KR20050043589A - 리팍시민의 다형체, 그의 제조방법, 및 그의의약품으로서의 용도 - Google Patents

Abstract

리팍시민 α 및 리팍시민 β로 명명되는 리팍시민(INN) 항생제의 결정성 다형체 및 리팍시민 γ로 명명되는 거의 비결정성 형태가 발견되었다. 이 형태들은 경구 및 국소용 의약품의 제조에 유용하며, 소정의 온도 및 시간 동안 에틸 알콜 중에 조 리팍시민을 가열-용해(hot-dissolving)시키고, 물을 가하여 생성물의 결정화를 유도함으로써 수행되는 결정화 공정에 의해 얻을 수 있다. 결정화 이후에, 최종 생성물 중에 특정 수분 함량이 얻어질 때까지 조절되는 조건하에서 건조를 수행한다.

Description

리팍시민의 다형체, 그의 제조방법, 및 그의 의약품으로서의 용도{Polymorphous forms of rifaximin, processes for their production and use thereof in medicinal preparations}

본 발명은 리팍시민의 다형체, 그의 제조방법, 및 이를 포함하는 조성물에 관한 것이다.

리팍시민(INN; 머크 인텍스(The Merck Index) 13판, 8304 참조)은 리파마이신 계열에 속하는 항생제이며, 구체적으로 리팍시민은 이탈리아 특허 IT 1154655에 개시 및 특허청구된 피리도-이미다조 리파마이신이다. 유럽특허 EP 0161534는 리파마이신 O(머크 인텍스 13판, 8301)로부터 출발한 제조방법을 개시 및 특허청구하고 있다.

이들 특허는 모두 결정화는 적절한 용매 또는 용매 시스템에서 수행될 수 있다고 언급하면서 일반적인 방법에 의한 리팍시민의 정제를 기술하고 있으며, 몇가지 실시예에서, 반응에서 얻어진 생성물은 에틸 알콜/물의 7:3 혼합물로부터 결정화할 수 있으며, 대기압 또는 진공 하에서 건조할 수 있다는 것을 나타내고 있다. 이들 특허 모두는 결정화 및 건조의 실험 조건 및 얻어지는 생성물의 구체적인 결정학적(crystallographic) 특성을 개시하고 있지 않다.

상이한 다형체의 존재가 이전에 알려진 바 없으며, 따라서 상기 특허 모두에 기재되어 있는 실험 조건은, 생성물 자체의 결정학적 특성은 별도로 하고, 화학적인 관점으로부터 적절한 순도를 갖는 동질의 생성물을 제조하기 위하여 개발된 것이다.

본 발명자들은 몇몇의 다형체들이 존재하고, 이러한 다형체들의 형성이, 용매 뿐만 아니라, 결정화 및 건조가 수행되는 시간 및 온도 조건에도 의존한다는 것을 예기치 못하게 발견하였다.

본 명세서에서, 이들 다형체들을 각각의 회절패턴(diffractograms)에 근거하여 리팍시민 α(도 1) 및 리팍시민 β (도 2)로 동정하였으며, 높은 함량의 무정형(amorphous) 성분을 가진 거의 결정형이 아닌(poorly crystalline) 형태를 리팍시민 γ (도 3)으로 동정하였다.

리팍시민의 다형체는 분말 X-선 회절을 사용하여 특성분석을 하였다.

이러한 다형체의 동정 및 특성분석과 함께, 이들을 얻기 위한 실험 조건의 정의는, 리팍시민과 같이 인간 및 동물용 의약품으로서 시판되는 약리학적 활성을 갖는 화합물에 대해서는 매우 중요하다. 의약품에서 활성물질로서 사용될 수 있는 화합물의 다형성(polymorphism)은 약물의 약리학적-독성학적 성질에 영향을 미칠 수 있는 것으로 알려져 있다. 활성물질의 상이한 다형체는 상이한 생체이용률, 용해도, 안정성, 색, 타정성, 유동성 및 가공성을 가질 수 있으며, 따라서 독성학적 안전성, 임상적 유효성 및 생산적 효율성의 추이(profiles)를 변경시킬 수 있다.

활성물질의 제조방법이 각 제조단위(production batches)의 다형성의 관점에서 균질하고 안정된(sound) 결과를 얻을 수 있도록 표준화 및 관리되어야 한다는 것을 약물의 시판 허가를 규율하는 기관이 요구한다는 점으로부터, 상이한 다형체의 중요성이 확인된다 (CPMP/QWP/96, 2003 - 새로운 활성 물질의 화학에 대한 지침 참조; CPMP/ICH/367/96, 2003 - 지침 명세: 새로운 의약 성분 및 새로운 의약품에 대한 시험 방법 및 허용 기준 참조; 시행일 2000년 3월).

상기한 표준화에 대한 필요성은, 라파마이신계 항생제 분야에서 Henwood S.Q., de Villiers M.M., Leibenberg W. 및 Lotter A.P. (Drug Development and Industrial Pharmacy, 26(4), 403-408, (2000))에 의해 더욱 강화되었으며, 이들은 상이한 제조자들에 의해 제조된 리팜피신(INN)의 상이한 제조단위(production batches)가 상이한 다형적 특성을 나타내며, 따라서 이들은 상이한 용출 추이를 나타내고 결과적으로 각각의 약리학적 특성이 변화한다는 것을 확인한 바 있다.

