KR101561963B1

KR101561963B1 - 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR101561963B1
Application number: KR1020130058484A
Authority: KR
Inventors: 예병희; 문만식; 윤인균; 신대희; 류병환
Original assignee: 영진약품공업 주식회사
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2015-10-22
Also published as: KR20140138422A; WO2014189308A1; JP6577938B2; JP2016519163A

Abstract

본 발명은 약물의 활성 성분으로 사용되는 무정형으로의 전환이 용이하고, 세프디토렌 피복실로서의 순도가 높은 세프디토렌 피복실의 신규한 결정 형태 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태는 8.500°±0.2°, 10.535°±0.2° 및 16.400°±0.2°의 2θ에서 피크를 갖는 XRD 패턴을 나타내는 것이다.

Description

세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태 및 이의 제조 방법 {NOVEL CRYSTALLINE FROM OF CEFDITOREN PIVOXYL AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 약물의 활성 성분으로 사용되는 무정형으로의 전환이 용이하고, 세프디토렌 피복실로서의 순도가 높은 세프디토렌 피복실의 신규한 결정 형태 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

하기 일반식 1의 세프디토렌 피복실은 항균활성을 가진 세파로스포린계 항생제에 속하는 경구투여가 가능한 프로드러그(pro-drug)이며, 통상적으로 7-[(Z)-2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-메톡시이미노아세트아미도]-3-[(Z)-2-(4-메틸티아졸-5-일)에텐일]-3-세펨-4-카르본산 피발로일옥시메틸 에스테르로 불리는 화합물이다.

[일반식 1]

이러한 세프디토렌 피복실은 융점이 127 ~ 129℃인 담황색의 분말상 물질로 알려져 있다.

참고로, 상기 세프디토렌 피복실의 대응 약물인 세프디토렌은 포유동물에 대해 독성이 낮으나 그램양성 박테리아 및 그램음성 박테리아에 대해 매우 광범위한 항균력을 나타낼 수 있다. 따라서, 세프디토렌은 다양한 그램양성균 및 그램음성균에 기인한 세균성 감염의 치료적 처치 및 예방적 처치에 널리 활용되어 온 매우 우수한 치료제로 알려져 있다.

또, 세프디토렌 피복실은 그 자체로는 항균력이 없지만 경구투여가 가능하고 포유동물의 소화기관 내에서 에스테르를 형성하는 피발로일옥시메틸기가 떨어져 나가면서 상기 항균 활성을 나타내는 대응 약물인 세프디토렌으로 변환되어 프로드러그로서 유용하게 사용 가능한 것으로 알려져 있다.

한편, 상기 세프디토렌 피복실은 몇 가지 결정형 또는 무정형의 결정 형태로 존재 가능한 것으로 알려져 있으며, 이 중에서도 기존에 알려진 세프디토렌 결정형은 무정형에 비해 우수한 열적 안정성 및 고습도 조건 하에서도 뛰어난 저장 안정성을 나타내는 것으로 알려져 있다 (예를 들어, 미국 특허 제 6,441,162 호). 이러한 기존의 결정형은, 예를 들어, 세프디토렌 피복실의 무정형을 에틸아세테이트 등에 용해시키고 시드 결정체를 첨가한 후 결정형을 형성 및 여과함으로서 얻을 수 있다.

그런데, 이러한 기존의 세프디토렌 피복실의 결정형은 물에 대한 용해도가 낮고 그 자체로서의 경구 투여는 적절하지 않은 것으로 알려져 있다. 특히, 상기 세프디토렌 피복실의 결정형이 갖는 물에 대한 난용성으로 인해, 이를 경구 투여할 경우, 약물의 용출 특성이 열악하게 나타나는 것으로 알려진 바 있다. 이에 비해, 세프디토렌 피복실의 무정형은 비교적 우수한 수용성 및 용출 특성을 나타낼 수 있다.

따라서, 종래부터 세프디토렌 피복실은 높은 저장 안정성 등을 나타내는 결정형으로 제조되어 저장되었다가, 실제 API(active pharmaceutical ingredient)로는 무정형으로 전환된 약물이 사용되어 왔다. 이를 위해, 상기 결정형을 무정형 등 비결정성 성분으로 전환하는 방법이 WO99/034832 또는 미국 특허 제 6,342,493 호 등의 다수 문헌에 공지되어 있다. 그러나, 이러한 전환 방법은 고분자 첨가제를 사용하는 등의 다수의 단계 및 복잡한 방법을 거칠 필요가 있는 바, 무정형으로의 전환이 쉽지 않은 단점이 있다. 더구나, 기존의 세프디토렌 피복실 결정형은 세프디토렌 피복실 성분으로의 순도가 약 97 내지 98 중량% 정도에 불과하여 이로부터 API로서의 무정형을 얻은 후 약물을 제조할 경우 약물 순도 및 효과 등에 문제가 발생할 수 있다.

