MW 187.14, CAS 142-47-2). do. To the suspension was added 17.6424 g (0.12 mol) of solid calcium chloride dihydrate (FLUKA, 21097, MW 147.0, CAS 10035-04-8). The reaction procedure described in Example 8 was carried out.

실시예Example 17 17

칼슘 calcium 말로네이트의Malonate 합성 synthesis

기본적으로 스트론튬 말로네이트의 제조에 대해 발견된 반응 조건들(실시예 9)을 사용하였다. 250 ㎖ 비이커에서 밀리포어 수 100 ㎖을 고체 나트륨 말로네 이트 이염기성 모노하이드레이트(SIGMA M1875-100G, MW 166.05) 16.605 g(0.1 몰)에 가하여 나트륨 말로네이트의 현탁액(백색)을 제조한다. 상기 현탁액에 고체 칼슘 클로라이드 디하이드레이트(FLUKA, 21097, MW 147.0, CAS 10035-04-8) 17.6424 g (0.12 몰)을 가하였다. 실시예 8에 개시된 반응 과정을 수행하였다.Basically the reaction conditions found for the preparation of strontium malonate (Example 9) were used. A suspension of sodium malonate (white) is prepared by adding 100 ml of Millipore water in a 250 ml beaker to 16.605 g (0.1 mole) of solid sodium malonate dibasic monohydrate (SIGMA M1875-100G, MW 166.05). To the suspension was added 17.6424 g (0.12 mol) of solid calcium chloride dihydrate (FLUKA, 21097, MW 147.0, CAS 10035-04-8). The reaction procedure described in Example 8 was carried out.

실시예Example 18 18

X-선 X-ray 회절에On diffraction 의한 결정 구조의 측정 Measurement of crystal structure

개요summary

본 발명자들은 결정 물질을 3 차원 반복 구조를 갖는 것으로서 정의한다, 즉 3 차원 번역에 의해, 결정의 임의의 부분에 정합하는 최소 동일 단위인 단위 셀이 존재한다. 상기 단위 셀 치수는 무기 및 유기 물질의 경우 전형적으로는 3 내지 25 Å이다. 상기와 같은 단위 셀의 3 차원 배열은 또한 상기 단위 셀의 모든 구석을 연결하는 격자 평면 조합을 함유할 것이다. 상기와 같은 조합에서 격자 평면들간의 거리는 0 내지 상기 단위 셀 자체의 최대 치수가 될 것이다. 따라서 상기 평면 거리는 회절에 사용되는 X-선 파장과 동일한 정도의 크기, 0.5 내지 2.4 Å이다. 상기와 같은 결정은 X-선 광선에 놓일 때, 격자로서 작용하여 특징적인 간섭 또는 회절 패턴을 생성시킬 것이다. 기록된 회절된 방사선의 위치를 격자 평면 거리, 즉 단위 셀의 크기에 의해 측정하는 반면, 기록된 회절된 강도는 단위 셀 중의 원자들의 위치 및 대칭에 의해 측정한다. 실용적인 목적의 경우, 상기는 독특한 결정 구조가 결정 구조의 확인 또는 측정에 사용될 수 있는 독특한 회절 패턴을 생성시킴을 의미한다. 구조 분석에 흔히 사용되는 2 가지 일반적인 방법이 존재한다: 단-결정 방법 및 분말 회절 방법.We define the crystalline material as having a three-dimensional repeating structure, ie by three-dimensional translation, there is a unit cell that is at least the same unit that matches any part of the crystal. The unit cell dimensions are typically 3 to 25 mm 3 for inorganic and organic materials. Such a three-dimensional arrangement of unit cells will also contain a lattice plane combination that connects all the corners of the unit cell. In such a combination the distance between the grid planes will be from 0 to the maximum dimension of the unit cell itself. Therefore, the plane distance is about the same size as the X-ray wavelength used for diffraction, 0.5 to 2.4 GHz. Such crystals, when placed on X-ray rays, will act as a grating to produce a characteristic interference or diffraction pattern. The location of the recorded diffracted radiation is measured by the lattice plane distance, ie the size of the unit cell, while the recorded diffracted intensity is measured by the position and symmetry of the atoms in the unit cell. For practical purposes, this means that the unique crystal structure creates a unique diffraction pattern that can be used for identification or measurement of the crystal structure. There are two general methods commonly used for structural analysis: single-crystal method and powder diffraction method.