기존의 특허 즉 이탈리아 특허 IT 1154655 및 유럽특허 EP 0161534에서 포괄적으로(generically) 개시된 결정화 및 건조 공정을 적용할 경우, 어떤 실험 조건에서는 거의 결정형이 아닌 형태의 리팍시민이 얻어지는 반면, 다른 실험 조건에서는 다른 형태의 결정성 다형체들이 얻어진다는 것을 발견하였다. 또한, 상기 특허들에 개시된 바 없는 몇몇의 파라미터들(예를 들어, 보관 조건 및 주위의 상대습도)은 다형체의 형성에 놀라운 영향을 미친다는 것을 발견하였다.

본 특허출원의 리팍시민 다형체들은 이전에 알려지거나 암시된 바 없다. 결정화, 건조, 및 보관을 위하여 사용된 조건과 관계없이, 개시된 조건의 범위 내에서 어떠한 방법을 선택하더라도 단일의 균질한 생성물이 항상 얻어지게 될 것이라는 것이 그 당시의 일반적인 생각이었다.

α, β, 및 γ 형태의 형성은 결정화 용매 중의 물의 존재, 생성물이 결정화되는 온도, 및 건조 단계의 마지막에 생성물에 존재하는 물의 양에 의존한다는 것을 발견하였다.

α, β, 및 γ 형태의 리팍시민을 합성하였으며, 본 발명의 목적 중 하나는 이들을 제공하는 것이다.

또한, 고체상태에서 리팍시민 내의 물의 존재는 가역적이며, 따라서 물의 흡수 및/또는 방출(cession)은 적절한 주위 조건하에서 발생할 수 있다. 따라서, 리팍시민은 하나의 형태로부터 다른 형태로 전이(transition)될 수 있으며, 또한 용해 및 재결정될 필요없이, 고체 상태로 남아있게 된다. 예를 들어, 다형체 α는, 4.5% 이상의 함량이 얻어질 때까지 수화에 의해 물을 가함으로써, 다형체 β로 전환되며, 다시 4.5% 이하의 함량이 얻어질 때까지 건조함으로써 물을 잃게 되어, 다형체 α로 전환된다.

이러한 결과는 이들이 일부 공정의 산업적 제조 조건을 결정하기 때문에 현저한 중요성을 가지는데, 상기 조건들은, 예를 들어 결정화된 생성물의 세척, 또는 최종 생성물의 보관 조건, 또는 생성물이 보관되는 용기의 특성과 같이, 이전에 생성물의 다형성 결정에 대하여 중요하게 간주된 바 없다.

상기한 α, β, 및 γ 형태들은, 리팍시민을 포함하는 의약품의 제조에 있어서, 순수하고 균질한 생성물로서 유리하게 사용될 수 있다.

이미 지적한 바와 같이, 유럽특허 EP 0161534에 개시 및 특허청구된, 리파마이신 O로부터 리팍시민을 제조하는 방법은 얻어진 생성물의 정제 및 동정(identification)의 관점에서 단점이 있다. 또한, 그것은, 예를 들어 16 내지 72 시간의 매우 긴 반응시간에 관한, 합성적 관점에서도 몇가지 한계를 나타내고 있는데, 이는 산업적 사용에 적합하지 않으며, 또한 반응 혼합물에 형성될 수 있는 산화된 리팍시민의 in situ 환원을 제공하지 않기 때문에 적합하지 않다.

그러므로, 본 발명의 다른 목적은, 여기에서 생성물로서 특허청구되고, 상기 활성물질을 포함하는 의약품의 제조에 있어서 정의된 균질한 활성물질로서 사용할 수 있는, α, β, 및 γ 형태의 리팍시민의 개선된 산업적 제조방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같이, α, β, 및 γ 형태의, 리팍시민(INN)으로 알려진 항생제, 이들의 제조방법, 및 경구 또는 국소 투여용 의약품의 제조를 위한 이들의 용도가 본 발명의 목적이다.

본 발명의 일 태양은 1:1 내지 2:1의 부피비의 물 및 에틸 알콜의 혼합용매 중에서, 2 내지 8 시간 동안, 40℃ 내지 60℃의 온도에서, 1 몰당량의 리파마이신 O를 과량의, 바람직하게는 2.0 내지 3.5 몰당량의, 2-아미노-4-메틸피리딘과 반응시키는 단계를 포함한다.

반응중에 형성된 소량의 산화된 리팍시민을 환원시키기 위하여, 반응의 마지막에, 반응혼합물을 실온으로 냉각하고, 물, 에틸 알콜, 및 수성(aqueous) 진한 염산의 혼합물 중의 아스코르빈 산 용액을, 격렬히 교반하면서 가한다. 끝으로, 반응에서 사용된 과량의 2-아미노-4-메틸피리딘을 더 제거하기 위하여, 진한 염산 수용액을 가함으로써, pH를 약 pH2.0으로 조절한다. 상기 현탁액을 여과하고, 얻어진 고체를 반응에 사용된 동일한 용매 혼합물 물/에틸 알콜로 세척한다. 상기 반-완성된(semifinished) 생성물을 "조 리팍시민(raw rifaximin)"이라 칭한다.

상기 조 리팍시민은 이어지는 정제 단계에 직접 적용할 수 있다. 또한, 선택적으로, 반완성된 생성물을 장기간 보관하고자 할 경우, 상기 조 리팍시민을 진공하에서, 65℃ 이하의 온도에서, 6 내지 24 시간 동안 건조시킬 수 있으며, 이러한 반완성된 생성물을 "건조된 조 리팍시민"이라 칭한다.

상기에서 얻어진 조 리팍시민 및/또는 건조된 조 리팍시민은 45℃ 내지 65℃의 온도에서 에틸 알콜에 용해시키는 단계; 및 바람직하게는 상기 용해를 위해 사용된 에틸 알콜의 양에 대하여 15 내지 70 중량%의 물을 가함으로써 이들을 결정화하는 단계; 및 4 내지 36 시간 동안 교반하면서, 0℃ 내지 50℃의 온도에서, 얻어진 현탁액을 유지시키는 단계에 의해 정제된다.

