KR101736529B1

KR101736529B1 - 글리코피로늄 클로라이드의 결정형

Info

Publication number: KR101736529B1
Application number: KR1020127032332A
Authority: KR
Inventors: 파우스토 피베티; 모니카 보치; 엔리코 비가노; 에르네스토 란도니오
Original assignee: 키에시 파르마슈티시 엣스. 피. 에이.
Priority date: 2010-06-14
Filing date: 2011-06-13
Publication date: 2017-05-17
Also published as: EP2580195A1; US20110305645A1; AR081889A1; CA2802584A1; HK1177200A1; RU2012154006A; US9174937B2; EP2580195B1; ES2528957T3; CA2802584C; CN102939280B; BR112012031451A2; CN102939280A; KR20130119844A; RU2569852C2; WO2011157387A1

Abstract

본 발명은 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드의 신규 결정형과, 이 결정형의 약학 분야에서의 응용에 관한 것이다.

Description

글리코피로늄 클로라이드의 결정형 {CRYSTAL FORM OF GLYCOPYRRONIUM CHLORIDE}

본 발명은 글리코피로늄 클로라이드의 신규 결정에 관한 것이다. 이 결정형은 호흡기 질환의 치료와 같은 약학적 용도로 적합하다.

글리코피로늄 브로마이드 (글리코피롤레이트로도 알려져 있음)는 소화성 궤양의 부가 치료 요법인 특정 마취제의 투여에 수반되는 타액 분비를 감소시키는 데 사용되는 무스카린 (muscarinic) M3 항콜린제이다. 이는 천식의 치료에 효과적인 것으로도 보고되어 있다 (Hansel et al., Chest 2005; 128:1974-1979).

글리코피로늄 브로마이드는 시판되고 있고, US 2956062호에 기재된 방법에 따라 합성할 수 있다.

글리코피로늄 브로마이드는 2개의 짝의 부분 입체 이성질체, 즉 (3S,2'R)-, (3R,2'S)-, (3R,2'R)-, 및 (3S, 2'S)-[(사이클로펜틸-하이드록시페닐아세틸)옥시]-1,1-디메틸피롤리디늄 브로마이드를 포함하는 4개의 이성질체 형태에 해당하는 2개의 키랄 중심을 가진다. 시판되는 글리코피로늄 브로마이드는 순수한 "쓰레오 (threo)" 부분 입체 이성질체 (3R, 2'S) 및 (3S, 2'R)로 이루어진다. 글리코피로늄 브로마이드의 이성질체 각각은 상이한 약리학적 특성을 나타내는 데 기여한다.

글리코피로늄 브로마이드는 안정성 문제가 심각한데, 특히 밀링 (milling)에 의한 통상적인 미분 공정 직후에 그러하다.

이러한 밀링 공정은 비결정질 물질의 생성을 유도할 수 있는 것으로 알려져 있다. 비결정질 물질의 존재는 현저한 불안정성을 야기할 수 있고, 이는 비결정질 분획의 고흡습성 때문에 나타나는 것으로 보인다. WO 2006/100453에서는, 글리코피로늄 브로마이드와 관련된 밀링의 어려움을 극복하기 위하여, 글리코피로늄 브로마이드에 대한 이론적 대안으로서 아이오다이드, 아세테이트 및 술페이트 염 등의 다른 반대 이온이 언급되어 있다. 안정성에 관한 결과는 보고되지 않았다.

US 2002/0173536은 클로라이드를 포함하는 추가의 염을 포괄적으로 설명하고 있다. 그러나, 글리코피로늄 클로라이드 또한 흡습성인 것이 발견되었다.

이러한 기재에 비추어 보면, 글리코피로늄 염의 물리적으로 안정한 결정형에 대한 요구는 여전히 존재한다.

본 발명의 일 측면은 "쓰레오" 부분 입체 이성질체인 (3R, 2'S) 및 (3S,2'R) 글리코피로늄 클로라이드의 신규 결정형 (이하, 결정형 I로 지칭)을 제공한다.

상기 결정형은 열역학적으로 안정한 슈도폴리모르프 (pseudopolymorph), 즉 모노하이드레이트 (monohydrate)이다.

