KR102150825B1 - Novel sglt-2 inhibitors cocrystal - Google Patents

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KR102150825B1
KR102150825B1 KR1020200041866A KR20200041866A KR102150825B1 KR 102150825 B1 KR102150825 B1 KR 102150825B1 KR 1020200041866 A KR1020200041866 A KR 1020200041866A KR 20200041866 A KR20200041866 A KR 20200041866A KR 102150825 B1 KR102150825 B1 KR 102150825B1
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안지훈
하승민
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Abstract

As a result of efforts to improve the low stability and water solubility, which are problems of empagliflozin, an empagliflozin/citric acid cocrystal with increased stability and water solubility by more than 60 times is developed. The empagliflozin/citric acid cocrystal is a novel solid form which overcomes the stability and water solubility of the known empagliflozin crystalline form, and is very useful as an optimal SGLT-2 inhibitory drug which can maximize its use as a drug.

Description

새로운 SGLT-2 억제제의 신규한 공결정 {NOVEL SGLT-2 INHIBITORS COCRYSTAL}Novel co-crystal of new SGLT-2 inhibitor {NOVEL SGLT-2 INHIBITORS COCRYSTAL}

본 발명은 SGLT-2억제제로서 엠파글리플로진의 문제점인 안정성 및 수용해도가 개선된 새로운 엠파글리플로진/시트릭산 공결정을 제공하는 것이다.The present invention provides a novel empagliflozin/citric acid co-crystal with improved stability and water solubility, which are problems of empagliflozin as an SGLT-2 inhibitor.

공결정(cocrystals)은 O,OH,N등과 같은 수소결합을 이룰 수 있는 작용기가 풍부하거나 pKa 차이가 3이하 차이가 나는 공동분자(coformer)와 수소결합을 통해 규칙적 비율로 결합하여 새로운 결정구조를 갖는 결정성 고체를 의미한다. 이런 공결정들은 2분자의 이상의 화합물을 포함하기 때문에, 복합체 형태로 표현될 수 있다. 이런 공결정의 형성은 2분자 이상의 새로운 수소결합을 통해 결정구조를 이루기 때문에, 약물의 용해도 및 용해속도를 증가시킬 수 있다. 이로 인해 인체 내의 약물의 흡수율을 변화시켜 생체이용률을 변화시킬 수 있다. 난용성을 극복하기 위한 공결정의 공동분자 선정은 우선 물에 잘 용해되는 물과 친화적인 분자들이어야 한다. 만약 물과 친화적이지 않고 용해도가 좋지 않은 그런 공동분자의 선정은 약물의 난용성을 극복하지 못하고 오히려 용해도가 낮아지는 현상을 야기시킨다. 때문에 공동분자의 선정은 매우 중요한 필요조건이 된다. 그리고 공결정들은 무정형, 결정다형, 수화물, 용매화물등을 포함한다.Cocrystals are rich in functional groups that can form hydrogen bonds such as O, OH, and N, or coformers with a difference in pKa of 3 or less and bonded at regular rates through hydrogen bonding to form a new crystal structure. It means having a crystalline solid. Since these co-crystals contain two or more molecules of a compound, they can be expressed in a complex form. Formation of this co-crystal can increase the solubility and dissolution rate of the drug because the crystal structure is formed through new hydrogen bonds of two or more molecules. As a result, the bioavailability can be changed by changing the absorption rate of the drug in the human body. In order to overcome poor solubility, the selection of co-molecules for co-crystal should be water-friendly molecules that are well soluble in water. If the co-molecule is not water-friendly and has poor solubility, the poor solubility of the drug cannot be overcome and the solubility decreases. Therefore, the selection of co-molecules becomes a very important requirement. And co-crystals include amorphous, polymorphic, hydrate, and solvate.

결정(crystals)은 대체적으로 결정화 과정에서 준안정한 결정을 우선적으로 석출시킨 후 용매 매게 및 고체 상태에서 보다 안정한 결정구조로 전이하여 열역학적 안정성을 유지하려는 특성을 가지고 있기 때문에, 대체적으로 용매 안에서 상전이(phase transformation)를 통해서 분자들을 재배열하여 보다 안정한 결정구조를 이룬다. 이로 인해 결정다형이 생성 되며, 이를 ostwald의 rule of stage라 한다. 그러므로 준안정한 결정과 안정한 결정의 물리화학적 특성이 변화되는 것이다. 따라서 약물로서 가장 중요한 결정의 열역학적 에너지를 나타내는 용해도의 변화를 야기시키는 것이다. 그리고 공결정의 공동분자들은 대체적으로 용매 안에서 용매 분자들과 대체되는 상전이 현상을 통해 결정구조가 변화되거나 공결정 자체의 결정다형의 존재를 확인할 수 있다. 그러므로 물안에서 공결정은 수화물로서 상전이 될 수 있으며, 이로 인해 공결정의 용해도가 수화물의 용해도로 변화되는 현상을 야기시킬 수 있다. 난용성 수화물 결정형에서 공결정을 제조하여도 용해도가 개선되지 않는 이유가 바로 공결정이 수화물로 상전이 되었기 때문이다. 그래서 공동분자의 선정이 매우 중요하다. 어떤 공동분자를 사용하느냐에 따라 상전이를 억제하거나 촉진 시킬수 있다(Crystal Growth & Design (2011) 11, 887-895, Recrystallization in Materials Processing Intech: Vienna, Austria, 2015; pp. 173-74, Drug Discovery Today (2008) 13, 440-446). Crystals generally have properties of maintaining thermodynamic stability by preferentially precipitating metastable crystals in the crystallization process and then transitioning from a solvent medium and solid state to a more stable crystal structure to maintain thermodynamic stability. Molecules are rearranged through transformation to form a more stable crystal structure. This creates polymorphism, which is called ostwald's rule of stage. Therefore, the physicochemical properties of metastable crystals and stable crystals are changed. Therefore, it causes a change in solubility, which represents the thermodynamic energy of the crystal, which is most important as a drug. In addition, the co-crystal co-molecules can change their crystal structure or confirm the existence of a polymorph of the co-crystal itself through a phase transition phenomenon that is replaced with the solvent molecules in the solvent. Therefore, in water, the co-crystal can be phase-transformed as a hydrate, and this can cause a phenomenon in which the solubility of the co-crystal changes to the solubility of the hydrate. The reason why the solubility is not improved even when a co-crystal is prepared from a poorly soluble hydrate crystal form is because the co-crystal has been converted into a hydrate. Therefore, the selection of co-molecules is very important. Depending on which comolecule is used, phase transition can be inhibited or promoted (Crystal Growth & Design (2011) 11, 887-895, Recrystallization in Materials Processing Intech: Vienna, Austria, 2015; pp. 173-74, Drug Discovery Today ( 2008) 13, 440-446).

공결정의 형성은 공결정화(cocrystallization)을 통해 이루어진다. 공결정화 방법은 용매증발법(solvent evaporation technique), 반용매법(anti-solvent method), 용매 첨가 분쇄법(solvent drop grinding), 슬러리법(slurry technique), 고체상태 분쇄법(solid state grinfing) 등이 있다(Recrystallization in Materials Processing Intech: Vienna, Austria, 2015; pp. 173-74).The formation of cocrystals is achieved through cocrystallization. Co-crystallization methods include solvent evaporation technique, anti-solvent method, solvent drop grinding, slurry technique, solid state grinfing, etc. (Recrystallization in Materials Processing Intech: Vienna, Austria, 2015; pp. 173-74).

