본 발명은 용해도, 안정성, 비흡습성 및 부착방지특성 등 물리화학적 특성이 우수하고 독성이 낮아 당뇨병 및 그의 합병증을 예방하거나 치료에 특히 유효한 하기 화학식 1의 메트포르민의 신규한 디카르복실산염에 관한 것이다.
또한 본 발명에서는 상기 화학식 1의 메트포르민 디카르복실산염의 제조 방법을 포함하는 바, 그 제조방법 중 하나의 양태는 다음 반응식 1에 나타낸 바와 같이, 물, 유기 용매 또는 이들의 혼합물 중에서 화학식 2의 메트포르민 염산염에 무기알칼리를 가하여 화학식 3으로 표시되는 메트포르민 유리염기를 제조한 다음 화학식 4로 표시되는 디카르복실산을 반응시켜 제조하는 것으로 구성된다.
2) 화학식 4의 디카르복실산을 유기용매에 용해시킨 후, 상기 화학식 3의 메트포르민 유리염기를 함유한 반응액에 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계;
3) 상기 혼합물을 교반하여 얻은 고체를 여과, 세척 및 건조시켜 화학식 1의 신규한 결정성 산부가염을 형성하는 단계로 구성된다.
본 발명에 따른 화학식 1의 메트포르민 결정성 산부가염은 상기 화학식 3으로 표시되는 메트포르민 유리염기를 함유한 반응액 내에 디카르복실산을 첨가하여 제조하며, 각 제조 단계별로 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 단계 제조과정에서는 무기알칼리로서 수산화나트륨, 수산화칼륨 등을 사용할 수 있고, 수산화나트륨을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 무기알칼리는 메트포르민 염산염 2 내지 4 당량에 대해 2 내지 4 당량을 사용하는 것이 바람직하다.
제 2 단계에서는 메트포르민 유리염기가 함유된 반응액에 디카르복실산을 첨가하는 과정으로서, 디카르복실산은 메트포르민 유리염기 2 내지 4 당량에 대해 1 당량을 사용하는 것이 바람직하다.
상기한 제 1 단계 및 제 2 단계에서 사용되는 유기용매로서 테트라하이드로퓨란, 디메틸포름아마이드, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤 및 아세토니트릴 중에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하다.
제 3 단계는 결정성 산부가염의 형성단계로서 반응은 -10 내지 100℃의 온도 범위에서 수행한다.
보다 단순화된 공정으로서, 상기 제 1 단계와 제 2 단계의 2 단계를 거치지 않고 메트포르민 디카르복실산을 얻는 방법으로서, 메트포르민 염산염을 유기용매 조건 하에서 탄산칼륨 등의 유기알칼리 또는 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 무기알칼리 및 디카르복실산과 동시에 반응시켜 제조할 수도 있으며, 여기서 메트포르민 사과산염 2 내지 4 당량에 대해 유기알칼리 또는 무기알칼리2 내지 4 당량 및 디카르복실산 1당량을 사용하는 것이 바람직하며, 또한 메트포르민 염산염을 물에서 사과산나트륨, 그의 반수화물, 그의 삼수화물 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 유기알칼리와 반응시켜 메트포르민 사과산염을 제조할 수도 있으며, 여기서 메트포르민 염산염 2 내지 4 당량에 대해 유기알칼리 1당량을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 용어인 메트포르민 말론산염, 메트포르민 글루타르산염, 메트포르민 아디핀산염, 메트포르민 사과산염은 특별한 언급이 없는 한, 메트포르민 (2:1) 말론산염, 메트포르민 (2:1) 글루타르산염, 메트포르민 (2:1) 아디핀산염, 메트포르민 (2:1) 사과산염을 의미한다.
본 발명의 메트포르민 말론산염, 메트포르민 글루타르산염, 메트포르민 아디핀산염, 메트포르민 사과산염은 이들의 무수물 및 수화물을 모두 포함하며, 수화물은 1/4 수화물 내지 3 수화물이 바람직하다.
본 발명에서는 메트포르민 유리염기의 제조 공정을 단순하고 특별한 설비 없이 진행 가능하도록 공정을 확립하였다. 메트포르민 염산염의 염산을 제거하기 위 해서 미국특허 제 4,080,472호에서는 이온교환수지 칼럼을 사용하거나, 미국 특허 제4,028,402호와 같이 용매를 가열 환류하며 뜨거운 용액을 여과하는 혹독한 생산조건의 합성법에 대해 개재하고 있다. 그러나 본 발명에서는 특별한 설비 없이 일반적인 생산설비에서 합성이 가능하도록 공정을 단순화하여 보다 낮은 단가로 메트포르민의 유기산염을 합성함으로써 산업이용가능성을 높였다. 이러한 유리염기의 합성방법은 약제학적으로 허용 가능한 염을 제조하는데 사용되는 다양한 산과의 반응에도 이용할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 화학식 1의 메트포르민 디카르복실산염을 유효성분으로 함유하고 다양한 제형을 갖는 당뇨 및 당뇨병, 비만증, 고지혈증, 지방간, 관상 동맥 질환, 골다공증, 다낭성 난소증후군 등이 복합적으로 나타나는 이른바 대사성 증후군을 지닌 자들의 당뇨병 및 그의 합병증, p53 유전자가 결여된 암, 근육통, 근육세포독성 및 횡문근 융해 등의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물에 관한 것이다
상기 방법에 의하여 제조된 본 발명의 메트포르민 디카르복실산염은 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하여, 정제, 연질캅셀제, 경질캅셀제, 환제, 과립제, 산제, 주사제 또는 액제 등의 형태로 당뇨병 등과 관련된 동반 질환 병적 상태의 예방 또는 치료용 약제학적 제제를 제조할 수 있다.