결정형 I은 적당한 용매와 조건으로부터 결정화함으로써 제조할 수 있으며, X선 분말 회절 (XRPD) 패턴에서 특징적인 피크로 구분이 가능하다.

따라서, 본 발명의 이 측면은 상기 결정형의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 삼 측면은 글리코피로늄 클로라이드 결정형 I과, 임의로는 하나 이상의 약학적으로 허용 가능한 부형제를 포함하는 약학 조성물을 제공한다.

본 발명의 사 측면은 의약으로서 사용하기 위한 글리코피로늄 클로라이드 결정형 I을 제공한다.

본 발명의 오 측면은 COPD (만성 기관지염 및 폐기종); 천식; 급성 폐외상 (ALI); 낭포성 섬유증; 비염; 호흡 곤란 증후군 (adult or respiratory distress syndrome, ARDS); 요실금; 과민성 대장 증후군; 건선; 다한증; 타액 과다증; 및 위장관 궤양으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 질병의 예방 또는 치료를 위하여 사용되는 글리코피로늄 클로라이드 결정형 I을 제공한다.

본 발명의 육 측면은 COPD (만성 기관지염 및 폐기종); 천식; 급성 폐외상 (ALI); 낭포성 섬유증; 비염; 호흡 곤란 증후군 (adult or respiratory distress syndrome, ARDS); 요실금; 과민성 대장 증후군; 건선; 다한증; 타액 과다증; 및 위장관 궤양으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 질병의 예방 또는 치료를 위한 의약의 제조에 있어서, 글리코피로늄 클로라이드 결정형 I의 용도를 제공한다.

본 발명의 다른 측면은 글리코피로늄 클로라이드 결정형 I의 치료 유효량을 COPD (만성 기관지염 및 폐기종); 천식; 급성 폐외상 (ALI); 낭포성 섬유증; 비염; 호흡 곤란 증후군 (adult or respiratory distress syndrome, ARDS); 요실금; 과민성 대장 증후군; 건선; 다한증; 타액 과다증; 및 위장관 궤양으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 질병에 투여하는 것을 포함하는, 상기 질병의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.

정의

별달리 정의하지 않으면, 본 명세서에 사용되는 모든 기술 용어 및 과학 용어는 해당 용어가 속하는 분야에서 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 지닌다.

"쓰레오 글리코피로늄 클로라이드"라는 용어는 [(사이클로펜틸-하이드록시페닐아세틸)옥시]-1,1-디메틸피롤리디늄 클로라이드의 부분 입체 이성질체 (3R, 2'S) 및 (3S, 2'R)의 혼합물을 나타낸다. 두 가지 부분 입체 이성질체의 비율은 40:60 내지 60:40으로 다양하고, 좋기로는 50:50이다.

부분 입체 이성질체 비율은 HPLC, NMR 분광법 등의 이 기술 분야에 알려져 있는 방법에 따라 측정할 수 있다.

"비결정질"이라는 용어는 예리(sharp)한 피크가 없는 완만한 X선 분말 회절 패턴이 특징인, 불규칙한 고체 상태를 나타낸다.

"모조다형체(pseudopolymorph)"라는 용어는 화합물의 하이드레이트를 일컫는다. 즉, 달리 말하면, 화학량론적인 양의 물을 포함하는 결정형이다.

"특정 질병을 치료하기 위한 화합물의 치료 유효량"이라는 용어는 그 질병과 관련된 증상을 완화, 또는 어떠한 방식이든 감소시키에 충분한 양을 말한다.

"열역학적으로 안정한"이라는 용어는 장기간 (25℃, 60% 상대 습도) 보관하였을 때 약학적으로 허용되는 기간 동안에 (최소 3개월, 좋기로는 6개월, 더욱 좋기로는 1년) 결정형이 다른 형태로 전환되지 않는 것을 말한다.

"화학적으로 고순도인"이라는 용어는 박막 크로마토그래피 (TLC) 또는 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC) 등의, 순도를 측정하기 위하여 이 기술 분야의 숙련자가 사용하는 표준 분석법에 의하여 측정하였을 때, 용이하게 검출 가능한 불순물의 총량이 5% 미만, 유리하게는 2.5% 미만, 좋기로는 1.0% 미만, 더욱 좋기로는 0.5% w/w 미만인 것을 말한다.