무정형(amorphous)은 분자의 상호작용은 존재하지만 결정배열을 이루지 못하는 고체 상태를 의미한다. 때문에 결정형보다 높은 에너지 준위를 갖고 있어 결정형보다 용해도가 높다. 그러나 높은 에너지 준위로 인해 열역학적 안정성이 낮아 결정형으로 매우 빠르게 상전이되는 문제점을 갖고 있다. 무정형형태의 공결정(co-amorphous)은 두 분자 이상의 분자간의 새로운 수소결합을 통해 무정형 고체를 이루어 결정형으로 상전이되는 현상을 억제하는 효과를 보일 수 있으며, 높은 용해도를 통해 난용성을 극복할 수 있는 고체 상태이다. 이처럼 결정형으로 상전이되는 현상을 억제할 수 있는 이유는 무정형 형태의 유리전이 온도가 약물자체의 무정형보다 높기 때문이다 (Advanced Drug Delivery Reviews (2016) 100, 116-125). 그리고 무정형형태의 공결정의 형성은 결정화속도를 매우 빠르게 제어하여 빠른 높은 과포화도를 빠르게 도달시키는 결정화 방법을 사용하여야 한다. 대표적으로 감압증발 결정화, 초임계 결정화, 액체질소 결정화, 동결 증발 결정화 등의 매우 극단적으로 결정화속도를 빠르게 유도시키는 방법을 사용한다. 하지만 공결정의 형성에서 약물분자와 공동분자와의 상호작용에 의한 수소결합은 매우 다양하기 때문에 이런 극단적인 결정화 방법을 사용하더라도 무정형의 설계 및 제어를 하기는 매우 어렵다(From Molecules to Crystallizers An Introduction to Crystallization 2000; pp. 2-14). Amorphous refers to a solid state in which molecular interactions exist, but crystal arrangements are not formed. Therefore, it has a higher energy level than that of the crystalline form and has a higher solubility than the crystalline form. However, due to the high energy level, the thermodynamic stability is low, so it has a problem that the phase transition is very fast to the crystalline form. The amorphous co-crystal can form an amorphous solid through new hydrogen bonds between two or more molecules, thereby suppressing the phase transition to the crystalline form, and overcome poor solubility through high solubility. It is in a solid state. The reason why the phase transition to the crystalline form can be suppressed is that the glass transition temperature of the amorphous form is higher than that of the drug itself (Advanced Drug Delivery Reviews (2016) 100, 116-125). In addition, for the formation of amorphous co-crystal, it is necessary to use a crystallization method in which a high degree of supersaturation is rapidly reached by controlling the crystallization rate very quickly. Typically, it uses a method that induces the crystallization rate very rapidly, such as vacuum evaporation crystallization, supercritical crystallization, liquid nitrogen crystallization, freeze evaporation crystallization, etc. However, it is very difficult to design and control an amorphous form even if this extreme crystallization method is used, because hydrogen bonds due to the interaction between drug molecules and co-molecules in the formation of co-crystals are very diverse (From Molecules to Crystallizers An Introduction to Crystallization 2000; pp. 2-14).

SGLT-2(sodium/glucose cotransporter 2)는 SGLT-1(sodium/glucose cotransporter 1)과 함께 신장에서의 과도한 혈당 재흡수를 담당하고 있는 수송체이며, SGLT-2가 대부분의 역할을 담당하고 있다. 따라서, SGLT-2 저해제가 SGLT-2 수송제를 억제시키면 소변으로 배출되는 혈당이 늘어나게 되며, 결국 혈당이 낮아지고 더 나아가 혈당이 갖고 있는 칼로리가 배출되어 체중감소의 효과가 발생된다.SGLT-2 (sodium/glucose cotransporter 2), along with SGLT-1 (sodium/glucose cotransporter 1), is a transporter responsible for reabsorption of excessive blood sugar in the kidney, and SGLT-2 plays most of the role. Therefore, when the SGLT-2 inhibitor inhibits the SGLT-2 transport agent, the blood sugar discharged into the urine increases, and eventually the blood sugar decreases and furthermore, the calories contained in the blood sugar are discharged, resulting in the effect of weight loss.

이와 같은 효과로 제2형 당뇨병 치료제로서 유용하게 사용될 수 있는 SGLT-2 억제제로 개발된 약물 중 하나가 엠파글리플로진(Empagliflozin)이며, 베링거인겔하임에서 개발하여 현재 자디앙정 이라는 상품명으로 전세계에 판매되고 있다.With this effect, one of the drugs developed as an SGLT-2 inhibitor that can be useful as a treatment for type 2 diabetes is Empagliflozin, which was developed by Boehringer Ingelheim and is currently under the brand name Zadian Tablet. Are sold on.

엠파글리플로진은 하기 구조식(화학식 1)로 표시되며 국제공개특허공보 WO 2005/092877호에서 개시되었다. Empagliflozin is represented by the following structural formula (Chemical Formula 1) and is disclosed in International Publication No. WO 2005/092877.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112020035814535-pat00001
Figure 112020035814535-pat00001

엠파글리플로진은 국제공개특허공보 WO 2006/117359호에 엠파글리플로진 결정형과, 국제공개특허공보 WO 2011/039107호에 엠파글리플로진 결정형을 제조하기 위한 결정화 방법이 개시되어 있다.For empagliflozin, an empagliflozin crystalline form is disclosed in WO 2006/117359, and a crystallization method for preparing an empagliflozin crystalline form is disclosed in International Published Patent Publication WO 2011/039107. .

그러나 국제공개특허공보 WO 2006/117359호에 개시된 엠파글리플로진 결정형은 수용해도가 0.11mg/mL 밖에 되지 않으며, 안정성 또한 저조하다는 사실이 보고되어 있다.However, it is reported that the crystal form of empagliflozin disclosed in WO 2006/117359 has an aqueous solubility of only 0.11 mg/mL and also has poor stability.

또한 엠파글리플로진은 원료의약품으로서 저조한 안정성 때문에 일정한 품질을 유지하기가 어려워 제제학적으로 유용하지 못한 단점이 있다.In addition, empagliflozin has a disadvantage that it is not useful as a pharmaceutical ingredient because it is difficult to maintain a certain quality due to poor stability as a drug substance.

국제공개특허공보 WO 2011/039107호에는 엠파글리플로진 결정형에 대한 제조방법이 개시되어 있는데, 원심분리 및 냉각 램프를 사용하는 결정화방법에 대한 복잡성이 문제되고 있다. International Publication No. WO 2011/039107 discloses a method for preparing a crystal form of empagliflozin, but the complexity of a crystallization method using a centrifugal separation and cooling lamp is problematic.