이로 인해, API로 사용되는 무정형으로의 전환이 용이하고, 순도가 높은 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태가 계속적으로 요구되고 있다.

이에 본 발명은 API로 사용되는 무정형으로의 전환이 용이하고, 세프디토렌 피복실로서의 순도가 높은 세프디토렌 피복실의 신규한 결정 형태 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 8.500°±0.2°, 10.535°±0.2° 및 16.400°±0.2°의 2θ에서 피크를 갖는 XRD 패턴을 나타내는 세프디토렌 피복실의 신규한 결정 형태를 제공한다.

본 발명은 또한, 하기 일반식 1의 세프디토렌 피복실을 포함하는 유기 용액을 톨루엔과 혼합하여 결정화하는 단계를 포함하는 상기 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태의 제조 방법을 제공한다:

[일반식 1]

이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태 및 이의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.

발명의 일 구현예에 따르면, 8.500°±0.2°, 10.535°±0.2° 및 16.400°±0.2°의 2θ에서 피크를 갖는 XRD 패턴을 나타내는 세프디토렌 피복실의 결정 형태가 제공된다.

이러한 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태는 5.738°±0.2°, 8.500°±0.2°, 12.121°±0.2°, 13.758°±0.2°, 10.535°±0.2°, 16.400°±0.2°, 19.310°±0.2°, 21.840°±0.2° 및 25.263°±0.2°의 2θ에서 피크를 갖는 XRD 패턴을 나타낼 수 있고, 보다 구체적으로, 하기 표 1에 정리된 2θ에서 피크를 갖는 XRD 패턴을 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 상기 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태는 도 2에 도시된 바와 같은 XRD 패턴을 나타낼 수 있다:

2θ(°)	d
16.400	5.4002
21.840	4.0662
8.500	10.3936
13.758	6.4311
12.121	7.2957
10.535	8.3902
25.263	3.5224
19.310	4.5927
5.738	15.3888
27.568	3.2329
33.254	2.6920
35.296	2.5407
47.454	1.9143

본 발명자들의 실험 결과, 이러한 세프디토렌 피복실의 결정 형태는 기존에 알려진 세프디토렌 결정형에 비해 재결정시 사용 가능한 다양한 유기 용매에 대해 우수한 용해도를 나타냄이 확인되었다. 이에 따라, 상기 일 구현예의 세프디토렌 피복실의 결정 형태는, 기존에 알려진 세프디토렌 피복실의 결정형에 비해 매우 간단한 재결정 과정을 통해 약물의 API로 사용되는 세프디토렌 피복실의 무정형으로 용이하게 전환될 수 있음이 확인되었다.

이에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 일반적으로 결정형을 무정형으로 전환하기 위해서는, 상기 결정형을 녹일 수 있는 최소한의 유기 용매로 해당 결정형을 용해시킨 후, 이러한 결정형이 잘 용해되지 않는 비극성 용매(예를 들어, n-헥산, 시클로헥산, 이소프로필에테르 또는 n-헵탄 등)나 물 등을 과량으로 첨가하여 재결정화함으로서, 상기 무정형을 얻는 과정이 수반된다. 그러나, 기존에 알려진 세프디토렌 피복실의 결정형은 유기 용매에 대한 낮은 용해도를 나타내며, 이를 쉽게 용해시킬 수 있는 유기 용매가 극히 제한적이고, 이를 용해시키기 위해 상대적으로 많은 양의 유기 용매가 필요하게 되는 등의 단점을 갖는다. 바로 이 때문에, 기존의 세프디토렌 피복실의 결정형으로부터, API로 사용되는 무정형으로의 전환 및 재결정화가 어려웠고, 그 결과 이러한 무정형으로의 전환을 위해 별도의 고분자 첨가제를 사용하는 등의 복잡한 과정을 거칠 필요가 있었다.