"고결정도"라는 용어는 X선 분말 회전 또는 미세열량계 등과 같은, 이 기술 분야의 숙련자가 사용하는 표준 분석법에 따라 측정하여, 결정형의 결정도의 %가 90% w/w 이상이고, 좋기로는 95 % w/w 이상인 것을 말한다.

도 1 - 결정형 I의 X선 분말 회절 (XRPD) 패턴
도 2 - 결정형 I의 IR 스펙트럼
도 3 - 결정형 I의 시차 주사 열량 분석 (DSC) 열 추적
도 4 - 결정형 I의 미분된 샘플과 참조 결정형 I 간의 XRPD 패턴 비교

본 발명의 발명자들은 고체 상태의 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드가 흡습성 물질임을 발견하였다.

그러므로, 본 발명은 물을 흡수하는 경향이 비교적 적은 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드의 열역학적으로 안정한 결정형 (이하, 결정형 I로 지칭)을 제공한다.

상기 결정형은 모조다형체이다. 단결정에 대한 X선 회절은 모노하이드레이트 형태에 해당하는 것으로 증명되었다. 칼-피셔법 (Karl-Fischer)에 의하여 측정된 수분 함량은 모노하이드레이트 형태에 상응하는데, 5.3% w/w ±0.1 (이론값 4.8%)로 드러났다. 결정형 I은 다양한 방법으로 특징 분석할 수 있다.

이의 열 추적에서는, 도 1에서 나타난 바와 같이, 물의 손실에 해당하는 부분은 약 99℃에서의 온셋 (onset)으로부터 출발하며 약 117℃에서 용융 피크가 있는 제1 흡열 피크를 나타낸다. 또한 약 164℃에서의 온셋을 가지며, 약 190℃에서 용융 피크가 있는 제2 흡열 피크를 나타낸다.

결정형 I은 Cu-Kα 방사선을 사용하여, 표 1에 보고된 바와 같은 값에서 대략적으로 °2θ로 표현되는 특징적인 회절 피크를 나타낸다.

회절 각 (°2θ)
5.40
10.65
11.32
12.46
14.88
17.16
18.47
18.69
19.24
22.08
22.74
25.40
25.54
26.57
28.40

X선 분말 회절 (XRPD) 피크를 사용할 때에는, "대략"이라는 표현은 각도 (°)2θ를 나타낼 때, ±0.2 (°2θ로 표현) 정도의 불명확함이 있음을 의미한다.

좋기로는, 결정형 I은 표 1에 나타낸 대략적인 2θ값을 가지고, 표 2에 나타낸 값으로부터 ±30% 이하로, 좋기로는 ±10%이하로 변동하는 상대적 강도를 가지는 특징적인 피크를 포함하는 XRPD 패턴이 특징이다.

상대 강도는 가장 강한 피크에 대한 해당 피크 강도의 비율을 뜻한다.

회절 각 (°2θ)	상대 강도 (%)
5.40	69.3
10.65	86.7
11.32	14.4
12.31	16.2
12.46	33.7
13.61	11.1
14.49	13.0
14.88	41.2
17.16	100.0
18.09	28.3
18.47	50.7
18.69	44.6
19.13	22.5
19.24	27.9
21.12	24.2
21.30	21.1
22.08	27.3
22.74	23.6
23.46	14.0
25.40	16.8
25.54	21.8
26.57	13.1
28.40	9.5

결정형 I은 FT-IR 스펙트럼에 의하여 특징 분석할 수도 있다.

도 3에서 보이는 바와 같이, FT-IR 스펙트럼은 다음과 같은 대략적인 값 (브라켓 사이에 강도 표시)에서 주요 밴드를 나타낸다: 3457 cm^-1(m), 3369 (m), 1728 (s), 1414 (s), 1380 (s), 1172 (vs), 695 (vs). 주: m = 중간, s =강, vs = 매우 강. 정확도 (accuracy)는 ±1 cm^-1.

쓰레오 글리코피로늄 클로라이드의 결정형 I은 화학적 고순도 및 고결정도 뿐만 아니라, 특히 고체 상태의 약학 조성물의 제조를 위한 양호한 취급 특징이 특징이다.