상기 현탁액을 여과하고, 상기 얻어진 고체를 물로 세척한 후, 진공 또는 통상의 압력 하에서, 건조제(drying agent)를 사용하거나 사용하지 않고, 실온 내지 105℃의 온도에서, 2 내지 72 시간 동안, 건조한다.

α, β, 및 γ 형태의 형성은 결정화를 위해 선택한 조건에 의존한다. 특히, 결정화가 수행되는 용매 혼합물의 조성, 결정화 후 반응혼합물이 유지되는 온도, 및 상기 온도가 유지되는 시간이 매우 중요한 것으로 입증되었다.

더욱 구체적으로는, 침전을 유발하기 위하여 용액을 28℃ 내지 32℃의 온도로 가져오고, 얻어진 현탁액을 추가로 0℃로 냉각하고, 이 온도에서 6 내지 24 시간 동안 유지할 경우, 리팍시민 γ가 얻어진다.

상기 현탁액을 여과하고, 고체를 탈염수(demineralized water)로 세척하고, 수분 함량이 1.0 ∼ 2.0 % 가 될 때까지 건조한다.

결정화를 유발하기 위하여 우선 온도를 28℃ 내지 32℃로 가져온 다음, 상기 현탁액을 40℃ 내지 50℃의 온도로 가져온 후, 이 온도에서 6 내지 24 시간 동안 유지한 다음, 상기 현탁액을 15분 내지 1시간 내에 신속히 0℃로 냉각하고 여과한 후, 고체를 물로 세척하고, 건조할 경우, α 및 β 리팍시민이 얻어진다.

건조 단계는 α 및 β 다형체의 리팍시민을 얻는데 있어서 매우 중요한 역할을 하며, 건조 후 생성물에 존재하는 잔량의 물을 점검하기 위하여, 예를 들어 칼 피셔(Karl Fisher) 방법과 같이, 수분 함량을 측정하기 위한 적절한 방법으로 점검하여야 한다.

건조 중에 리팍시민 α 또는 리팍시민 β의 생성은 마지막에 잔류하는 물의 양 (4.5% 이상 또는 이하)에 의존하며, 이러한 중요한 한계의 물 퍼세트가 얻어지는 압력 및 온도의 실험 조건에 의존하는 것은 아니다. 사실상, 더 높거나 더 낮은 수분 함량을 갖는, 두 다형체는 진공 또는 대기압 하에서, 실온 또는 높은 온도에서, 건조제의 존재 또는 비존재하에서, 건조시킴으로써 얻어질 수 있다. 단, 상기 건조는 각 다형체에 대한 물 퍼센트 특성을 얻기 위해 필요한 시간 동안 수행되어야 한다.

물로 결정화되고 세척된 생성물의 건조가, 칼 피셔 방법에 의해 측정시 4.5% 보다 높은, 바람직하게는 5.0 내지 6.0%의, 수분 함량의 값에서 정지될 때, 다형체 β가 얻어진다. 다형체 α는 4.5% 이하, 바람직하게는 2.0% 내지 3.0%의 값이 얻어질 때까지 건조를 계속함으로써 얻어진다. γ 형태와 α 및 β 형태의 리팍시민 모두는 흡습성이며, 주위 환경의 압력 및 습도의 적절한 조건 하에서 가역적 방법으로 물을 흡수하며, 하나의 형태에서 다른 형태로 전환(transformation)되기 쉽다.

다형체 α를 50% 이상의 상대습도를 갖는 주위환경에서 12 내지 48 시간 동안 유지할 경우 다형체 β로 전환되며, 수분 함량이 4.5% 이하, 바람직하게는 2.0% 내지 3.0%가 될 때까지 건조할 경우 다시 다형체 α로 전환된다.

다른 형태의 전이가 γ 형태와 α 및 β 형태 사이에서 발생한다. 이는 리팍시민이 침전되는 동안 유지되는 온도에 의존하여 발생한다.

특히, 에틸 알콜/물 7:3 (V/V)의 혼합용매 중의 γ 형태의 리팍시민 현탁액을 38℃ 내지 50℃의 온도에서, 격렬히 교반하면서, 소정의 시간, 바람직하게는 6 내지 36 시간 동안, 유지함으로써, γ 형태를 α 또는 β 형태로 전환시킨다.

탈염수를 사용한 여과 및 세척 후, 수분 함량이 4.5% 이상, 바람직하게는 5.0% 내지 6.0%가 될 때까지 건조시키면, 다형체 β가 얻어지는 반면에, 수분 함량이 4.5% 이하, 바람직하게는 2.0% 내지 3.0%가 될 때까지 건조시키면 다형체 α가 얻어진다.

리팍시민 α 및 β를 에틸 알콜에 용해시킨 다음, 얻어지는 용액을 γ 형태의 제조를 위해 상기한 바와 같이 처리함으로써, 리팍시민 α 및 β를 리팍시민 γ로 전환시킬 수 있다.

이러한 하나의 형태에서 다른 형태로의 전이는 본 발명의 범위에 있어서 매우 중요한데, 이는 이들이 의약품의 제조를 위하여 원하는 형태를 얻는 선택적인(alternative) 제조방법일 수 있기 때문이다. 그러므로, 효과적인 산업적 방법으로 리팍시민 γ를 리팍시민 α 또는 β로 전환시킬 수 있는 방법, 효과적인 산업적 방법으로 리팍시민 α 또는 β를 리팍시민 γ로 전환시킬 수 있는 방법, 효과적인 산업적 방법으로 리팍시민 α를 리팍시민 β로 전환시키거나 리팍시민 β를 리팍시민 α로 전환시킬 수 있는 방법은 본 발명의 중요한 부분이다.