그러나, 일 구현예의 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태의 경우, 후술하는 실시예에 의해서도 뒷받침되는 바와 같이 테트라히드로퓨란 또는 클로로포름 등의 다양한 유기 용매에 대해 우수한 용해도를 나타낼 수 있으므로, 매우 간단하고도 일반적인 재결정화 과정만으로도 API로 사용되는 무정형으로의 전환이 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 상기 신규 결정 형태의 우수한 용해도로 인해, 그 제조 과정 및 무정형으로의 전환 과정에서 최소한의 용매만이 사용될 수 있으므로, 기존의 결정형에 비해 세프디토렌 피복실로서의 순도가 보다 높아질 수 있으며, 이로부터 얻어지는 API로서의 무정형 역시 보다 높은 순도를 나타낼 수 있다. 따라서, 세프디토렌 피복실로서의 우수한 약효를 담보할 수 있다.

구체적으로, 상기 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태는 세프디토렌 피복실 성분을 기준으로 99 중량% 이상, 예를 들어, 99.0 내지 100 중량%, 혹은 99.0 내지 99.9 중량%의 매우 높은 순도를 갖는 것으로 확인되었다. 이는 종래의 세프디토렌 피복실의 결정형이 약 97 내지 98 중량%의 순도를 나타내는 것에 비해 크게 향상된 것으로 확인될 수 있다. 따라서, 이러한 신규 결정 형태로부터 API로 사용되는 무정형을 용이하게 고순도로 얻어, 상기 세프디토렌 피복실을 포함하는 항균성 약물의 우수한 약효를 담보할 수 있다.

부가하여, 상기 신규 결정 형태는 기존의 세프디토렌 결정형과 마찬가지로 무정형 대비 우수한 열적 안정성 및 저장 안정성을 나타낼 수 있으므로, API로 전환되기 전에 적절히 저장 및 보관될 수 있다.

한편, 일 구현예에 따른 세프디토렌 피복실의 결정 형태는 시차 주사 열량 (DSC) 분석도에서 흡열 피크가 실질적으로 나타나지 않는 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 결정 형태의 DSC 분석도는 도 3과 같은 형태를 나타낼 수 있는데, 이는 피크 적분 값의 절대값이 약 10mJ 이상인 흡열 피크를 실질적으로 나타내지 않는다. 이에 비해, 도 5 및 7을 참고하면, 이전에 알려진 세프디토렌 피복실의 무정형은 약 117±1.5℃에서 피크 적분 값의 절대값이 약 10 내지 11mJ인 흡열 피크를 명확히 나타내며, 기존의 세프디토렌 피복실의 결정형 역시 약 208±1.5℃ 에서 피크 적분 값의 절대값이 약 300 내지 320mJ인 흡열 피크를 명확히 나타내고 있다. 더구나, 도 8을 참고하면, 이전에 알려진 세프디토렌 피복실의 무정형 및 결정형을 단순 혼합한 경우에도, 상기 약 117±1.5℃ 및 약 208±1.5℃ 에서 흡열 피크를 나타내고 있다. 이와 달리, 일 구현예의 세프디토렌 피복실의 결정 형태는 이들 약 117±1.5℃ 및 약 208±1.5℃ 에서 실질적으로 흡열 피크가 나타나지 않는 신규한 결정 특성을 가질 수 있다.

이러한 신규한 결정 특성은 상기 일 구현예의 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태가 기존에 알려진 세프디토렌 피복실의 결정형 및 무정형뿐만 아니라 이들의 혼합물과도 구분되는 신규하고도 균일한 단일 결정 형태를 갖기 때문으로 보이며, 이러한 신규하고도 균일한 단일 결정 형태는 도 2의 XRD 패턴 및 이미 상술한 특징적 피크들에 의해 정의될 수 있다. 즉, 상기 도 2의 XRD 패턴을 참고하면, 일 구현예의 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태는 도 4 및 6에 의해 정의되는 기존의 결정형 및 무정형뿐 아니라, 도 9에 의해 정의되는 기존의 결정형 및 무정형의 혼합물과도 상이한 XRD 패턴 및 특징적 피크들을 갖는다는 점이 확인되었다. 이로부터 상기 일 구현예의 신규 결정 형태는 기존의 결정형 및 무정형 등과 완전히 구분되는 신규하고도 균일한 단일 결정 형태를 갖는 것임이 확인되었고, 이에 기인하여 상술한 바와 같은 신규한 결정 특성을 나타내는 것으로 볼 수 있다.

이와 같이, 일 구현예의 신규 결정 형태가 단일 결정 형태로서의 신규한 결정 특성을 나타냄에 따라, 상기 일 구현예의 결정 형태는 기존의 결정형과 유사한 우수한 열적 및 저장 안정성을 나타내면서도, 다양한 유기 용매에 대한 우수한 용해도를 나타내어 API로 사용되는 무정형으로의 전환이 보다 용이하게 이루어질 수 있는 것으로 예측된다.