사실상, 모노하이드레이트인 결정형 I은 단위 결정 셀에 포함된 물을 함유하므로, 주위 환경으로부터 수분을 덜 흡수하는 경향이 있다.

더욱이 밀링시에는, 아래의 실시예에서 증명된 바와 같이, 미분된 결정형 I은 참조 패턴과 중첩되는 XRPD 패턴을 나타내고, 이는 곧 결정도가 실질적으로 변화하지 않았음을 나타낸다.

본 발명은 또한 결정형 I을 생성하는 조건 하에, 용매 또는 용매 혼합물 중에서, 용액으로부터 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드를 결정화하는 단계를 포함하는, 상기 결정형의 제조 방법을 제공한다.

상기 결정형이 생성되는 정확한 조건은 경험적으로 결정할 수 있으며, 실제로 적당한 것으로 밝혀진 다수의 방법을 사용하는 것이 가능하다.

일반적으로, 본 발명의 결정형 I는 향후 밝혀질 수 있는 다른 결정형의 재결정화에 의하여, 또는 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드를 특정 조건 하에 결정화시킴으로써 제조할 수 있다.

따라서, 예컨대, 결정형 I은 클로로포름 및 디클로로메탄 등의 염소화 용매 중에서, 용액으로부터 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드를 실온에서 재결정화시킴으로써 제조할 수 있다.

또는, 물과 아세토니트릴의 1:1 v/v 혼합물 또는 물과 에탄올의 1:1 v/v 혼합물, 또는 수용액 또는 메탄올 용액으로부터 실온에서 결정화시킴으로써 제조할 수 있다.

본 발명의 결정형은 임의로는 세척 및 건조 후에 재결정화 매질로부터 쉽게 분리 가능하고, 또한 여과시킬 수 있다.

원하는 경우, 전술한 바와 같이 제조된 결정형은 전술한 바와 같은 것과 유사한 조건을 사용하여 더 재결정화시킬 수 있다.

추후의 결정화를 위해서는, 결정화를 유도하기 위하여 용액에 결정질 물질의 "씨드 (seed)"를 첨가하는 것이 바람직할 수 있다.

쓰레오 글리코피로늄 클로라이드는 2010년 6월 14일에 출원된 EP 10165784.9에 기재된 방법에 따라서 제조할 수 있으며, 상기 특허 출원은 본 발명에 참조로서 인용된다. 구체적인 참조 내용은 상기 출원의 실시예 및 4페이지 2번째줄 내지 7페이지 21번째줄을 참조하라.

특히, 대규모의 합성을 위해서는 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드는 시판되는 쓰레오 글리코피로늄 브로마이드로부터 출발하여, 다음의 절차에 따라 이온 교환 기술을 적용함으로써 제조할 수 있다.

음이온 교환 수지의 컬럼은 예컨대, NaCl 용액으로 처리함으로써 준비 및 활성화시키고, 이어서 쓰레오 글리코피로늄 브로마이드를 로딩한다. 음이온 교환은 컬럼을 통하여 글리코피로늄 브로마이드가 흘러가도록 할 때 컬럼에서 일어난다. 브로마이드 이온은 수지에 의하여 회수되고, 그 자리에 글리코피로늄의 반대 이온으로서 클로라이드 이온이 교환된다. 이어서, 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드는 에탄올 또는 에탄올/물 혼합물 등의 적당한 용매 또는 용매 혼합물을 사용하여 컬럼으로부터 용리한다.

적당한 이온 교환 수지는 시판되고 있다. 이러한 것들로는, Amberlite^? IRA900 또는 FAP90과 같은 강 음이온 교환 수지가 있다. 수지의 양은 로딩될 글리코피로늄 브로마이드의 양, 수지 1 리터 또는 kg당 클로라이드 등가물 수로써의 수지 자체의 교환 성능에 기초하여 조정되어야 한다. 일반적으로 적은 브로마이드 잔사를 얻기 위하여, 로딩될 브로마이드 등가물에 대하여, 수지 클로라이드 등가물의 적당한 과량, 일반적으로 2 내지 5 등가물이 적당한 것으로 간주된다.