리팍시민 γ의 리팍시민 α 또는 리팍시민 β로의 전환에 관한 방법은 7:3의 부피비의 에틸 알콜/물로 이루어진 혼합용매 중에, 리팍시민 γ를 현탁시키는 단계; 38℃ 내지 50℃의 온도가 될 때까지 가온하는 단계 및 이 온도에서 격렬히 교반하면서, 6 내지 36 시간 동안, 유지시키는 단계를 포함한다. 상기 현택액을 여과하고, 고체를 물로 세척한 후, 칼 피셔 방법으로 측정시 5.0% 내지 6.0%의 수분 퍼센트가 얻어질 때까지 건조하면 다형체 β가 얻어지며, 2.0% 내지 3.0%의 수분 퍼센트가 얻어질 때까지 건조를 계속하면 다형체 α가 얻어진다.

리팍시민 α 또는 β로부터 리팍시민 γ를 제조하는 방법은 50℃ 내지 60℃의 온도에서, 에틸 알콜 중에 리팍시민 α 또는 β를 용해시키는 단계; 에틸 알콜/물의 부피비가 7:3이 될 때까지 탈염수(demineralized water)를 가하는 단계; 상기 용액을 격렬히 교반하면서 30℃로 냉각하는 단계; 풍부한 침전물을 0℃로 냉각하는 단계; 및 상기 현탁액을 0℃에서 6 내지 24 시간 동안 교반하에서 유지하는 단계를 포함한다. 상기 현탁액을 여과하고, 고체를 물로 세척한 후, 수분 퍼센트가 2.0% 이하가 될 때까지 건조함으로써, 리팍시민 γ를 제조한다.

α 형태를 β 형태로 전환하는 방법은, 4.5% 이상의 분말내 수분 함량을 얻기 위하여, 50% 이상의 상대습도를 갖는 주위 환경에서, 필요한 시간 동안, 일반적으로 12 내지 48 시간 동안, 분말 형태로 리팍시민 α를 유지시키는 단계를 포함한다.

β 형태를 α 형태로 전환하는 방법은, 4.5% 이하, 바람직하게는 2.0% 내지 3.0%의 분말내 수분 함량을 얻기 위하여, 진공 또는 대기압 하에서, 건조제의 존재 또는 비존재 하에서, 실온 내지 105℃의 온도에서, 2 내지 72 시간 동안, 리팍시민 β 분말을 건조하는 단계를 포함한다.

상기 논의로부터, 주위 조건이 생성물의 수분 함량을 변화시키지 않도록, 생성물의 보관 단계 중에 특별한 주의가 취해져야 한다는 것은 명백하다. 이는 조절된 습도를 갖는 주위에 생성물을 보관하거나 또는 외부 주위 환경과 유의성있는 수분 교환을 허용하지 않는 밀폐용기 내에 생성물을 보관함으로써 달성될 수 있다.

리팍시민 α로 명명되는 다형체는 4.5% 이하, 바람직하게는 2.0% 내지 3.0%의 수분 함량 및 6.6°; 7.4°; 7.9°; 8.8°; 10.5°; 11.1°; 11.8°; 12.9°; 17.6°; 18.5°; 19.7°; 21.0°; 21.4°; 22.1°의 회절각도 2θ 값에서 피크를 나타내는 분말 X-선 회절패턴(도1에 나타냄)의 특성을 갖는다. 리팍시민 β로 명명되는 다형체는 4.5% 이상, 바람직하게는 5.0% 내지 6.0%의 수분 함량 및 5.4°; 6.4°; 7.0°; 7.8°; 9.0°; 10.4°; 13.1°; 14.4°; 17.1°; 17.9°; 18.3°; 20.9°의 회절각도 2θ 값에서 피크를 나타내는 분말 X-선 회절패턴(도2에 나타냄)의 특성을 갖는다.

리팍시민 γ로 명명되는 다형체는 빈약한(poor) 결정성으로 인한 빈약한 분말 X-선 회절패턴의 특성을 가지며, 도3에 나타낸 바와 같이, 유의성있는 피크가 5.0°; 7.1°; 8.4°의 회절각도 2θ 값에 존재한다.

회절패턴(diffractogram)은 Bragg-Brentano geometry가 장착된 Philips X'Pert 장비로 하기 조건 하에서 측정하였다:

X-선 튜브(X-ray tube): 구리(Copper)

방사선: K(α1), K(α2)

발전기의 전압 및 전류: KV 40, mA 40

모노크로마터(Monocromator): 흑연(Graphite)

단계 크기: 0.02

단계 당 시간: 1.25 초

시작 및 종료 각 2θ 값: 3.0°÷ 30.0°

분석된 시료에 존재하는 수분 함량의 측정은 항상 칼 피셔 방법에 의해 수행하였다.

α, β, 및 γ 형태는, 경구 및 국소적 사용을 위하여, 리팍시민을 포함하는 항균 활성을 갖는 의약품의 제조에 유리하게 사용될 수 있다. 투여량은 일반적으로 성인에 대하여 1일당 10mg 내지 10g, 바람직하게는 20mg 내지 5g이다. 리팍시민 α, β, 또는 γ를 에리스로마이신, 플루오로퀴놀론류(fluoroquinolones), 반코마이신, 테트라사이클린류(tetracyclines), 트리메토프림, 후신딘 산(fusidic acid), 이소니아지드, 포스포마이신, 클로파즈민(clofazmin), 댑손(dapsone), 또는 아미노사이드(aminoside)와 같은 공지의 항생제와 함께 조합할 경우, 리팍시핀의 투여량은 적절히 조절될 수 있다.