한편, 상술한 일 구현예의 결정 형태는 후술하는 제조 과정에서 사용된 유기 용매, 예를 들어, 톨루엔의 용매화물의 형태로 될 수 있다. 이로서, 일 구현예의 결정 형태가 보다 안정화될 수 있고, 무정형으로의 전환이 보다 용이해 질 수 있다.

또한, 상기 일 구현예의 결정 형태는 역상 실리카겔 컬럼을 사용한 액체 크로마토그래피 및 자외선 흡수로 검출하였을 때, 세프디토렌 피복실 성분에 대해 99 중량% 이상, 예를 들어, 99.0 내지 100 중량%, 혹은 99.0 내지 99.9 중량%의 매우 높은 순도를 나타낼 수 있다. 이러한 일 구현예의 결정 형태가 갖는 높은 순도로 인해, API로 사용되는 고순도의 무정형을 용이하게 얻어 이로부터 우수한 약효를 나타내는 항균성 약물을 얻을 수 있다.

그리고, 상기 일 구현예의 결정 형태는 통상적인 재결정 방법, 예를 들어, 이러한 결정 형태를 녹일 수 있는 유기 용매로 상기 결정 형태를 용해시킨 후, 이러한 결정 형태가 잘 용해되지 않는 n-헥산, 시클로헥산, 이소프로필에테르 또는 n-헵탄 등의 비극성 용매, 물 또는 이들의 혼합 용매를 과량으로 첨가하여 재결정화하는 방법을 통해, API로 사용되는 무정형으로 매우 용이하게 전환될 수 있으며, 이러한 무정형을 포함하는 항균성 약물을 용이하게 제공할 수 있다. 이때, 상기 일 구현예의 결정 형태는, 테트라히드로퓨란, 클로로포름 또는 메탄올 등의 다양한 유기 용매에 대해 우수한 용해도를 나타낼 수 있으므로, 상기 결정 형태를 녹일 수 있는 유기 용매로서, 이러한 다양한 유기 용매 중 하나 이상을 최소한의 양으로 사용하는 통상적인 재결정 방법을 통해 상기 결정 형태를 용이하게 무정형을 전환시킬 수 있다. 다만, 이러한 무정형 전환시의 유기 용매 사용량을 보다 줄이기 위해, 상기 결정 형태가 보다 우수한 용해도를 나타내는 테트라히드로퓨란을 사용하여 결정 형태를 용해시킨 후, 상기 시클로헥산, 이소프로필에테르 또는 이들의 혼합 용매를 가해 재결정화함으로서, 상기 결정 형태를 더욱 용이하고 효과적으로 무정형으로 전환시킬 수 있다.

또, 이러한 무정형을 포함하는 항균성 약물은 경구 투여에 적합한 통상적인 약제학적 제제, 예를 들어, 분말제, 세립제, 과립제, 정제 또는 캡슐제의 형태를 가질 수 있다. 이러한 항균성 약물에는 상술한 세프디토렌 피복실의 무정형을 활성 성분으로 포함하여, 약제학적으로 허용 가능한 첨가제, 예를 들어, 부형제, 증량제, 결합제, 습윤제, 분해제, 계면활성제, 윤활제, 분산제, 완충제, 보존제, 용해보조제, 방부제, 향미료, 진통제 또는 안정화제를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 첨가제의 구체적인 종류 및 약물의 제제 형태는 통상적인 세프디토렌 피복실 무정형의 제제 구성에 따를 수 있으므로, 이에 관한 추가적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 상술한 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태의 제조 방법이 제공된다. 이러한 제조 방법은 하기 일반식 1의 세프디토렌 피복실을 포함하는 유기 용액을 톨루엔과 혼합하여 결정화하는 단계를 포함할 수 있다. 선택 가능한 일 실시예의 방법으로서, 상기 제조 방법은, 예를 들어, 임의의 결정형 또는 무정형의 띠는 고체 상태의 일반식 1의 세프디토렌 피복실을 디클로로메탄, 클로로포름, 에틸아세테이트, 테트라히드로퓨란, 아세톤, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 메탄올 및 에탄올에서 선택된 1종 이상의 유기 용매와 혼합하는 단계; 및 상기 혼합된 유기 용액을 톨루엔과 혼합하여 결정화하는 단계를 포함할 수 있다:

[일반식 1]

이와 같이, 상기 세프디토렌 피복실을 포함하는 유기 용액을 톨루엔과 혼합하여 결정화하거나, 고체 상태의 세프디토렌 피복실을 소정의 유기 용매와 혼합하여 유기 용액을 형성한 후 톨루엔과 혼합하여 결정화하는 결정화 방법을 적용하여, 이미 상술한 바와 같은 신규한 결정 특성을 갖는 일 구현예의 결정 형태가 제조될 수 있음이 확인되었다.