단-결정 방법Single-crystal method

본 방법은 주로 미지 물질의 결정 구조를 측정하는데 사용된다. 상기 명칭은 단지 하나의 결정만을 포함하기 때문에, 전형적으로는 0.3 ㎜ 미만의 크기가 사용된다. 상기 결정을 독립적인 방향으로 회전할 수 있는 단-결정 회절계 상에 적재하고, 완전한 3 차원 회절 패턴을 약 10 시간 동안 수집할 수 있다. 회절 지점들의 위치로부터, 상기 단위 셀 치수를 계산할 수 있으며, 상기 지점의 강도로부터 상기 단위 셀 내의 원자 배열을 분석할 수 있다. 상기 분석된 구조는 정확성 내에서 독특하며, 전형적으로는 원자간 거리가 0.01 Å보다 양호하며, 상기 방법은 또한 절대적인 분자 구조 확인에 민감하다. 현대식 회절계 및 소프트웨어와 함께, 상기 방법은 유기 및 금속 유기 화합물에 대해 99% 성공적이다.This method is mainly used to measure the crystal structure of unknown materials. Since the name contains only one crystal, a size of less than 0.3 mm is typically used. The crystals can be loaded onto a single-crystal diffractometer that can rotate in an independent direction and a complete three-dimensional diffraction pattern can be collected for about 10 hours. From the location of the diffraction points, the unit cell dimension can be calculated, and the atomic arrangement within the unit cell can be analyzed from the intensity of the point. The analyzed structure is unique in accuracy and typically has an interatomic distance of better than 0.01 mm 3, and the method is also sensitive to absolute molecular structure identification. Together with modern diffractometers and software, the method is 99% successful for organic and metal organic compounds.

분말 powder 회절diffraction

분말 샘플은 이상적으로는 무한량의 마이크로미터 크기의 결정들을 랜덤한 배향으로 함유할 것이다. X-선에 의해 조사될 때, 각각의 결정자들은 독립적으로 회절할 것이며 회절 패턴에 기여할 것이다. 그 결과 분말 회절 패턴은 3 차원 단-결정 패턴의 1 차원적인 투영이 될 것이다. 분말 회절 패턴의 해석은 단-결정 패턴보다 훨씬 덜 수월하다. 단위 셀 크기 및 대칭에 따라, 분말 회절 패턴은 다양한 정도의 반사 중첩을 나타낸다. 그럼에도 불구하고, 피크 위치는 여전히 단위 셀 치수의 함수이고 강도는 단위 셀 함량의 함수이다. 분말 회절 패턴은 대략적으로 조사된 구조의 지문이며, 본 발명자들은 분말 회절 데이터 베이스 및 유효 조사-비교 프로그램을 사용하여 10 분 동안에 데이터 수집을 할 수 있고 수 분의 분석은 공지된 구조를 안전하게 확인한다. 분말 회절은 일반적으로 물질의 구조 특성화를 위해 중요한 역할을 해왔다. 상 확인을 제외하고, 상기 방법은 구조 분해, 구조 정제 및 결정화 연구, 결정자 크기 및 크기 분포, 응력/변형 등에 통상적으로 사용된다. 상기 방법은 주로 고체 결정성 물질에 사용되지만, 비결정성 및 섬유상 물질 및 박막으로부터의 정보도 또한 쉽게 획득된다.The powder sample will ideally contain an infinite amount of micrometer sized crystals in a random orientation. When irradiated by X-rays, each crystallite will diffract independently and contribute to the diffraction pattern. The result will be a one-dimensional projection of the three-dimensional single-crystal pattern of the powder diffraction pattern. The interpretation of the powder diffraction pattern is much less straightforward than the single-crystal pattern. Depending on the unit cell size and symmetry, the powder diffraction pattern exhibits varying degrees of reflection overlap. Nevertheless, the peak position is still a function of unit cell dimensions and the intensity is a function of unit cell content. The powder diffraction pattern is a fingerprint of roughly irradiated structure, and we can collect data in 10 minutes using the powder diffraction database and an effective irradiation-comparison program and a few minutes analysis safely confirms the known structure. . Powder diffraction has generally played an important role for the structural characterization of materials. Apart from phase identification, the method is commonly used for structural degradation, structural purification and crystallization studies, crystallite size and size distribution, stress / strain, and the like. The method is mainly used for solid crystalline materials, but information from amorphous and fibrous materials and thin films is also easily obtained.