이때 약제학적으로 허용되는 담체는 전분, 미세결정성 셀룰로오스, 유당, 포도당, 만니톨, 경질무수규산, 알칼리토류금속염, 폴리에틸렌글리콜 및 디칼슘 포스페이트 등을 사용할 수 있다. 결합제로서 전분, 미세결정성 셀룰로오스, 고분산성 실리카, 만니톨, 락토스, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 천연검, 합성검, 코포비돈 및 젤라틴 등을 사용할 수 있다. 붕해제로서 전분글리콘산나트륨, 옥수수 전분, 감자 전분 또는 예비 젤라틴화 전분 등의 전분 또는 변성전분과, 벤토나이트, 몬모릴로나이트, 비검(veegum) 등의 클레이와, 미세결정성 셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스 또는 카르복시메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스류와, 알긴산 나트륨 또는 알긴산 등의 알긴류와, 크로스카멜로스(croscarmellose) 나트륨 등의 가교 셀룰로오스류와, 크로스포비돈(crospovidone) 등의 가교 중합체와, 중탄산나트륨, 시트르산 등의 비등성 제제 등을 혼합 사용할 수 있다. 윤활제로서는 탈크, 경질 무수규산, 스테아린산 마그네슘 및 알칼리토금속 스테아레이트형 칼슘, 아연 등, 라우릴 설페이트, 수소화 식물성 오일, 나트륨 벤조에이트, 나트륨 스테아릴 푸마레이트, 글리세릴 모노스테아레이트 및 폴리에틸렌글리콜 4000 등을 사용할 수 있고, 이외에도 착색제, 향료 중에서 선택된 다양한 첨가제로서 약학적으로 허용 가능한 첨가제를 선택 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이 메트포르민 디카르복실산염은 다양한 형태의 경구 투여용 제제로서 활용이 가능하며 본 발명에 따른 약제학적 조성물의 인체에 대한 투여용량은 환자 연령, 성별, 몸무게, 국적, 건강상태 및 질환의 정도에 따라 달라질 수 있으며, 처방의의 판단에 따라 분할 투여도 가능하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위는 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다.
실시예 1 : 메트포르민 말론산 염의 제조
메트포르민 염산염 200.0g (4 당량)과 수산화나트륨 48.3g(4 당량)을 아세톤 1.8L와 물 0.8L의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 말론산 31.4g (1 당량)을 아세톤-수용액에 용해하여 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 말론산염 105.2g (득량수율: 96.2%)을 얻었다.
실시예 2 : 메트포르민 글루타르산염의 제조
메트포르민 염산염 20.00g과 수산화나트륨 4.83g 을 클로로포름-메틸알콜(15:1) 180㎖와 물 8㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 글루타르산 3.98g 을 클로로포름-메틸알콜(15:1)에 용해하여 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 글루타르산염 11.39g (득량 수율: 96.9%)를 얻었다.
실시예 3 : 메트포르민 글루타르산염의 제조
메트포르민 염산염 40.0g과 수산화칼륨 9.67g 을 아세톤 360㎖와 물 16㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 글루타르산 7.98g 을 아세톤-수용액에 용해하여 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결 정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 글루타르산염 16.7g (득량수율: 70.8%)를 얻었다.
실시예 4 : 메트포르민 글루타르산염의 제조
(1) 메트포르민 염산염 10.0g과 수산화나트륨 2.40g 을 에틸알콜 100㎖ 에서 가온(70℃) 교반 후에 염화 메틸렌을 첨가하여 생성된 무기염을 여과하고, 초산에틸을 첨가하여 메트포르민 유리 염기를 제조한다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 유리 염기 6.50g (득량 수율: 83.4%)를 얻었다.
(2) 메트포르민 유리 염기 10.0g와 글루타르산 3.98g 을 메틸알콜 100㎖에서 가온(40℃) 교반 후에 초산에틸을 첨가한다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조 하여 메트포르민 글루타르산염 5.15g (득량 수율: 43.8%)를 얻었다.
실시예 5 : 메트포르민 글루타르산염의 제조
메트포르민 염산염 10.0g과 수산화나트륨 2.40g 그리고 글루타르산 3.98g 을 에틸알콜 150㎖ 에서 가온(70℃) 교반 후에 염화 메틸렌을 첨가하여 생성된 무기염을 여과하고, 여과된 용액에 초산에틸을 첨가한다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 글루타르산염 6.79g (득량 수율: 57.7%)를 얻었다.
실시예 6 : 메트포르민 글루타르산염의 제조
메트포르민 염산염 20g (4 당량)과 수산화나트륨 4.83g (4 당량)을 아세토니트릴 180 ㎖와 물 8 ㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 아세토니트릴-수용액에 용해된 글루타르산 3.98g (1 당량)을 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 글루타르산염 6.24g (득량수율: 52.9%)를 얻었다.
실시예 7 : 메트포르민 글루타르산염의 제조
메트포르민 염산염 20g (4 당량)과 수산화나트륨 4.83g (4 당량)을 아세토니트릴 180 ㎖와 물 8 ㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 아세토니트릴-수용액에 용해된 글루타르산 3.98g (1 당량)을 적가하고 10℃ 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 글루타르산염 5.8g (득량수율: 49.1%)를 얻었다.