수지는 바람직하기로는 적당한 직경 및 길이의 유리 컬럼에 로딩된다. 클로라이드 음이온 교환으로서 미리 활성화시키지 않은 경우, 일반적으로 5 내지 10 % p/v의 소듐 클로라이드 수용액과 접촉시킴으로써 수지를 활성화하고, 물을 용리시켜 과량의 소듐 클로라이드를 제거하며, 마지막으로 글리코피로늄 용리 중에 사용될 용매를 사용하여 컬럼을 컨디셔닝(conditioning)한다.

글리코피로늄 브로마이드는 적당한 부피의 적당한 용매 중에 용해시키고, 용액을 수지 컬럼의 최상부에 로딩한다. 이어서, 용리 용매를 컬럼에 적용하는데, 용리는 펌프를 사용하거나, 또는 중력으로 일어날 수 있다. 중력으로 일어나는 경우에, 유속은 용매 리저버의 높이를 통하여 조절하고, 펌프를 사용하는 경우에 유속은 펌프 속도를 통하여 조절한다. 용매 유속은 컬럼 내의 글리코피로늄의 충분한 체류 시간을 허용하기 위하여 베드 부피(bed volume)을 기준으로 조절해야만 한다.

쓰레오 글리코피로늄 클로라이드 용액은 컬럼의 출구에서 수집한다. 컬럼 베드 부피에 따라, 몇 가지 분획이 적당한 부피로 수집된다. 분석 확인 (예를 들어, TLC) 후에, 후속 워크업 및 분리를 위하여 적당한 분획을 혼합한다.

모아진 분획을 탈색시킬 수 있다 (예컨대, 숯으로). 이들을 예컨대 디칼라이트 (Dicalite^?) 등의 미네랄 필터를 통하여 여과시킬 수 있다. 모아진 분획을 예컨대 회전 증발기를 사용하여 증발시킴으로써 농축시킬 수 있다.

쓰레오 글리코피로늄 클로라이드의 결정형 I은 임의의 편한 방식으로 투여하기 위하여 제형할 수 있고, 그에 따라 본 발명은 이의 약학 조성물도 제공한다.

약학 조성물은 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드의 결정형 I과, 하나 이상의 약학적으로 허용 가능한 부형제를 혼합함으로써 제조될 수 있다. 치료하여야 할 의학적 질환 또는 증상의 특성, 환자 유형에 따라, 약학 조성물은 적당한 루트로 전달되도록 제형될 수 있는데, 그 경로로는 경구, 정맥내, 비경구, 흡입, 비강내, 국소, 피하, 근육내, 직장내, 질내 경로가 있다. 적당한 투여형으로는 정제, 캡슐, 분말, 서방형 제형, 연고, 겔, 크림, 좌약, 점안액, 경피용 패치, 시럽, 용액, 현탁액, 에어로졸, 네뷸라이저용 용액, 비강 스프레이 등의 통상의 투여형이 있다.

적당한 부형제로는 캐리어, 희석제, 습윤제, 에멀젼화제, 결합제, 코팅, 충전제, 유동화제, 윤활제, 붕해제, 보존제, 계면 활성제, pH 완충 물질 등이 있다. 부형제 및 이의 용도의 예는 다음 문헌 [Handbook of Pharmaceutical Excipients, 5^th ed. (2006), Ed. Rowe et al., Pharmaceutical Press]에 제공되어 있다.

바람직한 실시 상태에 있어서, 조성물은 예컨대, 에어로졸을 위한 프로펠런트 함유 용액 또는 현탁액으로서, 흡입을 위한 건조 분말로서, 또는 비강 스프레이로서, 흡입 또는 비강내 경로로 전달되도록 제형된다.

더욱 더 좋기로는, 이 조성물은 폐로 흡입하기 위한 건조 분말로 제형된다.

흡입에 의한 전달을 위한 상기 약학 조성물은 가압 정량 흡입기 (pressurized metered dose inhalers: pMDIs) 또는 건조 분말 흡입기 (DPI) 등의 적당한 장치에 채워질 수 있다.