분말 powder 회절diffraction 장비 equipment

회절계: 귀니어(Guinier)(투과) 기하로 작동하고 1 차 석영 초점화 단색화장치 및 통합된 레이저/광전자 증배관 판독 시스템이 있는 상 플레이트 검출기가 구비된 후버 G670 분말 회절계Diffractometer: Hoover G670 powder diffractometer operating with Guinier (transmission) geometry and equipped with a primary quartz focusing monochromator and an image plate detector with an integrated laser / photoelectron multiplier reading system

X-선 발생기: 40 kV 및 30 mAX-ray generator: 40 kV and 30 mA

방사선: CuKα1 1.54059 ÅRadiation: CuKα1 1.54059 Å

장비 조정: 완전한 패턴 리트벨트 정제를 통해 정합시킨 Si-표준(NBS)으로 검사된 강도 및 2θ-규모. 대략 1 주일에 1 회 및 회절계의 임의의 조절 후에 조정된다.Instrument Adjustment: Intensity and 2θ-scale tested with Si-Standard (NBS) matched through complete pattern Rietvelt tablets. Adjust approximately once a week and after any adjustment of the diffractometer.

샘플 홀더: 평평한 플레이트 스카치 테이프, 스카치 테이프 중의 10 x 10 ㎜ 작용 면적Sample holder: flat plate Scotch tape, 10 x 10 mm working area in Scotch tape

측정: 범위: 2θ에서 2 내지 100°. 검출기는 2θ에서 0.05°의 단계로 판독한다. 노출 시간은 산란 분말에 따라 15 내지 120 분이다.Measurement: Range: 2-100 ° in 2θ. The detector reads in steps of 0.05 ° at 2θ. The exposure time is 15 to 120 minutes depending on the scattering powder.

측정 과정: 샘플들을 마노 막자사발과 막자로 분쇄하고 스카치 테이프 상의 샘플 홀더 상에 놓는다. 상기 샘플 홀더를 분말 회절계 단상에 적재하고 진동 모터를 출발시킨다. 데이터 수집 프로그램에서, 파일명을 제공하고(전형적으로는 샘플 명) 임의의 다른 언급이나 관찰을 기재한다. 측정 시간을 기재하고 데이터 수집을 출발한다. 파일 명, 측정 시간 및 실행자를 공책에 적는다. 측정 완료 후에, 분말 회절 패턴을 인쇄하고 실행자는 서명한다. 대개는 상기 조사-비교 프로그램을 사용하여 확인하고자 할 것이다.Measurement Procedure: Samples are ground with agate mortar and pestle and placed on a sample holder on Scotch tape. The sample holder is loaded on a powder diffractometer stage and the vibration motor is started. In the data collection program, provide a filename (typically a sample name) and describe any other mention or observation. Write down the measurement time and start data collection. Write in the notebook the file name, measurement time and performer. After the measurement is completed, the powder diffraction pattern is printed and the practitioner signs. Usually you will want to confirm using the survey-comparison program.

참고문헌references

Briggman B & Oskasson Å 1977, Acta Cryst. B33; 1900-1906Briggman B & Oskasson Å 1977, Acta Cryst. B33; 1900-1906

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Schmidbaur, H.P. Mikulcik & Muller (1990), Chem Ber. 123; 1599-1602Schmidbaur, H. P. Mikulcik & Muller (1990), Chem Ber. 123; 1599-1602

본 발명은 금속 양이온과 유기산의 염, 특히 주기율표 II 족의 알칼리 토금속 이온과 카복실산의 염의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 카복실산의 스트론튬 염의 제조에 이용할 수 있다. The present invention relates to a method for producing a salt of a metal cation and an organic acid, in particular an alkaline earth metal ion of a periodic table group II and a carboxylic acid, and particularly, can be used for the preparation of a strontium salt of a carboxylic acid.