실시예 8 : 메트포르민 글루타르산염의 제조
메트포르민 염산염 12.5g (2.5 당량)과 수산화나트륨 3.02g (2.5 당량)을 아세톤 112.5 ㎖와 물 5 ㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 아세톤-수용액에 용해된 글루타르산 3.98g (1 당량)을 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 글루타르산염 11.12g (득량수율: 94.3%)를 얻었다.
실시예 9 : 메트포르민 글루타르산염의 제조
메트포르민 염산염 12.5g (2.5 당량)과 수산화나트륨 3.02g (2.5 당량)을 아세톤 112.5 ㎖와 물 5 ㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 아세톤-수용액에 용해된 글루타르산 3.98g (1 당량)을 적가하고 10℃ 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 글루타르산염 10.88g (득량수율: 92.2%)를 얻었다.
실시예 10 : 메트포르민 글루타르산염의 제조
메트포르민 염산염 12.5g (2.5 당량)과 수산화나트륨 3.02g (2.5 당량)을 아세톤 56.25 ㎖와 물 5 ㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 아세톤-수용액에 용해된 글루타르산 3.98g (1 당량)을 적가하고 10℃ 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 글루타르산염 10.47g (득량수율: 88.8%)를 얻었다.
실시예 11 : 메트포르민 글루타르산염의 제조
메트포르민 염산염 12.5g (2.5 당량)과 수산화나트륨 3.02g (2.5 당량)을 테트라하이드로퓨란(THF) 112.5 ㎖와 물 5 ㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 테트라하이드로퓨란(THF)-수용액에 용해된 글루타르산 3.98g (1 당량)을 적가하고 10℃ 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 글루타르산염 11.41g (득량수율: 96.7%)를 얻었다.
실시예 12 : 메트포르민 글루타르산염의 제조
메트포르민 염산염 9.97g (2 당량)과 수산화칼륨 3.38g (2 당량)을 에탄올 180 ㎖ 용액에서 가온(40℃) 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 글루타르산 3.98g (1 당량)을 에탄올에 용해하여 적가하고, 10℃ 교반 후에 생성된 결정을 여과한다. 생성된 결정은 에탄올에서 가온(50℃) 교반 후에 10℃에서 5시간 교반 후, 열풍 건조하여 메트포르민 글루타르산염 7.27g (득량수율: 61.6%)를 얻었다.
실시예 13 : 메트포르민 글루타르산염의 제조
(1) 메트포르민 염산염 500g (1 당량)과 수산화나트륨 120.76g (1 당량) 을 메탄올 3750 ㎖ 용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 여과액을 농축한다. 생성된 결정은 아세톤 5000㎖ 용액에서 가온(40℃) 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 여과액을 농축한다. 생성된 결정은 아세톤 4000㎖ 용액에서 가온(40 ℃) 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 여과액을 농축하여 메트포르민 유리염기 233.3g (득량수율: 59.84%)를 얻었다.
(2) 메트포르민 유리염기 9.75g (2.5 당량)을 아세톤 112.5 ㎖ 와 물 5 ㎖의 혼합용액에서 가온(40 ℃) 교반 후에, 아세톤-수용액에 용해된 글루타르산 3.98g (1 당량)을 적가하고 10℃ 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메 트포르민 글루타르산염 11.24g (득량수율: 95.3%)를 얻었다.
실시예 14 : 메트포르민 글루타르산염의 제조
메트포르민 유리염기 9.75g (2.5 당량)을 에탄올 100 ㎖ 에서 실온 교반 후에, 에탄올에 용해된 글루타르산 3.98g (1 당량)을 적가하고 10℃ 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 글루타르산염 7.41g (득량수율: 62.8%)를 얻었다.
실시예 15 : 메트포르민 아디핀산염의 제조
메트포르민 염산염 20.0g과 수산화나트륨 4.83g 을 아세톤 180㎖와 물 8㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 아디핀산 4.41g 을 아세톤-수용액에 용해하여 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 아디핀산염 11.26g (득량수율: 92.3%)를 얻었다.
실시예 16 : 메트포르민 아디핀산염의 제조
메트포르민 염산염 40.0g과 수산화칼륨 9.66g 을 아세톤 360㎖와 물 16㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 아디핀산 8.82g 을 아세톤-수용액에 용해하여 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 아디프산염 22.01g (득량수율: 90.2%)를 얻 었다.
실시예 17 : 메트포르민 아디핀산염의 제조
(1) 메트포르민 염산염 10.00g과 수산화나트륨 2.40g 을 에틸알콜 100㎖ 에서 가온(70℃) 교반 후에 염화 메틸렌을 첨가하여 생성된 무기염을 여과하고, 초산에틸을 첨가하여 메트포르민 유리염기를 제조한다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 유리염기 6.50g (득량수율: 83.4%)를 얻었다.
(2) 메트포르민 유리염기 10.00g과 아디핀산 4.411g 을 메틸알콜 150㎖에서 가온(40℃) 교반 후에 초산에틸을 첨가한다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 아디핀산염 12.06g (득량수율: 98.9%)를 얻었다.