경구용 의약품은, 리팍시민 α, β, 또는 γ와 함께, 만니톨, 락토오스, 및 솔비톨과 같은 부형제; 전분, 젤라틴, 당, 셀룰로오스 유도체, 천연 고무(natural gums) 및 폴리비닐피롤리돈과 같은 결합제; 탈크, 스테아레이트, 수소화된 식물유(hydrogenated vegetable oils), 폴리에틸렌글리콜 및 콜로이달 실리콘 디옥시드와 같은 활택제; 전분, 셀룰로오스, 알지네이트(alginates), 고무(gums) 및 망상 중합체(reticulated polymers)와 같은 붕해제; 착색제, 향료 및 감미제 등의 통상의 첨가제를 포함한다.

경구 투여되는 모든 고체 제제, 예를 들어 코팅정 및 비-코팅정, 경질 및 연질 젤라틴 캅셀, 당-코팅된 환제, 로젠지(lozenges), 웨이퍼 시트(wafer sheet), 펠렛 및 밀폐된 소포장(sealed packets) 내의 산제가 본 발명의 범위 내에서 사용될 수 있다.

국소 투여용 의약품은, 리팍시민 α, β, 또는 γ와 함께, 바세린(petrolatum), 백색 왁스, 라놀린 및 이들의 유도체, 스테아릴 알콜, 프로필렌글리콜, 소듐 라우릴 술페이트, 지방성 폴리옥시에틸렌 알콜의 에테르(ethers of the fatty polyoxyethylene alcohols), 지방성 폴리옥시에틸렌 산의 에스테르(esters of the fatty polyoxyethylene acids), 소르비탄 모노스테아레이트, 글리세릴 모노스테아레이트, 프로필렌 글리콜 모노스테아레이트, 폴리에틸렌 글리콜, 메틸셀룰로오스, 히드록시메틸프로필셀룰로오스, 소듐 카르복시메틸셀룰로오스, 콜로이달 알루미늄 및 마그네슘 실리케이트, 소듐 알지네이트 등의 통상의 첨가제를 포함한다.

모든 국소 제제, 예를 들어 연고제, 포마드(pomades), 크림제, 겔제, 및 로오숀제가 본 발명의 범위 내에서 사용될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예로 설명하지만, 이것이 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 하기 결과는 α, β, 및 γ 형태가 상기한 결정화 및 건조 조건에 의해 얻어질 수 있다는 것을 보여준다.

실시예 1. 조 리팍시민 및 건조된 조 리팍시민의 제조

기계적 교반기, 온도계 및 환류 콘덴서가 장착된 삼구 플라스크내에, 120ml의 탈염수, 96ml의 에틸 알콜, 63.5g의 리파마이신 O, 및 27.2g의 2-아미노-4-메틸피리딘을 실온에서 순차적으로 가하였다. 반응 혼합물을 47±3℃로 가온하고, 이 온도에서 5시간 동안 교반하면서 유지한 후, 20±3℃로 냉각한 다음, 9ml의 탈염수, 12.6ml의 에틸 알콜, 1.68g의 아스코르빈산, 및 9.28g의 수성(aqueous) 진한 염산의 혼합물을 별도로 준비하여 반응혼합물에 30분 동안 가하였다. 첨가 완료시점에서, 반응혼합물을 20±3℃의 내부 온도에서 30분 동안 교반하면서 유지한 후, 동일한 온도에서 7.72g의 진한 염산을 적가하여 pH를 pH 2.0으로 하였다.

첨가 완료 후, 반응혼합물을 20℃의 내부 온도에서 30분 동안 교반하면서 유지한 다음, 침전물을 여과하여 32ml의 탈염수 및 25ml의 에틸 알콜의 혼합물로 세척하였다. 이렇게 얻어진 "조 리팍시민"(89.2g)을 실온에서 12시간 동안 진공건조하여 5.6%에 해당하는 수분 함량 및 다형체 β에 상응하는 회절패턴을 보이는 64.4g의 "건조된 조 리팍시민"을 얻었다. 일정한 중량이 얻어질 때까지 생성물을 더 진공건조하여, 2.2%에 해당하는 수분 함량을 갖는 62.2g의 건조된 조 리팍시핀을 얻었으며, 그 회절패턴은 다형체 α에 상응하였다.

생성물은 흡습성(hygroscopic)이며, 얻어진 다형체는 가역적이다: 다형체 α는, 상대습도 및 노출 시간에 의존하면서, 4.5% 이상의 수분 함량에 이를 때까지 대기중 습기로부터 수분을 흡수하여 다형체 β로 변하며, 다시 건조함으로써 일부의 수분을 잃고 2.0% 내지 3.0%의 수분 함량을 갖는 다형체 α로 변화한다.

실시예 2. 리팍시민 γ의 제조

기계적 교반기, 온도계 및 환류 콘덴서가 장착된 삼구 플라스크내에, 163ml의 에틸 알콜 및 62.2g의 건조된 조 리팍시민을 실온에서 가하였다. 현탁액을 교반하면서 고체가 완전히 용해될 때까지 57±3℃로 가온하고, 이 온도에서 70ml의 탈염수를 30분에 걸쳐 가하였다. 첨가 완료 후, 온도를 40분에 걸쳐 30℃로 가져온 다음, 이 온도에서 풍부한 결정화가 될 때까지 유지한 후, 2시간 동안 온도를 0℃로 더 냉각한 다음, 이 온도에서 6시간 동안 유지하였다. 현탁액을 여과하고, 고체를 180g의 탈염수로 세척하였다.