Claims (33)

하나 이상의 카복실산 그룹을 함유하는 유기산의 스트론튬 염의 제조 방법으로서, 스트론튬 이온의 하이드록사이드 및/또는 할로겐 염 중 하나 이상을 수성 매질 중에서 유기산(음이온)과, 60 분 이하의 기간 동안 90 ℃ 이상의 온도에서 반응시키고, 상기 스트론튬 이온과 유기산의 몰 비는 1:1 내지 1.2:1인 것을 특징으로 하는 제조방법.A process for the preparation of strontium salts of organic acids containing at least one carboxylic acid group, wherein at least one of the hydroxide and / or halogen salts of strontium ions is combined with an organic acid (anion) in an aqueous medium at a temperature of at least 90 ° C. for a period of up to 60 minutes. Reacting and the molar ratio of the strontium ions to the organic acid is 1: 1 to 1.2: 1. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 스트론튬염의 수율이 95%이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.A process for producing a strontium salt, wherein the yield is 95% or more. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,3. The method according to claim 1 or 2, 상기 스트론튬 이온과 유기산의 몰 비는 1.05:1 내지 1.2:1인 것을 특징으로 하는 제조방법.The molar ratio of the strontium ion and the organic acid is 1.05: 1 to 1.2: 1 characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스트론튬 이온과 유기산의 몰 비는 1.1:1 내지 1.2:1인 것을 특징으로 하는 제조방법.The molar ratio of the strontium ion and the organic acid is 1.1: 1 to 1.2: 1, characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스트론튬 이온과 유기산의 몰 비는 1:1인 것을 특징으로 하는 제조방법.The molar ratio of the strontium ion and the organic acid is 1: 1. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기산은, 모노-, 디-, 트리- 또는 테트라-카복실산인 제조방법.The organic acid is a mono-, di-, tri- or tetra-carboxylic acid production method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기산은, 푸마르산, 말레산, 말론산, 락트산, 아스코르브산, L- 및 D-글루탐산, 피루브산, L- 및 D-아스파트산, 라넬산, 알파-케토글루타르산, 숙신산 및 L-쓰레오네이트를 포함하는 그룹 중에서 선택되는 제조방법.The organic acid is fumaric acid, maleic acid, malonic acid, lactic acid, ascorbic acid, L- and D-glutamic acid, pyruvic acid, L- and D-aspartic acid, ranelic acid, alpha-ketoglutaric acid, succinic acid and L-tsu A method of manufacture selected from the group comprising leonate. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 염은, 스트론튬 말로네이트인 제조방법.The salt is a strontium malonate production method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 할로겐 염은, 클로라이드 염인 제조방법.The halogen salt is a chloride salt. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반응은, 밀폐된 용기에서 100 ℃ 이상의 온도 및 1 바 이상의 압력에서 수행하는 제조방법.The reaction is carried out in a closed vessel at a temperature of 100 ℃ or more and a pressure of 1 bar or more. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 침전된 카보네이트의 양이 2 가 금속염의 양의 1% 미만인 제조방법.The amount of precipitated carbonate is less than 1% of the amount of divalent metal salt. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 스트론튬 하이드록사이드를 디카복실산과, 15 분 내지 60 분의 기간 동안 120 ℃ 내지 135 ℃ 범위의 온도 및 1 내지 1.7 바의 압력에서 반응시켜, 사용되는 디카복실산의 스트론튬 염을 수득하는 것을 포함하는 제조방법.Preparation comprising reacting strontium hydroxide with dicarboxylic acid at a temperature in the range of 120 ° C. to 135 ° C. and a pressure of 1 to 1.7 bar for a period of 15 to 60 minutes to obtain a strontium salt of the dicarboxylic acid used. Way. 제 21 항에 있어서,22. The method of claim 21, 가열을 멈춘 직후에 고온의 반응 혼합물을 여과하여 상기 반응 혼합물로부터 침전된 스트론튬 카보네이트를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 제조방법.And immediately filtering off the hot reaction mixture to remove precipitated strontium carbonate from the reaction mixture. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 반응 혼합물로부터 스트론튬 염의 침전을, 5 내지 60 부피/부피%의 알콜을 용액에 가하여 향상시키는 제조방법.A process for improving the precipitation of the strontium salt from the reaction mixture by adding 5 to 60 vol / vol% alcohol to the solution. 제 23 항에 있어서,24. The method of claim 23, 상기 알콜은 에탄올인 제조방법.Said alcohol is ethanol. 제 23 항에 있어서,24. The method of claim 23, 상기 알콜은 메탄올인 제조방법.Wherein said alcohol is methanol. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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