따라서 본 발명에서는 엠파글리플로진의 낮은 수용해도 및 일정한 품질을 유지 시키지 못하는 좋지 않은 안정성을 극복하기 위해 보다 쉽고 생산성이 용이한 결정화 방법을 이용하여, 엠파글리플로진/시트릭산 공결정을 개발하였다. Therefore, in the present invention, empagliflozin/citric acid co-crystal was developed using an easier and more productive crystallization method in order to overcome the poor stability of empagliflozin that does not maintain a low water solubility and constant quality. I did.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.Throughout this specification, a number of papers and patent documents are referenced and citations are indicated. The disclosure contents of the cited papers and patent documents are incorporated by reference in this specification as a whole, and the level of the technical field to which the present invention belongs and the contents of the present invention are more clearly described.

WO 2005/092877WO 2005/092877 WO 2006/117359WO 2006/117359 WO 2011/039107WO 2011/039107

SGLT-2 억제제로서 엠파글리플로진의 문제점인 낮은 수용해도 및 안정성을 개선하고자 이에 노력한 결과 본 발명자들은 엠파글리플로진/시트르산 공결정을 개발하였다.As an SGLT-2 inhibitor, the present inventors have developed an empagliflozin/citric acid co-crystal as a result of making efforts to improve the low water solubility and stability, which is a problem of empagliflozin.

따라서 본 발명의 목적은 신규한 엠파글리플로진/시트르산 공결정을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel empagliflozin/citric acid co-crystal.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.Other objects and advantages of the present invention will become more apparent by the following detailed description, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 한 분자의 엠파글리플로진과 한 분자의 시트르산이 결합 된 공결정을 제공한다.According to an aspect of the present invention, the present invention provides a co-crystal in which one molecule of empagliflozin and one molecule of citric acid are bonded.

본 발명자들은 염기성 무기염류가 아닌 유기산인 시트르산을 사용하여 엠파글리플로진/시트르산 공결정을 제조하였다.The present inventors prepared empagliflozin/citric acid co-crystal using citric acid, which is an organic acid, not a basic inorganic salt.

따라서 본 발명자들은 엠파글리플로진의 낮은 안정성 그리고 수용해도를 극복하고자 수용해도가 매우 높으며, NH, N, O,OH가 풍부한 L-프롤린, L-아르기닌, L-라이신, 푸마릭산, 옥살산, L-피로글루탐산, 시트르산을 선정하여 공결정 설계 및 제조를 시도하였다. 그 결과 엠파글리플로진/시트르산 공결정을 개발 하였다.Therefore, the present inventors have a very high water solubility to overcome the low stability and water solubility of empagliflozin, rich in NH, N, O, OH L-proline, L-arginine, L-lysine, fumaric acid, oxalic acid, L -Pyroglutamic acid and citric acid were selected to design and manufacture co-crystals. As a result, empagliflozin/citric acid co-crystal was developed.

엠파글리플로진/시트르산 공결정은 기존 엠파글리플로진 결정형보다 수용해도 및 소장 pH의 용해도가 약 60배 이상 증가되었으며, 경구제 섭취 시 투입 되는 물의 량 250ml에서 충분히 용해될 수 있기 때문에, 경구 흡수도를 개선시킬 수 있으며, 흡습성 및 안정성 또한 향상되었다. 따라서 본 발명의 엠파글리플로진/시트르산 공결정을 사용하면 엠파글리플로진의 안정성 및 수용해도를 개선 시킨 개량신약으로서의 활용이 적절하다.Since empagliflozin/citric acid co-crystal has increased water solubility and solubility of small intestine pH by about 60 times more than that of the existing empagliflozin crystalline form, and can be sufficiently dissolved in the amount of water injected when taking an oral drug, Oral absorption can be improved, and hygroscopicity and stability are also improved. Therefore, the use of the empagliflozin/citric acid co-crystal of the present invention is suitable for use as an improved drug that improves the stability and water solubility of empagliflozin.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 엠파글리플로진/시트르산 공결정은 다음 화학식 2로 표시되는 화합물이다:According to an embodiment of the present invention, the empagliflozin/citric acid co-crystal is a compound represented by the following Formula 2:

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112020035814535-pat00002
Figure 112020035814535-pat00002

화학식 2의 엠파글리플로진/시트릭산 공결정은 수소결합에 의해 한 분자의 엠파글리플로진과 한 분자의 시트릭산이 1:1 비율로 공결정을 형성한다. 이와 같은 높은 수용해도를 갖는 시트릭산이 엠파글리플로진과 수소결합으로 인해 공결정을 형성함으로써 시트릭산과의 상호작용으로 인해 시트릭산이 용해될 때 엠파글리플로진도 함께 물에서 용해되기 때문에, 수용해도 및 소장 pH 6.8 용해도가 증가되는 것이다.In the empagliflozin/citric acid co-crystal of Formula 2, one molecule of empagliflozin and one molecule of citric acid form a co-crystal in a 1:1 ratio by hydrogen bonding. Since citric acid having such a high water solubility forms co-crystals due to hydrogen bonds with empagliflozin, when citric acid is dissolved due to the interaction with citric acid, empagliflozin is also dissolved in water. Water solubility and solubility in small intestine pH 6.8 are increased.

본 발명의 엠파글리플로진/시트릭산 공결정은 어디에도 보고된 바 없는 신규한 고체형태이다. The empagliflozin/citric acid co-crystal of the present invention is a novel solid form that has not been reported anywhere.

본 발명의 구현예에 따르면, 상기의 엠파글리플로진/시트릭산 공결정은 X선 회절(PXRD)분석에서 2θ 회절각이 13.458±0.2, 14.791±0.2, 18.056±0.2, 18.423±0.2, 18.923±0.2, 20.456±0.2, 23.547±0.2 및 23.930±0.2 에서 특징적인 피크를 갖는 분말 X선 회절 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 화학식 2로 표기되는 엠파글리플로진/시트릭산 공결정을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, the empagliflozin/citric acid cocrystal has 2θ diffraction angles of 13.458±0.2, 14.791±0.2, 18.056±0.2, 18.423±0.2, 18.923 in X-ray diffraction (PXRD) analysis. It provides an empagliflozin/citric acid co-crystal represented by Chemical Formula 2, characterized by having a powder X-ray diffraction pattern having characteristic peaks at ±0.2, 20.456±0.2, 23.547±0.2, and 23.930±0.2.

예컨대 본 발명에 따른 엠파글리플로진/시트릭산 공결정의 일 구현예의 분말 X선 회절의 강도 및 피크 위치는 하기 [표 1]와 같을 수 있다.For example, the intensity and peak position of powder X-ray diffraction of an embodiment of the empagliflozin/citric acid cocrystal according to the present invention may be as shown in Table 1 below.

Figure 112020035814535-pat00003
Figure 112020035814535-pat00003

(엠파글리플로진/시트릭산 공결정의 PXRD의 강도 및 피크 위치)(Intensity and peak position of PXRD of empagliflozin/citric acid co-crystal)

또한 본 발명은 밀폐 팬을 사용한 온도시차주사 열량(DSC)분석에서 승온속도를 10℃/min으로 하였을 때, 흡열개시온도 122.88℃±3℃에서 나타나고, 흡열온도 129.87℃±3℃에서 나타나는, 그 분자들의 비율이 1:1로 형성된 엠파글리플로진/시트릭산 공결정을 제공한다.In addition, the present invention appears at an endothermic initiation temperature of 122.88°C±3°C and an endothermic temperature of 129.87°C±3°C when the temperature increase rate is 10°C/min in the temperature differential scanning calorie (DSC) analysis using a sealed fan. Empagliflozin/citric acid co-crystal formed in a 1:1 ratio of molecules is provided.