실시예 18 : 메트포르민 아디핀산염의 제조
메트포르민 염산염 10.00g과 수산화나트륨 2.40g 그리고 아디핀산 2.20g 을 에틸알콜 150㎖ 에서 가온(70℃) 교반 후에 염화 메틸렌을 첨가하여 생성된 무기염을 여과하고, 다시 초산에틸을 첨가한다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 아디핀산염 4.90g (득량수율: 80.5%)를 얻었다.
실시예 19 : 메트포르민 아디핀산염의 제조
(1) 메트포르민 염산염 20g (4 당량)과 수산화나트륨 4.83g (4 당량)을 아세 토니트릴 180 ㎖와 물 8 ㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 아세토니트릴-수용액에 용해된 아디핀산 4.41g (1 당량)을 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 아디핀산염 12.63g (득량수율: 103.43%)를 얻었다.
(2) 메트포르민 아디핀산염 10g (1 당량)을 에탄올에서 가온(50℃) 교반 후에 10℃에서 5시간 교반 후, 열풍 건조하여 메트포르민 아디핀산염 5.92g (득량수율: 59.2%)를 얻었다.
실시예 20: 메트포르민 아디핀산염의 제조
메트포르민 염산염 12.5g (2.5 당량)과 수산화나트륨 3.02g (2.5 당량)을 아세톤 112.5 ㎖와 물 5 ㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 아세톤-수용액에 용해된 아디핀산 4.41g (1 당량)을 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 아디핀산염 10.95g (득량수율: 89.6%)를 얻었다.
실시예 21 : 메트포르민 아디핀산염의 제조
(1) 메트포르민 염산염 12.5g (2.5 당량)과 수산화나트륨 3.02g (2.5 당량)을 테트라하이드로퓨란(THF) 112.5 ㎖와 물 5 ㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 테트라하이드로퓨란(THF)-수용액에 용해된 아디핀산 4.41g (1 당량)을 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 아디핀산염 11.94g (득량수율: 97.7%)를 얻었다.
(2) 메트포르민 아디핀산염 8.12g (1 당량)을 에탄올에서 가온(50℃) 교반 후에 10℃에서 5시간 교반 후, 열풍 건조하여 메트포르민 아디핀산염 6.7g (득량수율: 82.5%)를 얻었다.
실시예 22 : 메트포르민 아디핀산염의 제조
(1) 메트포르민 염산염 500g (1 당량)과 수산화나트륨 120.76g (1 당량) 을 메탄올 3750 ㎖ 용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 여과액을 농축한다. 생성된 결정은 아세톤 5000㎖ 용액에서 가온(40℃) 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 여과액을 농축한다. 생성된 결정은 아세톤 4000㎖ 용액에서 가온(40 ℃) 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 여과액을 농축하여 메트포르민 유리염기 233.3g (득량수율: 59.84%)를 얻었다.
(2) 메트포르민 유리염기 9.75g (2.5 당량)을 아세톤 112.5 ㎖ 와 물 5 ㎖의 혼합용액에서 가온(40 ℃) 교반 후에, 아세톤-수용액에 용해된 아디핀산 4.41g (1 당량)을 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 글루타르산염 11.47g (득량수율: 93.9%)를 얻었다.
실시예 23: 메트포르민 사과산염의 제조
메트포르민 염산염 12.5g (2.5 당량)과 수산화나트륨 3.02g (2.5 당량)을 아세톤 112.5 ㎖와 물 5 ㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 사과산 4.05g (1 당량)을 아세톤-수용액에 용해하여 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 사과산염 11.83g (득량수율: 99.8%)를 얻었다.
실시예 24: 메트포르민 사과산염의 제조
메트포르민 염산염 20.0g (4 당량)과 수산화나트륨 4.83g (4 당량)을 테트라하이드로퓨란(THF) 180 ㎖와 물 8 ㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 아세톤-수용액에 용해된 사과산 4.05g (1 당량)을 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 사과산염 11.85g (득량수율: 100%)를 얻었다.
실시예 25: 메트포르민 사과산염의 제조
메트포르민 염산염 12.5g (2.5 당량)과 수산화나트륨 3.02g (2.5 당량), 사과산 4.05g (1 당량)을 메탄올-에탄올(1:1) 혼합용액에서 가온(40℃) 교반 후에 생성된 결정을 여과한다. 생성된 결정은 에탄올에서 가온(50℃) 교반 후에 10℃에서 5시간 교반 후, 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 사과산염 8.94g (득량수율: 75.4%)를 얻었다.
실시예 26: 메트포르민 사과산염의 제조
메트포르민 염산염 9.97g (2 당량)과 수산화칼륨 3.38g (2 당량)을 에탄올 180 ㎖ 용액에서 가온(40℃) 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 사과산 4.05g (1 당량)을 에탄올에 용해하여 적가하고, 실온 교반 후에 생성된 결정을 여과한다. 생성된 결정은 에탄올에서 가온(50℃) 교반 후에 10℃에서 5시간 교반 후, 열풍 건조하여 메트포르민 사과산염 9.92g (득량수율: 83.7%)를 얻었다.
실시예 27: 메트포르민 사과산염의 제조
메트포르민 염산염 9.97g (2 당량)과 탄산칼륨 8.34g (2 당량), 사과산 4.05g (1 당량)을 N,N-디메틸포름아마이드(DMF) 용액에서 가온(100℃) 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에 아세톤을 적가한 후 실온 교반 후에 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 사과산염 1.49g (득량수율: 12.6%)를 얻었다.