조성물은 필요한 경우, 하나 이상의 다른 치료제, 좋기로는 현재의 호흡기 질환을 치료하기 위하여 사용되는 치료제, 가령, 코르티코스테로이드, 베타₂-아고니스트 및 포스포디에스터라아제-4 (PDE-4) 억제제 등을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 약학 조성물에 사용되는 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드의 결정형 I의 적당한 투여량은 주치의에 따라 용이하게 정해질 수 있고, 결정 조건 및 약물 전달 방식, 환자 유형에 따라 달라진다. 투여량은 약 0.1 ㎍ 내지 약 25 mg/체중 1 kg/1일 정도가 유용할 수 있다. 호흡기 질환의 예방 또는 치료를 위하여, 결정형 I은 흡입에 의하여 전달되는데, 이 경우, 양호한 투여량은 약 0.5 내지 100 ㎍/1회 흡입 장치 작동 정도가 예상되고, 좋기로는 약 1-40 ㎍/1회 작동, 더욱 좋기로는 약 5-26 ㎍/1회 작동 정도이다.

본 발명의 결정형 I은 만성 폐쇄성 폐질환 (chronic obstructive pulmonary disease; COPD) 및 모든 타입의 천식 등의 호흡기 질환을 비롯한 증상의 완화 또는 예방 목적으로 사용될 수 있다. 본 발명의 생성물이 사용되면 유리한 다른 호흡기 질환으로는 염증 및 점액 (mucus)의 존재로 인하여 말초 기도가 폐쇄되는 것이 특징인 질환들, 가령, 만성 폐쇄성 세기관지염, 만성 기관지염, 폐기종, 급성 폐 외상 (ALI), 낭포성 섬유증, 비염 및 호흡 곤란 증후군 (adult or respiratory distress syndrome, ARDS)이 있다.

더욱이, 본 발명의 결정형 I은 요실금 및 과민성 대장 증후군과 같은 평활근 질환; 건선과 같은 피부 질환; 다한증 및 타액 과다증; 위장관 궤양을 치료하는 데 유용할 수 있다.

본 발명은 다음 실시예를 통하여 더 설명한다.

실시예 1: 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드의 결정형 I의 제조

Amberlite^? IRA900 Cl (500 g) 수지를 에탄올/물 50/50 v/v 혼합물 1500 ml에 현탁시키고, 하부 필터 및 밸브가 있는 내경 60 mm의 유리 컬럼에 로딩한다. 과량의 용매가 컬럼을 통과할 수 있도록 두는데, 베드 높이는 약 25 cm였으며, 이는 베드 부피 700 ml에 해당한다.

쓰레오 글리코피로늄 브로마이드 (74 g, 0.186 mol)를 에탄올/물 50/50 v/v 혼합물 280 ml에 용해시키고, 컬럼 상부에 로딩하였다. 컬럼에 용액을 통과시킨 다음에, 용리 용매로서 에탄올/물 50/50 v/v 혼합물을 통과시킨다. 중력에 의하여 용리가 일어났고, 유속을 15 내지 20 ml/분으로 조정하였다. 분획 80 내지 100 ml를 컬럼 하부에서 수집하고, 이를 글리코피로늄 함량에 대하여 (pharmacopeia로부터의 TLC로) 분석하였다. 글리코피로늄은 분획 3에서 용리되기 시작하였고, 이의 농도는 분획 5 내지 8에서 최대였으며, 그 이후로 분획 17에서 사라지기 전까지 점점 감소하였다. 분획 3 내지 16을 혼합하고, 생성된 용액 (1.4 리터)을 숯으로 탈색시키고, Dicalite^? 층에 여과시키고, 회전 증발기 중에서 농축시켰다.

오일 잔사를 에틸 아세테이트 (740 ml)에 현탁시키고, 공비 (azeotrope)로서 물을 제거하기 위하여 재농축시켰다. 부분적으로 농축되고 신선한 에틸 아세테이트를 더 첨가한 후에, 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드가 백색 분말로서 결정화되었다. 현탁액을 교반하고, 0℃로 냉각시키고, 고체를 50℃의 진공 하에서 여과 및 건조시켰다. 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드 (65.0 g, 0.175 mol)를 94% 수율로 모노하이드레이트 결정으로 얻었다.

획득한 생성물은 순도가 99% 이상인 것으로 특정되었다.

실시예 2: 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드의 결정형 I의 고체 상태의 특징 분석

쓰레오 글리코피로늄 클로라이드의 결정형 I을 X선 분말 회절 (XRPD), IR 분광기 및 시차 주사 열량계로 고체 상태에서 분석하였다.