이러한 제조 방법에서는, 세프디토렌 피복실을 얻기 위해 세프디토렌 또는 이의 염(예를 들어, 나트륨염 또는 이의 수화물 등)과, 아이오도메틸피발레이트를 유기 용매 내에서 반응시켜 형성된 유기 용액을 바로 사용하여 이를 톨루엔과 혼합하여 결정화할 수 있다. 이때, 상기 세프디토렌 피복실의 유기 용액에 대해 연속적으로 선택적 추출 단계 및 상술한 결정화 단계를 진행할 수 있다.

선택 가능한 다른 실시예에 따르면, 임의의 결정형 또는 무정형의 띠는 고체 상태의 세프디토렌 피복실을 형성한 후, 이를 상술한 디메틸아세트아마이드 또는 디클로로메탄 등의 유기 용매과 혼합하여 유기 용액을 형성하고, 이를 톨루엔과 혼합하고 결정화하여 일 구현예의 결정 형태를 얻을 수도 있다.

위 톨루엔을 사용한 결정화 단계에서는, 선택적으로 미리 제조한 세프디토렌 피복실의 시드 결정을 사용할 수도 있다.

상술한 방법으로 일 구현예에 따른 세프디토렌 피복실의 결정 형태를 포함한 용액을 얻은 후에는, 통상적인 여과, 세척 또는 건조 등을 진행해 일 구현예의 신규 결정 형태를 높은 순도로 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 다양한 유기 용매에 대해 우수한 용해도를 나타내어 약물의 활성 성분(API)으로 사용되는 무정형으로의 전환이 용이하면서도, 세프디토렌 피복실로서의 순도가 높은 세프디토렌 피복실의 신규한 결정 형태 및 이의 제조 방법이 제공된다.

이러한 신규한 결정 형태는 우수한 저장 안정성 및 열 안정성으로 보관되었다가, 약물 제조시 API인 무정형으로 용이하게 전환될 수 있고, 높은 순도를 가짐에 따라, 세프디토렌 피복실을 포함하는 향균성 약물의 우수한 약효를 담보할 수 있다.

도 1은 실시예 1에 따라 제조된 세프디토렌 피복실의 결정 형태의 액체크로마토그래피(HPLC) 분석 결과를 나타낸다.
도 2는 실시예 1에 따라 제조된 세프디토렌 피복실의 결정 형태의 XRD 패턴을 나타낸다.
도 3은 실시예 1에 따라 제조된 세프디토렌 피복실의 결정 형태의 시차 열량 주사(DSC) 분석도를 나타낸다.
도 4는 비교예 1에 따라 제조된 세프디토렌 피복실의 무정형의 XRD 패턴을 나타낸다.
도 5는 비교예 1에 따라 제조된 세프디토렌 피복실의 무정형의 시차 열량 주사(DSC) 분석도를 나타낸다.
도 6은 비교예 2에 따라 제조된 세프디토렌 피복실의 결정형의 XRD 패턴을 나타낸다.
도 7은 비교예 2에 따라 제조된 세프디토렌 피복실의 결정형의 시차 열량 주사(DSC) 분석도를 나타낸다.
도 8은 비교예 3에서 얻어진 세프디토렌 피복실의 결정형 및 무정형의 혼합물의 시차 열량 주사(DSC) 분석도를 나타낸다.
도 9는 비교예 3에서 얻어진 세프디토렌 피복실의 결정형 및 무정형의 혼합물의 XRD 패턴을 나타낸다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 : 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태의 제조

세프디토렌 나트륨 2수화물 90g을 디메틸아세트아마이드 900mL에 용해시킨 후 -20 내지 -15℃까지 냉각하였다. 여기에 위에서 아이오도메틸 피발레이트 40g을 5 ~ 10분 동안에 걸쳐서 적가하였다. 1 ~ 3 시간 교반한 후 에틸아세테이트와 소듐 메타바이설파이트 수용액을 반응액에 넣고 추출하였다. 탄산수소나트륨 수용액 및 정제수로 세척한 유기층을 톨루엔 2,800mL에 투입하였다. 이 용액에 미리 제조한 세프디토렌 피복실의 시드 결정을 소량 투입하고 1 ~ 3시간 동안 교반하였다. 석출된 결정을 여과, 세척한 뒤 건조하여 세프디토렌 피복실 결정 형태 83g을 얻었다. 이러한 세프디토렌 피복실 결정 형태의 융점 및 NMR 데이터는 다음과 같았다. 이러한 NMR 데이터를 통해, 세프디토렌 피복실 결정 형태의 생성을 확인하였고, 톨루엔 피크를 통해 상기 결정 형태가 톨루엔 용매화물의 형태를 가짐을 확인하였다:

융점: 90~100℃

¹H NMR (400MHz , DMSO-d6) : 1.05 (s, 9H) ; 2.4(s,3H) ; 3.4-3.6(m,2H) ; 3.85(s,3H) ; 5.3(d, 1H) ; 5.6-5.8(dd, 2H) ; 5.8-5.9(m,1H) ; 6.3(d,1H) ; 6.7-6.8(m, 2H) ; 7.2(s, 2H) ; 8.95(s,1H) ; 9.6-9.7(d, 1H) , Toluene : 2.3(s) ; 7.1-7.3(m)

또, 역상 실리카겔 칼럼을 사용한 액체크로마토그래피(HPLC) 및 자외선 흡수로 실시예 1에서 얻어진 세프디토렌 피복실 결정 형태를 분석하였다. 액체크로마토그래피의 분석 조건은 다음과 같았으며, 도출된 액체크로마토그래피(HPLC)의 분석 결과는 도 1에 첨부하였다. 도 1을 참고하면, 실시예 1의 세프디토렌 피복실 결정 형태는 세프디토렌 피복실 성분으로서 약 99.6 중량%의 순도를 가짐이 확인되었다:

* HPLC 분석 조건

모델명 - Agilent 1200

Column - C18, 4.6 x 250 mm, 5㎛

mobile phase A - pH=6.0 buffer

mobile phase B - acetonitrile : methanol (1:1)

Flow - 0.8 ml/min

파장 - 230 nm

그리고, 상기 실시예 1에 따라 제조된 세프디토렌 피복실의 결정 형태를 X선 회절 스펙트럼(XRD)으로 분석하여 이의 XRD 패턴을 도 2에 도시하였고, 이를 시차 열량 주사(DSC) 분석하여 그 분석도를 도 3에 도시하였다. 이때, XRD 분석 및 DSC 분석은 각각 다음의 조건 하에 수행하였다.

* XRD 및 DSC 분석 조건

XRD: 모델명(제조사) - Ultima-III(Rigaku); 분석조건 - scan 2.0/50.0/0.02/0.3(sec), Cu (40kV,150mA)

DSC: 모델명(제조사) - DSC823e(Mettler Toledo); 분석조건 - 1℃/min

이러한 XRD 및 DSC 분석 결과, 실시예 1의 결정 형태는 특정 XRD 패턴 및 흡열 피크를 갖지 않는 DSC 분석도를 나타내어, 기존의 결정형 및 무정형과는 상이한 결정 특성을 갖는 신규한 결정 형태인 것으로 확인되었다.

실시예 2: 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태의 제조

무정형의 세프디토렌 피복실 (후술하는 비교예 1에서 제조된 것 사용) 10g 을 100ml 의 디클로로메탄에 용해시킨 후 300ml 의 톨루엔에 투입하였다. 이 용액에 미리 제조한 세프디토렌 피복실의 시드 결정을 소량 투입하고 1 ~ 3시간 동안 교반하였다. 석출된 결정을 여과, 세척한 뒤 건조하여 세프디토렌 피복실 결정 형태 9.7g을 얻었다. 이러한 세프디토렌 피복실 결정 형태의 융점 및 NMR 데이터는 실시예 1과 동일한 것으로 확인되었다.

또, 실시예 1과 동일한 방법으로 역상 실리카겔 칼럼을 사용한 액체크로마토그래피 및 자외선 흡수로 분석한 결과, 이러한 실시예 2의 세프디토렌 피복실 결정 형태는 세프디토렌 피복실 성분으로서 약 99.6 중량%의 순도를 가짐이 확인되었다.

그리고, 실시예 1과 동일하게, 상기 실시예 2에 따라 제조된 세프디토렌 피복실의 결정 형태를 X선 회절 스펙트럼(XRD) 및 시차 열량 주사(DSC) 분석 결과, 실시예 2의 결정 형태는 실시예 1과 같은 특정 XRD 패턴 및 흡열 피크를 갖지 않는 DSC 분석도(도 2 및 3 참조)를 나타내어, 기존의 결정형 및 무정형과는 상이한 결정 특성을 갖는 신규한 결정 형태인 것으로 확인되었다.