실시예 28: 메트포르민 사과산염의 제조
메트포르민 염산염 20g (4 당량)과 수산화나트륨 4.83g (4 당량)을 아세토니트릴 180 ㎖와 물 8 ㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 아세토니트릴-수용액에 용해된 사과산 4.05g (1 당량)을 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 사과산염 11.85g (득량수율: 100%)를 얻었다.
실시예 29: 메트포르민 사과산염의 제조
메트포르민 염산염 12.5g (2.5 당량)과 수산화나트륨 3.02g (2.5 당량)을 메탄올 180 ㎖와 물 8 ㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 메탄올-수용액에 용해된 사과산 4.05g (1 당량)을 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 사과산염 9.27g (득량수율: 78.2%)를 얻었다.
실시예 30: 메트포르민 사과산염의 제조
메트포르민 염산염 12.5g (2.5 당량)과 수산화나트륨 3.02g (2.5 당량)을 아세톤 56.25 ㎖와 물 5 ㎖의 혼합용액에서 실온 교반 후에 생성된 무기염을 여과하고, 그 여과된 용액에, 아세톤-수용액에 용해된 사과산 4.05g (1 당량)을 적가하고 실온 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 사과산염 11.64g (득량수율: 98.2%)를 얻었다.
실시예 31: 메트포르민 사과산염의 제조
메트포르민 염산염 20g (2 당량)과 사과산나트륨 반수화물 11.3g (1 당량)을 물 70 ㎖ 용액에서 고온(100℃) 교반 후에 10℃ 이하에서 아세톤을 적가한 후 생성된 결정을 1시간 교반 후에 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 사과산염 14.29g (득량수율: 60.4%)를 얻는다.
실시예 32: 메트포르민 사과산염의 제조
메트포르민 염산염 20g (2 당량)과 수산화나트륨4.83g (2당량), 사과산 8.09g (1 당량)을 물 90 ㎖ 용액에서 고온(100℃) 교반 후에 실온에서 아세톤을 적가한 후 생성된 결정을 실온에서 1시간 교반 후에 여과하고 열풍 건조하여 메트포르민 사과산염 10.69g (득량수율: 45.1%)를 얻는다.
실시예 33 : 메트포르민 말론산염 함유 정제의 제형화
메트포르민 말론산염 547.1g과 미결정셀룰로오스(Avicel PH102, FMC Biopolymer, USA) 97.9g 을 각각 20호 체로 체과한 후 드럼 믹서에서 60분간 혼합하였다. 따로 히드록시프로필셀룰로오스(Klucel, Hercules, USA) 15g과 콜로이드성이산화규소(Aerosil 200 VV, Degussa,germany) 5g 을 35호 체에 체과하여 상기 혼합물에 가하고 60분간 혼합하였다. 최종적으로 스테아린산 5g 을 35호 체로 체과하여 상기 혼합물에 가하여 3분간 혼합하였다.
이어서 상기 최종혼합분을 타정(GRC-15S, 세종파마텍, 한국)하여 1정 중 메트포르민 말론산염 547.1mg 을 함유한 정제층을 제조하였으며, 하이코터(SFC-30N, 세종파마텍, 한국)에서 오파드라이 OY-C-7000A를 코팅 기제로 하여 필름 코팅 층을 형성하여 메트포르민 말론산염이 함유된 정제를 제조하였다.
실시예 34 : 메트포르민 말론산염 함유 서방 정제의 제형화
메트포르민 말론산염 547.1g과 히드록시프로필메틸셀룰로오스 2208 (Methocel K100M CR, Dow Chemical, USA) 407.9g 을 각각 20호 체로 체과한 후 믹서에서 60분간 혼합하였다. 따로 폴리비닐피롤리돈(Povidone, BASF,germany) 25g과 콜로이드성이산화규소 10g(Aerosil 200 VV, Degussa,germany) 을 35호 체에 체과하여 상기 혼합물에 가하고 60분간 혼합하였다. 최종적으로 스테아린산 10g 을 35호체로 체과하여 상기 혼합물에 가하여 3분간 혼합하였다.
이어서 상기 최종혼합분을 타정(GRC-15S, 세종파마텍, 한국)하여 1정중 메트포르민 말론산염 547.1mg 을 함유한 서방정제층을 제조하였으며, 하이코터(SFC-30N, 세종파마텍, 한국)에서 오파드라이 OY-C-7000A를 코팅 기제로 하여 필름 코팅 층을 형성하여 메트포르민 말론산염이 함유된 메트포르민 서방정을 제조하였다.
실시예 35 : 메트포르민 글루타르산염 함유 정제의 제형화
메트포르민 글루타르산염 589.4g과 디칼슘 포스페이트 50.6g 을 각각 20호 체로 체과한 후 고속 혼합기에서 3분간 혼합하였다. 따로 폴리비닐피롤리돈(Povidone, BASF, germany) 20g 을 이소프로판올 120g에 가하고 녹여 결합 액을 제조하고, 이 결합 액을 고속 혼합기에 투여한 후 3분간 연합하였다. 연합된 연합물은 스팀건조기에서 건조한 후 20호 체로 정립하였다. 콜로이드성이산화규소 10g(Aerosil 200 VV, Degussa,germany) 을 35호 체에 체과하여 상기 혼합물에 가하고 V형 혼합기에서 60분간 혼합하였다. 최종적으로 스테아린산 마그네슘 6g 을 35 호체로 체과하여 상기 혼합물에 가하여 3분간 혼합하였다.