또한 핵자기공명분광(NMR)분석에서 1H-NMR 스펙트럼이 한분자의 엠파글리플로진과 한분자의 시트릭산이 명확한 그 분자들의 비율이 1:1로 형성된 엠파글리플로진/시트릭산 공결정을 제공한다. In addition, in nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) analysis, the 1 H-NMR spectrum shows empagliflozin/citric acid cocrystals in which the ratio of one molecule of empagliflozin and one molecule of those molecules with clear citric acid is 1:1. to provide.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음 단계를 포함하는 엠파글리플로진의 공결정 제조방법을 제공한다. (a) 엠파글리플로진 및 유기용매를 혼합하고 이에 유기산을 각각 첨가하는 단계; (b) 상기 단계 (a)의 결과물을 승온시키고 환류 교반하는 단계; (c) 상기 단계 (b)의 결과물을 냉각하고 교반하는 단계; (d) 상기 단계 (c)의 용매의 1/2를 증발시키는 단계; 및 (e) 상기 단계 (d)의 결과물을 진공건조하고 엠파글리플로진 공결정을 수득하는 단계.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a method for producing a co-crystal of empagliflozin comprising the following steps. (a) mixing empagliflozin and an organic solvent and adding an organic acid thereto; (b) heating the product of step (a) and stirring under reflux; (c) cooling and stirring the product of step (b); (d) evaporating 1/2 of the solvent of step (c); And (e) vacuum-drying the product of step (d) to obtain empagliflozin co-crystal.

본 발명자들은 엠파글리플로진의 약제학적으로 유용한 신규 공결정을 제조함과 더불어 제조과정에서 별도의 염류를 붙였다 떼어 내는 공정을 가하지 않아도 매우 순수한 신규 공결정을 높은 수율로 제조할수 있는 방법을 확립하였다. 이 방법은 공결정화 중 용매 증발법이라 한다. The present inventors have established a method for preparing a new pharmaceutically useful co-crystal of empagliflozin, and producing a very pure new co-crystal with high yield without applying a separate salt and removing process during the manufacturing process. . This method is called solvent evaporation during co-crystallization.

본 발명의 방법은 상술한 본 발명의 엠파글리플로진/시트릭산 공결정을 제조하는 것이기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 반복 기재에 따른 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다. Since the method of the present invention is to prepare the empagliflozin/citric acid co-crystal of the present invention described above, the description in common between the two is omitted in order to avoid excessive complexity of the specification due to repeated description. .

이하, 엠파글리플로진/시트릭산 공결정을 제조하기 위한 본 발명의 방법을 단계별로 상세하게 설명하면 다음과 같다: Hereinafter, the method of the present invention for preparing empagliflozin/citric acid co-crystal will be described in detail step by step as follows:

(a) 엠파글리플로진 및 유기용매 혼합 및 유기산의 첨가 (a) Mixing empagliflozin and organic solvent and adding organic acid

우선, 본 발명의 방법은 고체 분말의 엠파글리플로진 및 유기용매를 혼합하고 이에 유기산을 각각 첨가하는 단계를 포함한다. First, the method of the present invention includes the steps of mixing empagliflozin and an organic solvent in a solid powder and adding an organic acid thereto.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 단계 (a)의 엠파글리플로진은 유기용매의 부피에 대하여 1-30 (w/v)%로 첨가 되고, 보다 바람직하게는 6-25 (w/v)%이며, 보다 더 바람직하게는 10-20 (w/v)%이다. According to an embodiment of the present invention, empagliflozin in step (a) is added in an amount of 1-30 (w/v)% based on the volume of the organic solvent, more preferably 6-25 (w/ v)%, and even more preferably 10-20 (w/v)%.

상기 엠파글리플로진 공결정의 제조시 높은 수율로 엠파글리플로진 공결정을 생성시키고, 과량으로 사용된 유기산을 제거에도 효과적인 용매로 검증된 유기용매는 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 디메틸 아세트아미드, 디메틸술폭사이드, 디메틸 포름아미드, 클로로포름, 메틸 에틸케톤, 에틸 아세테이트, 메틸렌클로라이드 및 아세토나이트릴로 구성된 유기용매로부터 최소 1종 이상 선택되고, 즉 단일 용매 또는 이의 혼합 용매가 선택되고, 보다 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 또는 아세톤이며, 가장 바람직하게는 메탄올이다. When preparing the empagliflozin co-crystal, an organic solvent that has been proven to be an effective solvent for producing an empagliflozin co-crystal in a high yield and removing excess organic acid is preferably methanol, ethanol, isopropyl At least one selected from organic solvents consisting of alcohol, acetone, tetrahydrofuran, dimethyl acetamide, dimethyl sulfoxide, dimethyl formamide, chloroform, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methylene chloride and acetonitrile, i.e. a single solvent or A mixed solvent thereof is selected, more preferably methanol, ethanol, isopropyl alcohol, or acetone, and most preferably methanol.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 단계 (a)의 유기산은 엠파글리플로진에 대하여 1 내지 1.5 당량의 몰비로 첨가된다. According to another embodiment of the present invention, the organic acid of step (a) is added in a molar ratio of 1 to 1.5 equivalents based on empagliflozin.

유기산은 각각 엠파글리플로진에 대하여 1 내지 1.5 당량의 몰비로 첨가되는 것이 바람직하다. 이렇게 하여 얻어진 무정형형태의 엠파글리플로진 신규 공결정 또는 복합제는 엠파글리플로진이 결합된 무정형형태의 엠파글리플로진/유기산 공결정 또는 복합제가 된다.The organic acid is preferably added in a molar ratio of 1 to 1.5 equivalents with respect to each empagliflozin. The thus obtained amorphous empagliflozin new co-crystal or complex is an amorphous empagliflozin/organic acid co-crystal or complex in which empagliflozin is bound.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 단계 (a)의 유기산은 상기 혼합된 엠파글리플로진 및 유기용매에 1/3의 양으로 나누어 첨가된다. According to another embodiment of the present invention, the organic acid of step (a) is added in an amount of 1/3 to the mixed empagliflozin and the organic solvent.

이는 상기 엠파글리플로진/유기산 공결정 또는 복합제의 제조 시 고체분말 엠파글리플로진과 유기산을 혼합 시 유기산의 혼합 비율이 엠파글리플로진과 1:1 비율로 형성에 있어 중요하기 때문이다. This is because when the empagliflozin/organic acid co-crystal or the composite agent is prepared, when the solid powder empagliflozin and the organic acid are mixed, the mixing ratio of the organic acid is important in the formation of the empagliflozin in a 1:1 ratio.

이에, 고체 분말 엠파글리플로진과 혼합하는 유기산을 한 번에 첨가하는 것보다 전체 혼합 당량의 1/3씩의 유기산을 나누어서 혼합할 때 가장 효과적으로 형성시킬 수 있다. Accordingly, it can be most effectively formed by dividing and mixing 1/3 of the total mixing equivalent of the organic acid rather than adding the organic acid to be mixed with the solid empagliflozin at once.