일정한 중량이 얻어질 때까지 실온에서 진공건조하여, 52.7g의 순수한 리팍시민 γ를 얻었으며, 1.5%에 해당하는 수분 함량을 나타냈다.

γ 형태는 5.0°; 7.1°; 8.4°의 회절각도 2θ 값에서 유의성있는 피크를 나타내는 분말 X-선 회절패턴의 특성을 갖는다.

실시예 3. 리팍시민 α의 제조

기계적 교반기, 온도계 및 환류 콘덴서가 장착된 삼구 플라스크내에, 62.2g의 건조된 조 리팍시민 및 163ml의 에틸 알콜을 실온에서 가하였다. 고체가 완전히 용해될 때까지 현탁액을 57±3℃로 가온하고, 이 온도에서 70ml의 탈염수를 30분 동안 가하였다. 첨가 완료 후, 온도를 40분 동안 30℃로 가져온 다음, 이 온도에서 풍부한 결정화가 될 때까지 유지하였다. 현탁액의 온도를 약 40℃로 가져온 다음, 이 온도에서 20시간 동안 교반하면서 유지한 후, 온도를 30분 동안 0℃로 가져오고, 현탁액을 즉시 여과하였다. 고체를 180ml의 탈염수로 세척하고, 일정한 중량이 얻어질 때까지 실온에서 진공건조하여, 2.5%에 해당하는 수분 함량 및 6.6°; 7.4°; 7.9°; 8.8°; 10.5°; 11.1°; 11.8°; 12.9°; 17.6°; 18.5°; 19.7°; 21.0°; 21.4°; 22.1°의 회절각도 2θ 값에서 피크를 나타내는 분말 X-선 회절패턴을 갖는 51.9g의 리팍시민 α를 얻었다.

실시예 4. 리팍시민 α의 제조

기계적 교반기, 온도계 및 환류 콘덴서가 장착된 삼구 플라스크내에, 89.2g의 조 리팍시민 및 170ml의 에틸 알콜을 실온에서 가한 후, 고체가 완전히 용해될 때까지 현탁액을 57±3℃로 가온하였다. 온도를 50℃로 가져온 다음, 이 온도에서 51.7ml의 탈염수를 30분 동안 가하였다. 첨가 완료 후, 온도를 1 시간에 걸쳐 30℃로 가져온 다음, 이 온도에서 30분 동안 유지하여 풍부한 결정화를 얻었다. 현탁액의 온도를 약 40℃로 가져온 다음, 이 온도에서 20시간 동안 교반하면서 유지한 후, 온도를 30분 동안 0℃로 낮추고, 현탁액을 즉시 여과하였다. 고체를 240ml의 탈염수로 세척하고, 일정한 중량이 얻어질 때까지 65℃에서 진공건조하여, 2.5%에 해당하는 수분 함량을 갖는 46.7g의 리팍시민 α를 얻었다.

실시예 5. 리팍시민 α의 제조

현탁액을 유지하는 온도를 50℃로 올리고, 이 온도에서 현탁액을 유지하는 시간을 7시간으로 낮추어, 실시예 3을 반복하였다. 얻어진 생성물은 실시예 3의 생성물과 동등하였다.

실시예 6. 리팍시민 β의 제조

실시예 3에 기재된 방법에 따라, 건조된 조 리팍시민의 결정화를 수행하였다. 실온에서의 진공건조는 칼 피셔 방법으로 검사하였으며, 수분 함량이 5.0%가 될 때 중지하였다: 52.6g의 리팍시민 β를 얻었으며, 5.4°; 6.4°; 7.0°; 7.8°; 9.0°; 10.4°; 13.1°; 14.4°; 17.1°; 17.9°; 18.3°; 20.9°의 회절각도 2θ 값에서 피크를 나타내는 분말 X-선 회절패턴의 특성을 나타냈다.

실시예 7. 리팍시민 γ로부터 출발하여 리팍시민 α의 제조

5g의 리팍시민 γ를 13ml의 에틸 알콜 및 5.6ml의 물의 혼합용매에 현탁시키고, 기계적 교반기, 온도계 및 환류 콘덴서가 장착된 50ml 플라스크에서 교반하면서 24시간 동안 현탁액을 40℃로 가온하였다. 상기 현탁액을 여과한 후, 고체를 물로 세척하고, 일정한 중량이 얻어질 때까지 실온에서 진공건조하였다. 4g의 리팍시민을 얻었으며, 다형체 α에 상응하는 분말 X-선 회절패턴 및 2.6%에 해당하는 수분 함량을 나타냈다.

실시예 8. 리팍시민 α로부터 출발하여 리팍시민 γ의 제조

15g의 리팍시민 α 및 52.4ml의 에틸 알콜을 기계적 교반기, 온도계 및 환류 콘덴서가 장착된 250ml 3구 플라스크에 가하였다; 고체가 완전히 용해될 때까지 교반하면서 50℃로 현탁액을 가온하였다.

투명한 용액을 교반하면서 30분 동안 22.5ml의 물을 가하고, 30℃로 냉각한 다음, 이 온도에서 30분 동안 유지하였다. 형성된 현탁액을 격렬히 교반하면서 0℃로 냉각한 다음, 이 온도에서 6시간 동안 유지하였다. 이 시간 후에, 일부의 현탁액을 취하고, 여과하고, 탈염수로 세척하고, 일정한 중량이 얻어질 때까지 30℃에서 진공건조하였다.

이렇게 얻어진 생성물 3.7g은 γ 형태에 상응하는 회절패턴 및 1.7%에 해당하는 수분 함량을 나타냈다.