이어서 상기 최종혼합 분을 타정(GRC-15S, 세종파마텍, 한국)하여 1정 중 메트포르민 글루타르산염 589.4mg 을 함유한 정제를 제조하였으며, 하이코터(SFC-30N, 세종파마텍, 한국)에서 오파드라이 OY-C-7000A를 코팅 기제로 하여 필름 코팅 층을 형성하여 메트포르민 글루타르산염이 함유된 정제를 제조하였다.
실시예 36 : 메트포르민 글루타르산염 함유 서방 정제의 제형화
메트포르민 글루타르산염 589.4g과 폴리에틸렌옥사이드 (Polyox Coagulant, Dow Chemical, USA) 370.6g 을 각각 20호 체로 체과한 후 V형 혼합기에서 60분간 혼합하였다. 따로 히드록시프로필셀룰로오스(Klucel, Hercules, USA) 25g과 콜로이드성이산화규소 10g(Aerosil 200 VV, Degussa,germany) 을 35호 체에 체과하여 상기 혼합물에 가하고 60분간 혼합하였다. 최종적으로 스테아린산 마그네슘 10g 을 35호 체로 체과하여 상기 혼합물에 가하여 3분간 혼합하였다.
이어서 상기 최종혼합 분을 타정(GRC-15S, 세종파마텍, 한국)하여 1정 중 메트포르민 글루타르산염 589.4mg 을 함유한 서방 정제 층을 제조하였으며, 하이코터(SFC-30N, 세종파마텍, 한국)에서 오파드라이 OY-C-7000A를 코팅 기제로 하여 필름 코팅 층을 형성하여 메트포르민 글루타르산염이 함유된 메트포르민 서방정을 제조하였다.
실시예 37 : 메트포르민 아디핀산염 함유 캅셀제의 제형화
메트포르민 아디핀산염 305.27g 및 미결정셀룰로오스(Avicel PH102, FMC Biopolymer, USA) 1134.73g 을 각각 20호 체로 체과한 후 V형 혼합기에서 60분간 혼합하였다. 콜로이드성이산화규소(Aerosil 200 VV, Degussa,germany) 5g 을 35호 체에 체과하여 상기 혼합물에 가하고 60분간 혼합하였다. 최종적으로 스테아린산 5g 을 35호체로 체과하여 상기 혼합물에 가하여 3분간 혼합하였다.
이어서 상기 최종혼합 분을 캅셀에 충진(SF-40N, 세종파마텍, 한국) 하여 1캅셀 중 메트포르민 아디핀산염 305.27mg 을 함유한 캅셀을 제조하였다.
실시예 38 : 메트포르민 아디핀산염 함유 서방 정제의 제형화
메트포르민 아디핀산염 610.54g과 히드록시프로필메틸셀룰로오스 2208 (Methocel K100M CR, Dow chemical, USA) 374.46g 을 각각 20호 체로 체과하여 더블콘 혼합기에서 60분간 혼합하였다. 이 혼합 분을 15~25Mpa의 압력조건으로 롤러컴팩팅(VPS-1920, 풍성EIM, 한국)하여 슬러그를 제조하고 20호 체로 정립하였다. 따로 히드록시프로필셀룰로오스 15g(Klucel, Hercules, USA) 과 콜로이드성이산화규소(Aerosil 200 VV, Degussa,germany) 5g 을 35호체에 체과하여 상기 정립물에 가하고 60분간 혼합하였다. 최종적으로 스테아린산 마그네슘 10g 을 35호체로 체과하여 상기 혼합물에 가하여 3분간 혼합하였다.
이어서 상기 최종혼합 분을 타정(GRC-15S, 세종파마텍, 한국)하여 1정중 메트포르민 아디핀산염 610.54mg 을 함유한 서방 정제 층을 제조하였으며, 하이코터(SFC-30N, 세종파마텍, 한국)로서 오파드라이 OY-C-7000A를 코팅 기제로 하여 필 름 코팅 층을 형성하여 메트포르민 아디프산염이 함유된 메트포르민 서방정을 제조하였다.
실시예 39 : 메트포르민 사과산염 함유 정제의 제형화
메트포르민 사과산염 610.54g과 미결정셀룰로오스(Avicel PH102, FMC Biopolymer, USA) 28.46g 을 각각 20호 체로 체과한 후 V형 혼합기에서 60분간 혼합하였다. 따로 폴리비닐피롤리돈/폴리비닐아세테이트 (Kollidon VA64, BASF,germany) 13g과 콜로이드성이산화규소 (Aerosil 200 VV, Degussa,germany) 4g 을 35호 체에 체과하여 상기 혼합물에 가하고 60분간 혼합하였다. 최종적으로 스테아린산 4g 을 35호 체로 체과하여 상기 혼합물에 가하여 3분간 혼합하였다.
이어서 상기 최종혼합 분을 타정(GRC-15S, 세종파마텍, 한국)하여 1정중 메트포르민 사과산염 610.54mg 을 함유한 정제를 제조하였으며, 하이코터(SFC-30N, 세종파마텍, 한국)에서 오파드라이 OY-C-7000A를 코팅 기제로 하여 필름 코팅 층을 형성하여 메트포르민 사과산염이 함유된 정제를 제조하였다.