보다 바람직하게는, 상기 단계 (a)의 유기산을 상기 혼합된 엠파글리플로진 및 유기용매에 1/3의 양으로 나누어 20분 간격으로 첨가한다. More preferably, the organic acid of step (a) is added to the mixed empagliflozin and the organic solvent in an amount of 1/3 and added at intervals of 20 minutes.

(b) 상기 결과물의 승온 및 환류 교반 (b) heating and reflux stirring of the resultant

그 다음, 본 발명의 방법은 상기 단계 (a)의 결과물을 승온시키고 환류 교반하는 단계를 거친다. Then, the method of the present invention goes through a step of heating the resultant of step (a) and stirring under reflux.

상기 단계 (a)의 결과물의 승온 시간은 환류 온도에 도달하기 까지 1시간 이상의 시간이 소요되도록 온도의 조절이 팔요하며, 환류 온도에서의 교반시간은 세 시간이 넘지 않도록 하여야 한다. The heating time of the resultant product of step (a) needs to be adjusted so that it takes at least 1 hour to reach the reflux temperature, and the stirring time at the reflux temperature should not exceed three hours.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 단계 (b)의 승온은 1시간 내지 3시간 동안 실시한다. According to another embodiment of the present invention, the temperature increase in step (b) is carried out for 1 hour to 3 hours.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 단계 (b)의 환류 교반은 1시간 내지 3시간 동안 실시하고, 보다 바람직하게는 30분 내지 2시간 동안 실시하며, 보다 더 바람직하게는 30분 내지 1시간 동안 실시한다.According to another embodiment of the present invention, the reflux stirring in step (b) is carried out for 1 hour to 3 hours, more preferably for 30 minutes to 2 hours, even more preferably 30 minutes to 1 hour Conduct during.

(c) 상기 결과물의 냉각 및 교반 (c) cooling and stirring the resultant

그 다음, 본 발명의 방법은 상기 단계 (b)의 결과물, 즉 환류한 반응액을 냉각하고 교반하는 단계를 포함한다.Then, the method of the present invention includes the step of cooling and stirring the resultant of step (b), that is, the refluxed reaction liquid.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 단계 (c)의 냉각은 15-40℃에서 실시하고, 보다 바람직하게는 온도 15-30℃에서 실시하며, 가장 바람직하게는 15-20℃에서 실시한다.According to another embodiment of the present invention, the cooling in step (c) is performed at 15-40°C, more preferably at 15-30°C, and most preferably at 15-20°C. .

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 단계 (c)의 교반은 1-12시간 동안 실시하고, 보다 바람직하게는 1시간 내지 8시간 동안 실시하며, 보다 더 바람직하게는 3시간 내지 5시간 동안 실시한다.According to another embodiment of the present invention, the stirring in step (c) is carried out for 1-12 hours, more preferably for 1 to 8 hours, and even more preferably for 3 to 5 hours. do.

(d) 상기 결과물을 증발 및 교반 (d) evaporating and stirring the resultant product

그 다음 본 발명의 방법은 상기 단계 (c)의 결과물, 즉 냉각된 반응액의 용매의 1/2 증발시키면서 교반하는 단계를 포함한다.Then, the method of the present invention includes a step of stirring while evaporating 1/2 of the solvent of the resultant of step (c), that is, the cooled reaction liquid.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 단계 (d)의 증발은 30-60℃에서 실시하고, 보다 바람직하게는 온도 30-50℃에서 실시하며, 가장 바람직하게는 30-40℃에서 실시한다. According to another embodiment of the present invention, the evaporation in step (d) is performed at 30-60°C, more preferably at 30-50°C, and most preferably at 30-40°C. .

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 단계 (d)의 교반은 1-12시간 동안 실시하고, 보다 바람직하게는 1시간 내지 8시간 동안 실시하며, 보다 더 바람직하게는 3시간 내지 5시간 동안 실시한다.According to another embodiment of the present invention, the stirring in step (d) is carried out for 1-12 hours, more preferably for 1 to 8 hours, and even more preferably for 3 to 5 hours. do.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 단계 (d)이후에 (d-1) 상기 단계 (d)의 결과물을 감압 여과 후 유기용매로 세척하는 단계를 추가적으로 포함한다.According to another embodiment of the present invention, after step (d), (d-1) the resultant of step (d) is filtered under reduced pressure and then washed with an organic solvent.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 단계 (d-1)의 유기용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 디메틸 아세트아미드, 디메틸술폭사이드, 디메틸 포름아미드, 클로로포름, 메틸 에틸케톤, 에틸 아세테이트, 메틸렌클로라이드 및 아세토나이트릴로 구성된 유기용매로부터 최소 1종 이상 선택되고, 즉 단일 용매 또는 이의 혼합 용매가 선택되고, 보다 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜 또는 아세톤이며, 가장 바람직하게는 아세톤이다.According to another embodiment of the present invention, the organic solvent in step (d-1) is methanol, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, tetrahydrofuran, dimethyl acetamide, dimethyl sulfoxide, dimethyl formamide, chloroform, methyl ethyl. At least one is selected from an organic solvent consisting of ketone, ethyl acetate, methylene chloride and acetonitrile, that is, a single solvent or a mixed solvent thereof is selected, more preferably methanol, ethanol, isopropyl alcohol or acetone, most preferably It is acetone.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 단계 (c-1)의 유기용매는 상기 단계 (a)의 유기용매의 부피에 대하여 1-30 (v/v)%로 첨가되고, 보다 바람직하게는 1-10 (v/v)%, 보다 더 바람직하게는 2-5 (v/v)%이다.According to another embodiment of the present invention, the organic solvent of step (c-1) is added in an amount of 1-30 (v/v)% based on the volume of the organic solvent of step (a), more preferably 1-10 (v/v)%, even more preferably 2-5 (v/v)%.

(e) 상기 결과물의 진공건조 엠파글리플로진 공결정의 수득 (e) obtaining vacuum-dried empagliflozin co-crystal of the resultant product

마지막으로, 본 발명의 방법은 상기 단계 (e)의 결과물을 진공 건조하고 엠파글리플로진 공결정을 수득 하는 단계를 거친다.Finally, the method of the present invention undergoes a step of vacuum drying the resultant of step (e) and obtaining empagliflozin cocrystals.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 단계 (e)의 진공 건조는 온도 30-65℃에서 8시간 내지 12시간 동안 실시한다.According to another embodiment of the present invention, the vacuum drying in step (e) is performed at a temperature of 30-65° C. for 8 to 12 hours.

보다 바람직하게는 상기 진공 건조는 온도 40-55℃에서 실시하고, 보다 더 바람직하게는 온도 45-50℃에서 실시한다.More preferably, the vacuum drying is performed at a temperature of 40-55°C, and even more preferably, the vacuum drying is performed at a temperature of 45-50°C.

상기 온도 및 시간 동안 진공 건조를 실시하여 수득한 엠파글리플로진 시트릭산 공결정 수분 함량이 1% 이하이며 순도는 HPLC로써 99.5% 이상이다.The empagliflozin citric acid co-crystal obtained by vacuum drying for the above temperature and time is 1% or less and the purity is 99.5% or more by HPLC.