실시예 3: 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태로부터 무정형의 전환

상기 실시예 1에 따라 제조된 세프디토렌 피복실의 신규 결정 형태 10g 을 100 mL 의 테트라히드로퓨란에 용해한 후, 이소프로필에테르와 시클로헥산 혼합액(혼합 부피비 - 이소프로필에테르 : 시클로헥산 = 약 1 : 6)에 가하여 재결정화하였다. 결정을 여과하고 이소프로필에테르 및 시클로헥산의 혼합액으로 세척 및 진공건조하여 무정형의 세프디토렌 피복실 9.1g을 얻었다.

이러한 실시예 3으로부터, 실시예 1의 신규 결정 형태의 우수한 유기 용매에 대한 용해도로 인해, 간단하고 통상적인 재결정화 방법만으로도 상기 결정 형태로부터 API로 적용되는 무정형을 용이하게 전환하여 얻을 수 있음이 확인되었다.

비교예 1 : 세프디토렌 피복실의 무정형의 제조

세프디토렌 나트륨 2수화물 90g을 디메틸아세트아마이드 900mL에 용해시킨 후 -20 내지 -15℃까지 냉각하였다. 여기에 위에서 아이오도메틸 피발레이트 40g을 5 ~ 10분 동안에 걸쳐서 적가하였다. 1 ~ 3 시간 교반한 후 에틸아세테이트와 소듐 메타바이설파이트 수용액을 반응액에 넣고 추출하였다. 탄산수소나트륨 수용액 및 정제수로 세척한 유기층을 이소프로필에테르와 시클로헥산 혼합액(혼합 부피비 - 이소프로필에테르 : 시클로헥산 = 약 1 : 6)에 가하여 재결정화하였다. 결정을 여과하고 이소프로필에테르 및 시클로헥산의 혼합액으로 세척 및 진공건조하여 무정형의 세프디토렌 피복실 8.0g을 얻었다.

상기 비교예 1에 따라 제조된 세프디토렌 피복실의 무정형을 X선 회절 스펙트럼(XRD)으로 분석하여 이의 XRD 패턴을 도 4에 도시하였고, 이를 시차 열량 주사(DSC) 분석하여 그 분석도를 도 5에 도시하였다. 분석 결과, 비교예 1의 무정형은 실시예 1과는 상이한 XRD 패턴 및 흡열 피크를 갖는 DSC 분석도를 나타내어, 실시예 1과는 상이한 결정 특성을 갖는 것으로 확인되었다.

비교예 2 : 세프디토렌 피복실의 기존 결정형의 제조

세프디토렌 나트륨 2수화물 90g을 디메틸아세트아마이드 900mL에 용해시킨 후 -20 내지 -15℃까지 냉각하였다. 여기에 위에서 아이오도메틸 피발레이트 40g을 5 ~ 10분 동안에 걸쳐서 적가하였다. 1 ~ 3 시간 교반한 후 에틸아세테이트와 소듐 메타바이설파이트 수용액을 반응액에 넣고 추출하였다. 탄산수소나트륨 수용액 및 정제수로 세척한 유기층을 감압농축하여 결정을 유도하고 여과하였다. 결정을 진공건조하여 기존의 세프디토렌 피복실의 결정형 7g을 얻었다.

상기 비교예 2에 따라 제조된 세프디토렌 피복실의 결정형을 X선 회절 스펙트럼(XRD)으로 분석하여 이의 XRD 패턴을 도 6에 도시하였고, 이를 시차 열량 주사(DSC) 분석하여 그 분석도를 도 7에 도시하였다. 분석 결과, 비교예 2의 기존 결정형은 실시예 1과는 상이한 XRD 패턴 및 흡열 피크를 갖는 DSC 분석도를 나타내어, 실시예 1과는 상이한 결정 특성을 갖는 것으로 확인되었다.

비교예 3 : 세프디토렌 피복실의 기존 결정형 및 무정형의 혼합물 제조

상기 비교예 1에 따라 제조된 세프디토렌 피복실의 무정형 5g과, 상기 비교예 2에 따라 제조된 세프디토렌피복실의 기존 결정형 5g을 균일하게 혼합하여 혼합물 10g 을 얻었다.