실시예 40: 메트포르민 사과산염 함유 필름코팅 정제의 제형화
메트포르민 사과산염 610.54g과 히드록시프로필메틸셀룰로오스 2208 (Methocel K100M CR, Dow Chemical, USA) 300.46g 을 각각 20호 체로 체과한 후 더블콘 혼합기에서 60분간 혼합하였다. 따로 히드록시프로필셀룰로오스(Klucel, Hercules, USA) 12g과 콜로이드성이산화규소(Aerosil 200 VV, Degussa,germany) 10g 을 35호 체에 체과하여 상기 혼합물에 가하고 60분간 혼합하였다. 최종적으로 스테아린산 7g 을 35호 체로 체과하여 상기 혼합물에 가하여 3분간 혼합하였다.
이어서 상기 최종혼합 분을 타정(GRC-15S, 세종파마텍, 한국)하여 1정 중 메트포르민 사과산염 610.54mg 을 함유한 서정제 층을 제조하였으며, 코팅 장치는 하이코터(SFC-30N, 세종 기계, 한국)를 이용하였으며, 오파드라이 OY-C-7000A를 코팅 기제로 하여 나정 중량의 3%를 필름코팅하여, 코팅 층을 형성하고 메트포르민 사과산염이 함유된 필름코팅 정제를 제조하였다.
실험예 1: 분말 X-선 회절분석도 스펙트럼
결정구조의 회절 패턴과 결정의 면 간격, 회절선의 강도를 확인하기 위해 분말 X-선 회절측정을 하였다.
상기 각 실시예 1, 2, 15, 23 에서 합성한 메트포르민 말론산염, 메트포르민 글루타르산염, 메트포르민 아디핀산염, 메트포르민 사과산염의 분말 X-선 회절분석 측정시 스펙트럼에 나타난 특징적인 피크(peak)를 하기 표 2, 3, 4, 5에 나타내었으며, 여기서 “2θ”는 회절 각을, “d”는 결정면간의 거리를, “I/Iο”는 피이크의 상대 강도를 의미한다. 하기 분석은 Rigaku 사 D/MAX-2200V X-ray Diffractometer(XRD)로 분석하였다.
실험예 2: 녹는점 측정
상기 각 실시예 1, 2, 15, 23에 의하여 합성한 화학식 1의 메트포르민 말론산염, 메트포르민 글루타르산염, 메트포르민 아디핀산염 및 메트포르민 사과산염을 녹는점 측정기(IA9100 MK1, Barnstead, UK)로 측정할 때 메트포르민 염산염의 녹는점인 222.8 ~ 224.0℃과 다른 녹는점을 표 6에 나타내었다.
실험예 3: 핵자기공명분석(1H-NMR, 1C-NMR)
상기 각 실시예 1, 2, 15, 23 에 의해 합성한 메트포르민 말론산염, 메트포르민 글루타르산염, 메트포르민 아디핀산염 및 메트포르민 사과산염에 대해 600MHz (Varian-Inova 600)에서 측정한 1H, 13C -핵자기 공명스펙트럼은 도 1, 2, 3, 4 에, 각각의 시그날의 귀속데이터는 표 7에 나타내었다. 핵자기공명스펙트럼의 용매는 중수소로 치환된 물(D2O)을 사용하였다.
실험예 4: 용해도 시험
상기 각 실시예 1, 2, 15, 23 에 의해 합성한 메트포르민 말론산염, 메트포르민 글루타르산염, 메트포르민 아디핀산염 및 메트포르민 사과산염의 용해도를 확인하기 위하여 메트포르민 말론산염, 메트포르민 글루타르산염, 메트포르민 아디핀산염 및 메트포르민 사과산염의 포화용해도와 포화시 pH를 측정하여 표 8, 도 5, 6, 7에 비교하였다.
메트포르민 말론산염의 용해도 실험은 대한약전에 소개된 방법에 따라 각각의 화합물을 증류수에 포화되도록 용해시킨 후, 상기 용액을 액체 크로마토그래피로 분석하여 메트포르민 염기(free base)를 기준으로 용해된 양을 측정하여 수행하였으며, 메트포르민 글루타르산염, 메트포르민 아디핀산염, 메트포르민 사과산염의 용해도 실험은 DMSO를 포함하지 않은 상태에서 순수한 물에 대하여 NEPHEL Ostar 장비를 이용하여 측정하였다.
실험예 5: 질량분석기에 의한 정성분석
상기 각 실시예 2, 15, 23에 의하여 합성한 화학식 1의 메트포르민 글루타르산염, 메트포르민 아디핀산염, 메트포르민 사과산염을 질량분석기(Applied Biosystems,Inc. API 3000)로 분석한 데이터는 다음과 같았다.
메트포르민 사과산염은 m/z = 130.11[MH+]로써 메트포르민 유리 염기질량에 해당하는 분자량과 일치하였고, 60.05, 71.05, 85.04, 88.08, 113.08, 130.1 의 조각이온도 동일한 화학구조에서 추정된다는 개열양식과 일치하였다.
실험예 6: 메트포르민 말론산염의 정성적 확인
상기 실시예 1에서 제조된 [화학식 1]의 메트포르민 말론산염과 공지의 메트포르민 염산염을 40℃의 온도 및 75%의 상대습도의 조건에서 각각 1일, 2일 및 5일간 지속적으로 노출시킨 후, 각각의 수분함량을 칼-피셔(Karl-Fisher) 수분측정기로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 12에 나타내었다. 표 9에서 측청수치는 활성 성분에 함유된 수분의 함량을 함수율(중량%)로 나타낸 것이다. 또한 수분이 거의 없는 60℃, 15%의 온도 조건에서 시험하여 수화물이 함유하고 있는 결정수의 해리 정도를 측정함으로써, 결정수가 방출되지 않는 안정한 수화물인지의 여부도 확인하였다.