이러한 방법으로 SGLT-2 억제제로서 신장에서 혈당의 재흡수를 억제시켜 혈당을 소변으로 배출하도록 하여 혈당을 조절하는 제2형 당뇨병의 치료제로서 이용 가능한 엠파글리플로진 1당량에 1당량의 시트릭산이 결합된 엠파글리플로진/시트릭산 공결정 이다.In this way, as an SGLT-2 inhibitor, 1 equivalent of empagliflozin can be used as a therapeutic agent for type 2 diabetes that controls blood sugar by inhibiting the reabsorption of blood sugar from the kidneys and releasing blood sugar into the urine. It is an acid-bound empagliflozin/citric acid co-crystal.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다;The features and advantages of the present invention are summarized as follows;

(a) 본 발명은 한 분자의 엠파글리플로진과 한 분자의 유기산이 결합된 엠파글리플로진/시트르산 공결정 및 이의 제조 방법을 제공한다. (a) The present invention provides an empagliflozin/citric acid co-crystal in which one molecule of empagliflozin and one molecule of organic acid are bound, and a method for preparing the same.

(b) 본 발명의 엠파글리플로진/시트르산 공결정은 그 제조에 있어 공결정화를 통한 특수한 용매 환경에 유기산의 당량, 교반 용매의 증발량, 용매의 증발 온도 및 시간을 조절함으로써. 최적 비율의 신규한 공결정을 우수한 순도 및 수율로 수득할 수 있다. (b) The empagliflozin/citric acid co-crystal of the present invention is prepared by controlling the equivalent amount of organic acid, the evaporation amount of the stirring solvent, the evaporation temperature and time of the solvent in a special solvent environment through co-crystallization. Optimal proportions of novel co-crystals can be obtained in good purity and yield.

(c) 본 발명의 엠파글리플로진/시트르산 공결정은 매우 낮은 엠파글리플로진의 안정성 및 수용해도를 본 발명의 공결정으로 인해 엠파글리플로진의 수용해도 및 소장 pH 6.8의 용해도가 60배 증가되었으며, 안정성 또한 향상되어 엠파글리플로진 원료의약품으로서 매우 유용하다.(c) The empagliflozin/citric acid co-crystal of the present invention has very low stability and water solubility of empagliflozin, and the water solubility of empagliflozin and the solubility of small intestine pH 6.8 are 60 due to the co-crystal of the present invention. It has been doubled, and its stability is also improved, making it very useful as a drug substance for empagliflozin.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 엠파글리플로진/시트릭산 공결정의 분말 X선 회절(PXRD)패턴 결과를 보여준다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 엠파글리플로진/시트릭산 공결정, 공지된 엠파글리플로진, 시트릭산, 그리고 엠파글리플로진/시트릭산 혼합물의 분말 X선 회절(PXRD)패턴 결과를 보여준다. 이 패턴에서 파란색은 엠파글리플로진/시트릭산 공결정, 검정색은 엠파글리플로진, 빨간색은 시트릭산 그리고 연두색은 엠파글리플로진/시트릭산 혼합물을 보여주는데 피크가 서로 상이하게 다르다는 것을 보여준다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 엠파글리플로진/시트릭산 공결정의 온도시차주사열량(DSC)의 열량곡선 결과를 보여준다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 엠파글리플로진/시트릭산 공결정, 공지된 엠파글리플로진, 시트릭산, 그리고 엠파글리플로진/시트릭산 혼합물의 온도시차주사열량(DSC)의 열량곡선 결과를 보여준다. 이 결과에서 엠파글리플로진/시트릭산 공결정은 새로운 흡열피크를 갖는다는 것이 확인된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 엠파글리플로진/시트릭산 공결정의 핵자기공명분광(NMR) 1H-NMR 스펙트럼 결과를 보여주는데, 이 결과에서 엠파글리플로진/시트릭산의 화학양론적 비율이 1:1로 정확하게 그 피크가 적분 되어 나타난다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 엠파글리플로진/시트릭산 공결정 그리고 엠파글리플로진 결정형의 1 mg/mL의 농도의 수용해성을 비교 시험한 결과이다. 이때 본 발명의 엠파글리플로진/시트릭산 공결정은 모두 용해가 되었지만 엠파글리플로진 결정형은 용해도가 낮아서 용해되지 않는다.
1 shows a powder X-ray diffraction (PXRD) pattern result of empagliflozin/citric acid co-crystal prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a powder X-ray diffraction of empagliflozin/citric acid co-crystal, known empagliflozin, citric acid, and empagliflozin/citric acid mixture prepared according to an embodiment of the present invention ( PXRD) pattern results are shown. In this pattern, blue shows empagliflozin/citric acid co-crystal, black shows empagliflozin, red shows citric acid, and light green shows empagliflozin/citric acid mixture, showing that the peaks are different. .
FIG. 3 shows a calorific value curve result of differential temperature scanning calorimetry (DSC) of empagliflozin/citric acid co-crystal prepared according to an embodiment of the present invention.
4 is a temperature differential scanning calorific value of empagliflozin/citric acid cocrystal, known empagliflozin, citric acid, and empagliflozin/citric acid mixture prepared according to an embodiment of the present invention ( DSC) shows the results of the calorie curve. From these results, it is confirmed that the empagliflozin/citric acid co-crystal has a new endothermic peak.
5 shows nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) 1 H-NMR spectrum results of empagliflozin/citric acid cocrystals prepared according to an embodiment of the present invention, from which empagliflozin/citric acid The stoichiometric ratio of is 1:1, and the peak is accurately integrated.
6 is a result of a comparison test of the water solubility of the empagliflozin/citric acid co-crystal and the empagliflozin crystalline form at a concentration of 1 mg/mL prepared according to an embodiment of the present invention. At this time, all of the empagliflozin/citric acid cocrystals of the present invention are dissolved, but the empagliflozin crystalline form is not dissolved due to low solubility.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.The present invention will be described in more detail through the following examples. These examples are only for describing the present invention in more detail, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples according to the gist of the present invention. .

[실시예 1] 엠파글리플로진/시트릭산 공결정 제조[Example 1] Preparation of empagliflozin/citric acid co-crystal

엠파글리플로진 10g과 에탄올 100ml를 넣은 후 상온에서 20분간 교반한다. 그 후 시트릭산 1.2 당량을 1/3씩 투입하고 온도를 1시간 동안 서서히 올려 환류온도까지 도달한 후 30분간 더 교반하였다. 서서히 15℃-20℃까지 냉각한 후 3시간 동안 교반하였다. 그 후 온도를 30℃-40℃ 3시간 동안 교반하면서 에탄올을 70ml 증발시켜 결정을 석출시켰다. 석출된 결정을 감압 여과 후 에틸아세테이트 10ml로 세척하고 45℃에서 16시간이상 진공 건조하여 신규한 엠파글리플로진/시트릭산 공결정을 89% 수율로 얻었다.After adding 10 g of empagliflozin and 100 ml of ethanol, the mixture is stirred at room temperature for 20 minutes. Then, 1.2 equivalents of citric acid were added by 1/3, and the temperature was gradually raised for 1 hour to reach reflux temperature, followed by stirring for 30 minutes. After slowly cooling to 15 ℃-20 ℃ and stirred for 3 hours. Thereafter, while stirring the temperature at 30° C.-40° C. for 3 hours, 70 ml of ethanol was evaporated to precipitate crystals. The precipitated crystals were filtered under reduced pressure, washed with 10 ml of ethyl acetate, and vacuum dried at 45° C. for 16 hours or longer to obtain a novel empagliflozin/citric acid co-crystal in 89% yield.