1. X선 분말 회절 ( XRPD )

Cu Kα 방사선을 사용하는 X선 분말 회절기 [PANanalytical X'Pert Pro X-ray powder diffractometer]로 XRPD 분석을 수행하였다. 이 장치에는 X'Celerator 검출기가 장착되어 있다.

θ-2θ 연속 스캔 (2.5°2θ 내지 45°2θ)을 사용하였다.

샘플을 석영 샘플 용기에 넣어 분석을 준비하였다. XRPD 패턴은 도 1에 나타낸다.

2. IR 스펙트럼

IR 스펙트럼을 분광기 [Nicolet FT-IR 6700 ThermoFischer spectrophotometer]에서 얻었다. 샘플을 KBr 디스크로서 제조하였다.

6400 내지 200 cm^-1범위에서 스캔한 스펙트럼을 도 2에 나타낸다.

3. 시차 주사 열량계 ( DSC )

장치 (STA 409 Luxx^?Netzsch instrument)로부터 시차 주사 열량계 데이터를 얻었다.

샘플 약 2 내지 5 mg을 DSC 팬에 넣고, 중량을 정확히 측정하고 기록하였다. 팬을 밀봉처리하였다. 샘플을 질소 하에서 10℃/분의 속도로, 25℃로부터 최종 220 ℃까지 가열하였다. 온도기록도(thermogram)를 도 3에 나타낸다.

실시예 3: 밀링의 효과 연구

실시예 1에서 얻은 결정형 I의 샘플을 30 Hz의 주파수로 그라인더 (Retsch MM 200 grinder)를 사용하여 볼 밀링함으로써 미분하였다. 이어서, 회절 패턴을 측정함으로써 분석하였다.

미분된 샘플의 안정성은 이의 회절 패턴과 표준 참조 패턴을 비교함으로써 측정하였다. 미분된 샘플의 회절 패턴과 참조 패턴은 XRPD 패턴이 중첩되었으므로 (도 4 참조), 이는 곧 결정도가 실질적으로 변화하지 않았음을 의미한다.

실시예 4: 단결정 분석

쓰레오 글리코피롤레이트 클로라이드의 결정형 I의 샘플을 재결정화하고, 단결정 분석하였다.

디클로로메탄 4 ml 중에 고체 0.050 g을 용해시킴으로써 결정을 제조하였다. 비등할 때까지 용액을 가열하였고, 이어서 여과한 다음에 증발되도록 방치하였다.

데이터 수집 및 분석

약 0.4 x 0.2 x 0.02 mm 크기의 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드 결정형 I의 무색 니들 (needle)을 무작위 방향으로 유리 섬유 위에 고정하였다.

결정 데이터를 실온에서 사파이어 CCD 검출기 및 모노크로메이터(monochromator) 그래파이트와 함께 X선 Diffractometer Oxford Xcalibur S (Mo-K 방사선, λ=0.71073 Å)를 사용하여 수집하였다.

데이터 수집을 위한 셀 상수 및 오리엔테이션 매트릭스(orientation matrix)를 7°<θ<15° 범위에서 25 반사각 세팅을 사용하여 최소 자승 리파인먼트(least-square refinement)로부터 얻었다. XPREP 프로그램으로 측정한 공간군은 P21/c였다.

직접법으로 구조를 해석하고, SHELX97 프로그램 패키지로 F ² 상에서 풀 매트릭스 최소 자승으로 구조를 정제하였다.

Mercury v 2.2와, 단결정 데이터로부터의 원자 좌표, 공간군, 단위 셀 파라미터를 사용하여 Cu 방사선에 대하여 계산된 XRPD 패턴을 생성시켰다.

결정 데이터 및 구조 리파인먼트는 표 3에 나타낸다.