상기 표 9에서 보는 바와 같이, 화학식 1의 메트포르민 말론산염 수화물은 다습조건에서도 공지의 염산염과 동일하게 수분을 흡수하지 않는 비흡습성 염임을 확인하였으며, 또한 습도가 낮은 조건에서도 원래의 결정수를 방출하지 않는 안정한 수화물임을 확인하였다.
실험예 7: 메트포르민 말론산염의 효력 실험
본 발명의 실시예 1에 기술된 방식으로 합성된 메트포르민 말론산염을 고지혈증을 유발시킨 랫트에 1주일간 경구 투여하여 지질 개선 효능을 관찰하였다. 간략한 실험 방법은 다음 표 10과 같다.
본 실험을 통해 얻어진 혈액생화학적 검사 결과는 다음 표 11과 같다.
1. 메트포르민 말론산염과 메트포르민 염산염 투여군의 AST, ALT 수치는 통계적으로 유의적 차이는 없었다. BUN, CRE 수치도 비슷한 수치를 보였다.
2. 메트포르민 말론산염을 투여하였을 때, 혈중 Cholesterol 은 무처치군에 비해 평균 35.86 % 감소하였으며, 이는 메트포르민 염산염을 투여한 군에 비해 14.04 % 더 낮은 수치이다. 이 실험 결과 메트포르민 말론산염은 기존의 메트포르민 염산염보다 Cholesterol 감소 효과가 뛰어남을 알 수 있다.
3. 메트포르민 말론산염을 투여한 군에서 Triglyceride 수치가 무처치군, 메트포르민 염산염 투여군보다 약간 높은 결과가 나왔으나, 통계학적으로 유의적 차이는 없다.
4. 혈중 LDL 수치는 메트포르민 말론산염 투여군에서 유의적으로 낮은 결과를 나타내었다. 이는 무처치군에 비해 38.64%, 메트포르민 염산염에 비해 15.13% 낮은 수치이다.
5. 혈중 HDL 수치는 각 군당 유의적 차이가 없었다.
결론적으로 메트포르민 말론산염은 간수치나 뇨수치의 변화를 주지 않는 안전한 물질이며, 기존의 메트포르민 염산염에 비해 혈중 Cholesterol과 LDL 수치를 낮추는 효과는 오히려 더 우수한 화합물이다.
실험예 8: 조성확인 시험
메트포르민 글루타르산염 및 메트포르민 아디핀산염의 구조상의 조성 비율을 확인 하고 분석하기 위해 아래와 같은 실험을 진행 하였다.
표 12, 13는 [화학식 1]에서 나타내는 조성 분자량 값을 적용해 같은 몰농도로 메트포르민 글루타르산염과 메트포르민 염산염의 유리 염기를 HPLC의 면적 값으로 비교 분석하여 일치함을 확인하였다.
도 8, 9에서는 표 12, 13의 (2:1)의 조성으로 되어있는 결과의 실시예 2(메트포르민 글루타르산염), 실시예 15(메트포르민 아디핀산염)가 농도 의존적임을 확인 하였다.
이온화되는 메트포르민 글루타르산염, 메트포르민 아디핀산염은 pH에 따라 산, 염기 또는 양쪽성 화합물로 작용하므로 각 적정점에서 pH의 변화가 생기게 되므로, 계산된 pH 값과 실제 측정된 pH 값의 차이로부터 pKa 값은 아래와 같다.
실험예 10: 원소분석(EA)
상기 각 실시예 15, 23, 31에서 합성한 메트포르민 아디핀산염, 메트포르민 사과산염에 대해 원소분석 (상기 분석 중 C, H, N은 FISONS EA-1108 Elemental Analyzer에 의하고, O는 Thermo Finnigan FLASH EA-1112 Elemental Analyzer에 의함)을 측정한 결과는 표 16, 17, 18에 나타내었다.
원소분석 결과 본 발명의 메트포르민 아디핀산염은 분자식 C14H32N10O4의 무수화물 이론치와 일치함을 보였다.
원소분석 결과 본 발명의 메트포르민 사과산염은 분자식 C12H28N10O5의 4분자당 H2O 1분자의 이론치와 일치함을 보였다.
원소분석 결과 본 발명의 메트포르민 사과산염은 분자식 C12H28N10O5의 무수화물 이론치와 일치함을 보였다.
실험예 11: 적외부스펙트럼(IR)
상기 실시예 23에서 합성한 메트포르민 사과산염에 대해 적외부스펙트럼 (TRAVEL-IR, SENSIR, TECHNOLOGIES/US)으로 측정하여 얻어진 주요 흡수대의 위치와 흡수피크의 귀속 결과를 표 19 및 도 10에 나타내었다.
실험예 12: 시차주사열량분석
실시예 23에서 합성한 메트포르민 사과산염의 시차주사열량분석시(TA instruments DSC 2910 MDSC V4.4E/US)을 실시하였으며, 그 결과는 도 11에 나타내었다. 이 약은 약 226.4℃ 부근에서 분해에 수반되는 흡열피크가 관찰되었다.