상기 비교예 3에 따라 제조된 세프디토렌 피복실의 결정형 및 무정형의 혼합물을 시차 열량 주사(DSC) 분석하여 그 분석도를 도 8에 도시하였다. 또한, 이러한 혼합물을 X선 회절 스펙트럼(XRD)으로 분석하여 이의 XRD 패턴을 도 9에 도시하였다. 분석 결과, 실시예 1의 신규 결정 형태는 비교예 1 및 2의 결정형 및 무정형의 혼합물과도 상이한 XRD 패턴 및 흡열 피크를 갖는 DSC 분석도를 나타내어, 이전에 알려진 기존 결정형 및 무정형과 전혀 다른 결정 특성을 나타내는 단일 결정 형태임이 더욱 명백히 확인되었다.

시험예 : 유기 용매에 대한 용해도 평가

실시예 1의 신규 결정 형태와, 비교예 1의 무정형 및 비교예 2의 기존 결정형의 다양한 유기 용매에 대한 용해도를 평가하여 하기 표 2에 정리하여 함께 나타내었다. 이러한 용해도 평가는, 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2의 각각에 대해, 상온에서 1g을 완전히 포화 용해시키기 위해 필요한 유기 용매의 부피(㎖)를 측정하는 방법으로 평가하였다.

용매 결정형	THF(㎖/g)	CHCl₃(㎖/g)	MeOH(㎖/g)	ACN(㎖/g)	EtOH(㎖/g)
무정형 (비교예 1)	4.2	24.0	81.8	154	594
신규 결정 형태 (실시예 1)	9.6	28.2	89.5	183	594
기존 결정형 (비교예 2)	29.8	40.3	100.0	194	594

상기 표 2를 참고하면, 실시예 1의 신규 결정 형태는 다양한 유기 용매에 대해 비교예 2의 기존 결정형에 비해 우수한 용해도를 나타내며, 비교예 1의 무정형에 근접한 우수한 용해도를 나타냄이 확인되었다.

Claims

8.500°±0.2°, 10.535°±0.2° 및 16.400°±0.2°의 2θ에서 피크를 갖는 XRD 패턴을 나타내고, 톨루엔 용매화물의 형태를 갖는 결정형 세프디토렌 피복실.
제 1 항에 있어서, 5.738°±0.2°, 8.500°±0.2°, 12.121°±0.2°, 13.758°±0.2°, 10.535°±0.2°, 16.400°±0.2°, 19.310°±0.2°, 21.840°±0.2° 및 25.263°±0.2°의 2θ에서 피크를 갖는 XRD 패턴을 나타내는 결정형 세프디토렌 피복실.
제 1 항에 있어서, 하기 2θ에서 피크를 갖는 XRD 패턴을 나타내는 결정형 세프디토렌 피복실:
1) 2θ(°)=16.400, d=5.4002
2) 2θ(°)=21.840, d=4.0662
3) 2θ(°)=8.500, d=10.3936
4) 2θ(°)=13.758, d=6.4311
5) 2θ(°)=12.121, d=7.2957
6) 2θ(°)=10.535, d=8.3902
7) 2θ(°)=25.263, d=3.5224
8) 2θ(°)=19.310, d=4.5927
9) 2θ(°)=5.738, d=15.3888
10) 2θ(°)=27.568, d=3.2329
11) 2θ(°)=33.254, d=2.6920
12) 2θ(°)=35.296, d=2.5407
13) 2θ(°)=47.454, d=1.9143
제 1 항에 있어서, 시차 주사 열량 (DSC) 분석도에서 117±1.5℃ 및 208±1.5℃의 흡열 피크가 나타나지 않는 결정형 세프디토렌 피복실.
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제 1 항에 있어서, 세프디토렌 피복실 성분에 대해 99 중량% 이상의 순도를 갖는 결정형 세프디토렌 피복실.
유기 용매 내에서, 세프디토렌 또는 이의 염과, 아이오도 메틸피발레이트를 반응시켜 하기 일반식 1의 세프디토렌 피복실을 포함하는 유기 용액을 형성하는 단계;
세프디토렌 피복실을 포함하는 유기 용액을 톨루엔과 혼합하고, 상기 세프디토렌 피복실의 시드 결정을 투입한 후 1 내지 3 시간 동안 교반 하에 결정화하는 단계를 포함하는 제 1 항의 결정형 세프디토렌 피복실의 제조 방법:
[일반식 1]
고체 상태의 하기 일반식 1의 무정형 세프디토렌 피복실을 디클로로메탄 또는 디메틸아세트아미드의 유기 용매와 혼합하여 용해시키는 단계; 및
상기 혼합된 유기 용액을 톨루엔과 혼합하고, 상기 세프디토렌 피복실의 시드 결정을 투입한 후 1 내지 3 시간 동안 교반 하에 결정화하는 단계를 포함하는 제 1 항의 결정형 세프디토렌 피복실의 제조 방법:
[일반식 1]