[실시예 2] 엠파글리플로진/시트릭산 공결정 제조[Example 2] Preparation of empagliflozin/citric acid co-crystal

엠파글리플로진 10g과 아세톤 100mL를 넣은 후 상온에서 20분간 교반한다. 그 후 시트르산 1.2 당량을 투입한 후 1시간 동안 교반하였다. 그 후 온도를 30℃-40℃ 3시간 동안 교반 하면서 아세톤을 80mL 증발시켜 결정을 석출시켰다. 그 후 에틸아세테이트 50mL를 투입한 후 20분간 교반하였다. 그리고 석출된 결정을 감압 여과 후 에틸아세테이트 10ml로 세척하고 45℃에서 16시간이상 진공 건조하여 신규한 엠파글리플로진/시트릭산 공결정을 82% 수율로 얻었다.After adding 10 g of empagliflozin and 100 mL of acetone, the mixture is stirred at room temperature for 20 minutes. Then, after adding 1.2 equivalents of citric acid, the mixture was stirred for 1 hour. Thereafter, the temperature was stirred at 30° C.-40° C. for 3 hours to evaporate 80 mL of acetone to precipitate crystals. Thereafter, 50 mL of ethyl acetate was added, followed by stirring for 20 minutes. Then, the precipitated crystals were filtered under reduced pressure, washed with 10 ml of ethyl acetate, and vacuum dried at 45° C. for 16 hours or longer to obtain a novel empagliflozin/citric acid co-crystal in 82% yield.

[실험예 1] 분말 X-선 회절 (PXRD)[Experimental Example 1] Powder X-ray diffraction (PXRD)

PXRD 분석(도 1에서 도 2 참조)을 Cu Kα 방사선을 사용하여 (D8 Advance) X-선 분말 회절계 상에서 수행하였다. 기구에는 관 동력이 장치되어 있고, 전류량은 45 kV 및 40 mA 로 설정하였다. 발산 및 산란 슬릿은 1°로 설정하였고, 수광 슬릿은 0.2 mm 로 설정하였다. 5 에서 35° 2θ까지 3°/분 (0.4 초/0.02°간격) 의 θ-2θ 연속 스캔을 사용하였다.PXRD analysis (see Fig. 1 to Fig. 2) was performed on an X-ray powder diffractometer (D8 Advance) using Cu Kα radiation. The instrument was equipped with tube power, and the amount of current was set at 45 kV and 40 mA. The divergence and scattering slits were set to 1°, and the light receiving slits were set to 0.2 mm. A θ-2θ continuous scan of 3°/min (0.4 sec/0.02° interval) from 5 to 35° 2θ was used.

[실험예 2] 온도 시차주사 열량법(DSC)[Experimental Example 2] Temperature Differential Scanning Calorimetry (DSC)

TA사로부터 입수한 DSC Q20을 사용하여, 질소 정화 하에 20℃ 에서 300℃까지 10℃/min 스캔속도로, 밀폐 팬에서 DSC 측정(도 3에서 도 4 참조)을 수행하였다.DSC Q20 obtained from TA company was used to perform DSC measurements (see FIG. 3 to FIG. 4) in a closed pan at a scan rate of 10°C/min from 20°C to 300°C under nitrogen purification.

[실험예 3] 엠파글리플로진/시트릭산 공결정의 용해도 평가 [Experimental Example 3] Evaluation of the solubility of empagliflozin/citric acid co-crystal

엠파글리플로진은 0.111mg/ml의 수용해도를 갖는 난용성이기 때문에 그에 따라 수용해도가 높은 시트릭산과 결합시켜 새로운 공결정을 제조하여 엠파글리플로진의 수용해도 및 위장관 pH 용해도를 개선시키고자 하였다. 그 결과를 아래 표 2에 정리하였다. Since empagliflozin is poorly soluble with a water solubility of 0.111 mg/ml, it is combined with citric acid with high water solubility to prepare a new co-crystal to improve water solubility and gastrointestinal pH solubility of empagliflozin. I did. The results are summarized in Table 2 below.

H2OH 2 O pH6.8pH6.8 엠파글리플로진 결정형Empagliflozin crystalline form 0.101 mg/mL0.101 mg/mL 0.108 mg/mL0.108 mg/mL 엠파글리플로진/시트릭산Empagliflozin/Citric Acid 6.06 mg/mL6.06 mg/mL 6.48 mg/mL6.48 mg/mL

(엠파글리플로진/시트릭산 공결정의 용해도)(Solubility of Empagliflozin/Citric Acid Cocrystal)

상기 표 2에서 보는 바와 같이 공지된 엠파글리플로진 결정형에 비해 본 발명의 엠파글리플로진/시트릭산 공결정의 수용해도 및 소장 pH 6.8에서의 용해도가 약 60배 증가되었다는 것을 확인하였다. 따라서 본 발명의 엠파글리플로진/시트릭산 공결정이 공지된 엠파글리플로진 결정형에 비해 수용해도가 약 60배까지 증가될 수 있다는 것이 확인되었다. 따라서 본 발명의 엠파글리플로진/시트릭산 공결정은 엠파글리플로진 결정형의 문제점인 낮은 수용해도를 극복할 수 있는 신규한 결정형태이며, 이는 엠파글리플로진의 약효를 극대화시킬 수 있음이 예측되었다. As shown in Table 2, it was confirmed that the water solubility of the empagliflozin/citric acid co-crystal of the present invention and the solubility in the small intestine pH 6.8 were increased by about 60 times compared to the known empagliflozin crystalline form. Therefore, it was confirmed that the empagliflozin/citric acid co-crystal of the present invention can increase the water solubility up to about 60 times compared to the known empagliflozin crystalline form. Therefore, the empagliflozin/citric acid co-crystal of the present invention is a novel crystalline form capable of overcoming the low water solubility, which is a problem of the empagliflozin crystalline form, which can maximize the medicinal effect of empagliflozin. Was predicted.

[실험예 4] 엠파글리플로진/시트릭산 공결정과 엠파글리플로진 결정형의 가속, 가혹 안정성비교 평가 [Experimental Example 4] Acceleration and severe stability comparison evaluation of empagliflozin/citric acid co-crystal and empagliflozin crystalline form

의약품의 안정성 시험이라 함은 의약품등의 저장방법 및 사용기간을 설정하기 위하여, 적절한 규격을 설정한 후 정해진 시험법에 근거하여 유의적인 변화를 판단하여 유효기간을 설정하게 되므로, 약물의 적정한 안정성 확보는 약물의 제품화에 있어 대단히 중요한 요소 중 하나이다. The stability test of a drug is to set the storage method and period of use of the drug, after setting an appropriate standard, and then determining a significant change based on the determined test method and setting the expiration date. Is one of the very important factors in the commercialization of drugs.