나머지 현탁액을 격렬히 교반하면서 추가로 18시간 동안 0℃에서 유지한 후, 여과하고, 탈염수로 세척하고, 일정한 중량이 얻어질 때까지 30℃에서 진공건조하였다. γ 형태에 상응하는 회절패턴 및 1.6%에 해당하는 수분 함량을 나타내는 9g의 생성물을 얻었다.

실시예 9. 리팍시민 β로부터 출발하여 리팍시민 α의 제조

5.0%에 해당하는 수분 함량을 갖는 5g의 리팍시민 β를 8시간 동안 30℃에서 진공건조하여, 2.3%에 해당하는 수분 함량을 갖는 4.85g의 리팍시민 α를 얻었다.

실시예 10. 리팍시민 α로부터 출발하여 리팍시민 β의 제조

2.5%에 해당하는 수분 함량을 갖는 5g의 리팍시민 α를 질산칼슘 4수화물(calcium nitrate tetrahydrate)의 포화 수용액으로 만들어진 56%에 해당하는 상대습도를 포함하는 대기 중에 40시간 동안 유지하였다. 이 시간 후에, 5.9%에 해당하는 수분 함량을 갖는 5.17g의 리팍시민 β를 얻었다.

본 발명에 따라, 리팍시민의 다형체 α, β, 및 γ가 제공되며, 또한 이들 다형체의 제조방법 및 이들중 어느 하나 또는 모두를 포함하는 조성물이 제공된다.

도1은 리팍시민 α의 분말 X-선 회절패턴(powder X-ray diffractogram)이고,

도2는 리팍시민 β의 분말 X-선 회절패턴이고,

도3은 리팍시민 γ의 분말 X-선 회절패턴이다.

Claims (28)

1. 항균성 리팍시민의 다형체인, 정제된 리팍시민 α로서,

   상기 리팍시민 α가 4.5% 이하의 수분 함량을 가지며, 6.6°; 7.4°; 7.9°; 8.8°; 10.5°; 11.1°; 11.8°; 12.9°; 17.6°; 18.5°; 19.7°; 21.0°; 21.4°; 22.1°의 회절각도 2θ 값에서 피크를 나타내는 분말 X-선 회절패턴(powder X-ray diffractogram)을 생성하는 리팍시민 α.
2. 제1항에 있어서, 상기 수분 함량이 2.0% 내지 3.0 %인 것을 특징으로 하는 리팍시민 α.
3. 항균성 리팍시민의 다형체인, 정제된 리팍시민 β로서,

   상기 리팍시민 β가 4.5% 이상의 수분 함량을 가지며, 5.4°; 6.4°; 7.0°; 7.8°; 9.0°; 10.4°; 13.1°; 14.4°; 17.1°; 17.9°; 18.3°; 20.9°의 회절각도 2θ 값에서 피크를 나타내는 분말 X-선 회절패턴을 생성하는 리팍시민 β.
4. 제3항에 있어서, 상기 수분이 5.0% 내지 6.0 %인 것을 특징으로 하는 리팍시민 β.
5. 항균성 리팍시민의 다형체인, 정제된 리팍시민 γ로서,

   상기 리팍시민 γ가 1.0% 내지 2.0 % 의 수분 함량을 가지며, 주로 무정형의 패턴(amorphous profile) 및 5.0°; 7.1°; 8.4°의 회절각도 2θ 값에서 소수의 유의성있는 피크를 나타내는 분말 X-선 회절패턴을 생성하는 리팍시민 γ.
6. 1:1 내지 2:1의 부피비의 물 및 에틸 알콜의 혼합용매 중에서, 2 내지 8 시간 동안, 40℃ 내지 60℃의 온도에서, 1 몰당량의 리파마이신 O를 과량의 2-아미노-4-메틸피리딘과 반응시키는 단계;

   상기 반응 혼합물을 물, 에틸 알콜 및 진한 수성(aqueous) 염산의 혼합물 중의 아스코르빈 산 용액으로 실온에서 처리하는 단계;

   진한 염산 수용액으로 상기 반응 혼합물의 pH를 pH2.0으로 조절하는 단계;

   상기 현탁액을 여과하는 단계;

   얻어진 고체를 물/에틸 알콜 용매 혼합물로 세척하여 조 리팍시민(raw rifaximin)을 얻는 단계;

   상기 조 리팍시민을 45℃ 내지 65℃의 온도에서 에틸 알콜에 용해시킴으로써 상기 조 리팍시민을 정제하는 단계;

   물을 가하고, 4 내지 36 시간 동안 교반하면서 현탁액의 온도를 0℃ 내지 50℃로 낮춤으로써, 상기 조 리팍시민을 침전시키는 단계;

   상기 현탁액을 여과하는 단계;

   상기 얻어진 고체를 물로 세척하는 단계; 및

   진공 또는 통상의 압력조건에서, 건조제(drying agent)를 사용하거나 사용하지 않고, 실온 내지 105℃의 온도에서, 2 내지 72 시간 동안, 상기 고체를 건조하는 단계를 포함하는 리팍시민 α, β, 및 γ의 제조방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 2-아미노-4-메틸피리딘이 2.0 내지 3.5 몰당량인 것을 특징으로 하는 제조방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 조 리팍시민을 침전시키기 위하여 가하는 물이 용해를 위해 사용되는 에틸 알콜의 양에 대하여 15 내지 70 중량%인 것을 특징으로 하는 제조방법.
9. 제6항에 있어서, 조 리팍시민에 물을 가한 후, 결정화를 유발하기 위하여 온도를 28℃ 내지 32℃로 낮추는 단계;

   상기 얻어진 현탁액을 40℃ 내지 50℃의 온도에서, 6 내지 24 시간 동안, 교반하는 단계;

   상기 현탁액을 15분 내지 1시간 동안 0℃로 냉각하는 단계;