화학식	C19 H30 Cl N 04
화학식량	371.89
온도	293(2) K
파장	0.71073Å
결정계	단사정계
공간군	P21/c
단위 셀 크기	a = 17.4163(6)Å α=90° b = 8.9340(2)Å β=104.782(3)° c = 13.5563(4) Å γ= 90°
부피	2039.51(10)Å³
Z	4
밀도 (계산값)	1.211 Mg/m³
흡습 계수	0.209 mm^-1
F(000)	800
결정 크기	0.8 x 0.6 x 0.1 mm³
데이터 수집을 위한 θ 범위	2.85 내지 29.12°
인덱스 범위	-23<=h<=19, -11<=k<=11, -15<=l<=18
수집된 반사	15215
독립적인 반사	4796 [R (int) = 0.0235]
θ=25.00°에 대한 완성도	99.9%
흡수 콜렉션	등가물로부터 반경험적
최대 및 최소 투과	1.00000 및 0.98773
리파인먼트 방법	F²에 대한 풀 매트릭스 최소 스퀘어
데이터/한계/파라미터	4796 / 0 / 238
F²에 대한 적합도 (Goodness-of-fit)	0.961
최종 R 인덱스 [l>2시그마(I)]	R1 = 0.0582, wR2 = 0.1566
R 인덱스 (모든 데이터)	R1 = 0.0990, wR2 = 0.1752
최대 회절 피크 및 홀 (hole)	0.317 및 -0.279e.Å^-3

구조 분석 결과, 단위 셀 내에 4개의 분자의 글리코피로늄 클로라이드와 4개 분자의 물이 있는 것으로 특징 분석되었다.

분말 샘플 (결정형 I)에 대한 분석 및 단결정에 대한 X선 분말 회절 패턴에 대하여 얻어진 데이터는 결정형의 구조를 확인해주었다.

Claims

Cu-Ka 방사선을 이용하여 각도 2Θ에서 다음의 특징적인 XRPD 피크를 갖는,(3R,2'S)- 및 (3S,2'R)-[(사이클로펜틸-하이드록시페닐아세틸)옥시]-1,1-디메틸피롤리디늄 클로라이드 모노하이드레이트를 포함하는, 결정성 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드 모노하이드레이트,
(정확도 ±0.1°) : 5.40; 10.65; 11.32; 12.46; 14.88; 17.16; 18.47; 18.69; 19.24; 22.08; 22.74; 25.40; 25.54; 26.57; 및 28.40.
제1항에 있어서, 다음에서 IR 스펙트럼 피크가 있는 것이 특징인 결정성 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드 모노하이드레이트:
(정확도 ± 1 cm^-1): 3457- cm^-1, 3369; 1728; 1414; 1380; 1172; 및 695.
클로로포름 또는 디클로로메탄 중에서 선택한 염소화 용매 중에서 용액으로부터, 또는 수용성 또는 메탄올 용액으로부터, 또는 물과 아세토니트릴 또는 물과 에탄올의 1:1 v/v 혼합물로부터, 실온에서 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드를 결정화시키는 단계를 포함하는 제1항 또는 제2항에 기재된 결정성 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드 모노하이드레이트의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 기재된 결정성 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드 모노하이드레이트와, 약학적으로 허용 가능한 부형제를 포함하는, COPD(만성폐쇄성 폐질환); 만성기관지염; 폐기종; 천식; 급성 폐외상(ALI); 낭포성 섬유종; 비염; 호흡곤란 증후군(adult or respiratory distress syndrome: ARDS); 요실금; 과민성 대장 증후군; 건선; 다한증; 타액 과다증; 또는 위장관궤양으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 질병의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제4항에 있어서, 추가의 치료제로 코르티코스테로이드, 베타₂-아고니스트 또는 포스포디에스터라아제-4 (PDE-4) 억제제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치료제를 더 포함하는 것이 특징인 약학 조성물.
삭제
제4항에 있어서, 프로펠란트를 포함하는 흡입 가능한 에어로졸 형태인 것이 특징인 약학 조성물.
제4항에 있어서, 흡입 가능한 건조 분말 형태인 것이 특징인 약학 조성물.
삭제
약효유효성분으로 제1항 또는 제2항에 기재된 결정성 쓰레오 글리코피로늄 클로라이드 모노하이드레이트를 포함하는, COPD(만성 폐쇄성 폐질환); 만성 기관지염; 폐기종; 천식; 급성 폐외상(ALI); 낭포성 섬유종; 비염; 호흡곤란증후군(adult or respiratory distress syndrome: ARDS); 요실금; 과민성 대장 증후군; 건선; 다한증; 타액 과다증; 또는 위장관궤양으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 질병의 예방 또는 치료용 약제.