따라서 본 발명의 엠파글리플로진/시트릭산 공결정의 제품화 가능성을 확인하기 위해 국제공개특허공보 WO 2006/117359호에 공지된 엠파글리플로진 결정형을 대조군으로 하여 ICH 가이드라인에 따라 가속 및 가혹 안정성을 실시하고 미국 약전(USP)에 기재되어 있는 액체크로마토그래피(HPLC) 분석법을 이용하여 분석한 후 그 결과를 표 3와 4에 나타내었다. Therefore, in order to confirm the commercialization possibility of the empagliflozin/citric acid co-crystal of the present invention, the empagliflozin crystalline form known in International Publication No. WO 2006/117359 was used as a control and accelerated according to the ICH guidelines. After performing severe stability and analyzing using a liquid chromatography (HPLC) analysis method described in the United States Pharmacopeia (USP), the results are shown in Tables 3 and 4.

초기Early 3일3 days 7일7 days 엠파글리플로진/
푸마르산
Empagliflozin/
Fumaric acid
99.84%99.84% 99.85%99.85% 99.84%99.84%
엠파글리플로진 결정형Empagliflozin crystalline form 99.84%99.84% 99.31%99.31% 99.01%99.01%

{엠파글리플로진/시트릭산 공결정과 엠파글리플로진 결정형의 가속 안정성 결과 (40℃± 2℃, RH 75%)}{Accelerated stability results of empagliflozin/citric acid co-crystal and empagliflozin crystalline form (40℃± 2℃, RH 75%)}

초기Early 3일3 days 7일7 days 엠파글리플로진/
시트릭산
Empagliflozin/
Citric acid
99.84%99.84% 99.83%99.83% 99.81%99.81%
엠파글리플로진 결정형Empagliflozin crystalline form 99.84%99.84% 99.02%99.02% 98.07%98.07%

{엠파글리플로진/시트릭산 공결정과 엠파글리플로진의 가혹 안정성 평가 결과 (60℃± 2℃, RH 75%)}{Severe stability evaluation result of empagliflozin/citric acid co-crystal and empagliflozin (60℃± 2℃, RH 75%)}

실시예에 의해 제조된 엠파글리플로진/시트릭산 공결정과 엠파글리플로진 결정형의 가속, 가혹조건의 안정성 시험을 실시하였다. 그 결과 표 3 및 4에서 나타난 것 같이 엠파글리플로진/시트릭산 공결정은 순도의 영향 없이 안정하게 유지되었지만, 엠파글리플로진 결정형은 순도가 낮아지면서 안정성이 좋지 않다는 것이 확인되었다.Acceleration of the empagliflozin/citric acid co-crystal and the empagliflozin crystalline form prepared according to Examples, and stability tests under severe conditions were performed. As a result, as shown in Tables 3 and 4, the empagliflozin/citric acid co-crystal remained stable without the influence of the purity, but it was confirmed that the empagliflozin crystal form was poor in stability as the purity decreased.

따라서 엠파글리플로진/시트릭산 공결정의 가속, 가혹 조건에서의 안정성은 엠파글리플로진 결정형 보다 개선되었다는 것이 확인되었다.Therefore, it was confirmed that the stability of the empagliflozin/citric acid co-crystal was improved compared to that of the empagliflozin crystalline form.

[실험예 5] 엠파글리플로진/시트릭산 공결정과 엠파글리플로진 결정형의 수용해성 비교시험[Experimental Example 5] Comparative test of water solubility of empagliflozin/citric acid co-crystal and empagliflozin crystalline form

체내 흡수율을 증가시키기 위해서는 수용해성이 어느 정도는 증가되어야 한다. 따라서 본 발명의 엠파글리플로진/시트릭산 공결정과 공지된 엠파글리플로진 결정형의 수용해성을 1mg/mL의 농도로 하여 비교평가 하였다. 그 결과 엠파글리플로진 결정형은 용해되지 않아 현탁액 상태로 존재하는 반면 본 발명의 엠파글리플로진 공결정은 모두 용해되어 수용해성이 증가 되었음을 확인하였다. 따라서 본 발명의 공결정은 수용해도를 개선시켜, 엠파글리플로진의 난용성을 극복할 수 있는 새로운 원료의약품으로서의 가치를 입증하였다 [도 6].To increase the absorption rate in the body, water solubility must be increased to some extent. Therefore, the water solubility of the empagliflozin/citric acid co-crystal of the present invention and the known empagliflozin crystalline form was compared and evaluated at a concentration of 1 mg/mL. As a result, it was confirmed that the empagliflozin crystal form did not dissolve and existed in a suspension state, whereas the empagliflozin co-crystal of the present invention was all dissolved to increase water solubility. Therefore, the co-crystal of the present invention has proven its value as a new drug substance capable of overcoming the poor solubility of empagliflozin by improving water solubility [Fig. 6].

그러므로 본 발명 엠파글리플로진/시트릭산 공결정은 엠파글리플로진의 문제점인 낮은 안정성 및 수용해도를 극복한 새로운 원료의약품으로서의 가능성을 기대한다.Therefore, the present invention empagliflozin/citric acid co-crystal is expected as a new drug substance that overcomes the problems of empagliflozin, such as low stability and water solubility.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As described above, specific parts of the present invention have been described in detail, and it is obvious that these specific techniques are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereto for those of ordinary skill in the art. Accordingly, it will be said that the substantial scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (5)

한 분자의 엠파글리플로진과 한 분자의 시트릭산으로 결합된 엠파글리플로진/시트릭산 공결정으로서, 엠파글리플로진/시트릭산 공결정은 화학식 1로 표시되는 화합물이며, X선 회절(PXRD)분석에서 2θ 회절각이 13.458±0.2, 14.791±0.2, 18.056±0.2, 18.423±0.2, 18.923±0.2, 20.456±0.2, 23.547±0.2 및 23.930±0.2, 에서 특징적인 피크를 갖는 분말 X선 회절 패턴을 가지며, 온도시차주사 열량(DSC)분석에서 흡열개시온도 122.88℃±3℃에서 나타나고, 흡열온도 129.87℃±3℃에서 나타나는 것을 특징으로 하는 엠파글리플로진/시트릭산 공결정:
[화학식 1]
Figure 112020086725172-pat00004
As an empagliflozin/citric acid co-crystal combined with one molecule of empagliflozin and one molecule of citric acid, the empagliflozin/citric acid co-crystal is a compound represented by Formula 1, and X-ray diffraction In (PXRD) analysis, the 2θ diffraction angle was 13.458±0.2, 14.791±0.2, 18.056±0.2, 18.423±0.2, 18.923±0.2, 20.456±0.2, 23.547±0.2, and 23.930±0.2. Empagliflozin/citric acid co-crystal, characterized in that it has a diffraction pattern and appears at an endothermic initiation temperature of 122.88℃±3℃ in temperature differential scanning calorimetry (DSC) analysis, and appears at an endothermic temperature of 129.87℃±3℃:
[Formula 1]
Figure 112020086725172-pat00004
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항의 엠파글리플로진/시트릭산 공결정을 포함하여 SGLT-2를 억제하여 혈당을 조절하는 당뇨병 치료 또는 예방용 약제학적 조성물.A pharmaceutical composition for the treatment or prevention of diabetes, including the empagliflozin/citric acid co-crystal of claim 1, to control blood sugar by inhibiting SGLT-2.
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