   상기 현탁액을 여과하고, 얻어진 고체를 물로 세척하고, 세척된 고체를 수분 함량이 4.5% 이하가 될 때까지 건조하는 단계를 포함하는 리팍시민 α의 제조방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 수분 함량이 2.0% 내지 3.0 %인 것을 특징으로 하는 제조방법.
11. 제6항에 있어서, 조 리팍시민에 물을 가한 후, 결정화를 유발하기 위하여 온도를 28℃ 내지 32℃로 낮추는 단계;

    상기 얻어진 현탁액을 40℃ 내지 50℃의 온도에서, 6 내지 24 시간 동안, 교반하는 단계;

    상기 현탁액을 15분 내지 1시간 동안 0℃로 냉각하는 단계;

    상기 현탁액을 여과하고, 얻어진 고체를 물로 세척하는 단계; 및

    상기 세척된 고체를 수분 함량이 4.5% 이상이 될 때까지 건조하는 단계를 포함하는 리팍시민 β의 제조방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 수분 함량이 5.0% 내지 6.0 %인 것을 특징으로 하는 제조방법.
13. 제6항에 있어서, 조 리팍시민에 물을 가한 후, 결정화를 유발하기 위하여 온도를 28℃ 내지 32℃로 낮추는 단계;

    상기 현탁액을, 6 내지 24 시간 동안, 0℃로 냉각하는 단계;

    상기 현탁액을 여과하고, 얻어진 고체를 물로 세척하는 단계; 및

    상기 세척된 고체를 수분이 1.0% 내지 2.0 % 가 될 때까지 건조하는 단계를 포함하는 리팍시민 γ의 제조방법.
14. 7:3의 부피비의 에틸 알콜/물의 혼합용매 중에, 리팍시민 γ를 현탁시키는 단계;

    38℃ 내지 50℃의 온도에서, 교반하면서, 6 내지 36 시간 동안, 상기 현탁액을 가온하는 단계;

    상기 현탁액을 여과하는 단계;

    상기 얻어진 고체를 물로 세척하는 단계; 및

    상기 세척된 고체를 수분 함량이 4.5% 이하가 될 때까지 건조하는 단계를 포함하는 리팍시민 α의 제조방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 수분 함량이 2.0% 내지 3.0 %인 것을 특징으로 하는 제조방법.
16. 7:3의 부피비의 에틸 알콜/물의 혼합용매 중에, 리팍시민 γ를 현탁시키는 단계;

    38℃ 내지 50℃의 온도에서, 교반하면서, 6 내지 36 시간 동안, 상기 현탁액을 가온하는 단계;

    상기 현탁액을 여과하는 단계;

    상기 얻어진 고체를 물로 세척하는 단계; 및

    상기 세척된 고체를 수분 함량이 4.5% 이상이 될 때까지 건조하는 단계를 포함하는 리팍시민 β의 제조방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 수분 함량이 5.0% 내지 6.0 %인 것을 특징으로 하는 제조방법.
18. 50℃ 내지 60℃의 온도에서, 에틸 알콜 중에 리팍시민 α 또는 β를 용해시키는 단계;

    에틸 알콜/물의 부피비가 7:3이 될 때까지 탈염수(demineralized water)를 가하는 단계;

    상기 용액을 격렬히 교반하면서 30℃로 냉각하는 단계;

    상기 얻어진 현탁액을 6 내지 24 시간 동안 0℃로 더 냉각하는 단계;

    상기 현탁액을 여과하는 단계;

    상기 얻어진 고체를 물로 세척하는 단계; 및

    상기 고체를 수분 함량이 2.0% 이하가 될 때까지 건조하는 단계를 포함하는 리팍시민 γ의 제조방법.
19. 리팍시민 α가 리팍시민 β로 전환될 때까지, 50% 이상의 상대습도를 갖는 주위 환경에서 12 내지 48 시간 동안 리팍시민 α를 유지시키는 단계를 포함하는 리팍시민 β의 제조방법.
20. 리팍시민 β가 리팍시민 α로 전환될 때까지, 대기압 또는 진공 하에서, 또는 건조제의 존재하에서, 실온 내지 105℃의 온도에서, 2 내지 72 시간 동안, 리팍시민 β를 건조하는 단계를 포함하는 리팍시민 α의 제조방법.
21. 소정량의 리팍시민 α, 리팍시민 β, 또는 리팍시민 γ 및 경구 투여에 적합한 첨가제를 포함하는 조성물.
22. 제21항에 있어서, 상기 첨가제가 코팅정 및 비-코팅정, 경질 및 연질 젤라틴 캅셀, 당-코팅된 환제, 로젠지(lozenges), 웨이퍼 시트(wafer sheet), 펠렛 및/또는 산제의 제조에 적합한 것을 특징으로 하는 조성물.
23. 소정량의 리팍시민 α, 리팍시민 β, 또는 리팍시민 γ 및 국소 투여에 적합한 첨가제를 포함하는 조성물.
24. 제23항에 있어서, 상기 첨가제가 연고제, 포마드(pomades), 크림제, 겔제, 및 로오숀제의 제조에 적합한 것을 특징으로 하는 조성물.
25. 소정량의 리팍시민 α, 리팍시민 β, 리팍시민 γ, 또는 이들의 조합물 및 약제학적으로 허용가능한 첨가제를 포함하는 조성물.
26. 제1항에 따른 리팍시민 α 및 약제학적으로 허용가능한 첨가제를 포함하는 조성물.
27. 제3항에 따른 리팍시민 β 및 약제학적으로 허용가능한 첨가제를 포함하는 조성물.
28. 제5항에 따른 리팍시민 γ 및 약제학적으로 허용가능한 첨가제를 포함하는 조성물.