KR20070072786A - 무정형, 무수결정형 또는 수화 결정형 도세탁셀의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무정형, 무수결정형 또는 수화결정형 구조를 갖는 도세탁셀의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 용매 침전 방법, 콜로이드형성 방법 등을 이용하여 고순도의 무정형, 무수결정형 또는 수화결정형 도세탁셀을 고수율로 생산할 수 있다.

도세탁셀, 무정형, 무수결정형, 수화결정형, 용매침전법, 감압여과, 감압건조, 콜로이드

Description

무정형, 무수결정형 또는 수화 결정형 도세탁셀의 제조방법{METHOD FOR PREPARATION OF AMORPHOUS, ANHYDROUS CRYSTALLINE OR HYDRATED CRYSTALLINE DOCETAXEL}

도 1a 및 1b은 실시예 1의 제조공정 전후의 도세탁셀의 순도 변화를 확인하기 위하여 HPLC를 이용하여 분석한 결과로서, 도 1a는 제조공정 전 시료의 HPLC 분석 결과이고, 도 1b는 제조 공정 수행 후 시료의 HPLC 분석 결과이다.

도 2a는 실시예 1의 용매침전법에 의해 제조된 무정형 도세탁셀에 대한 SEM(Scanning Electron Microscopy) 분석 결과이고, 2b는 상기 무정형 도세탁셀에 대한 XRPD (X-ray powder diffractometer) 분석 결과이다.

도 3a는 실시예 4의 콜로이드 형성 방법에 의해 제조된 무수결정형 도세탁셀에 SEM 분석 결과이고, 3b는 상기 무수결정형 도세탁셀에 대한 XRPD 분석 결과이다.

도 4는 실시예 5의 저온에서의 용매침전법에 의해 제조된 수화결정형 도세탁셀에 대한 XRPD 분석 결과이다.

도 5는 실시예 6의 유기용매와 정제수의 혼합용매에 용해 후 감압증발에 의해 제조된 수화결정형 도세탁셀에 대한 XRPD 분석 결과이다.

도 6는 실시예 7의 유기용매와 정제수의 혼합용매에 용해 후 정제수에 가해 침전을 형성시켜 제조된 수화결정형 도세탁셀에 대한 XRPD 분석 결과이다.

도 7a 내지 7c는 비교예 1의 고온에서의 용매침전 후, 상온에서의 교반에 의해 제조된 도세탁셀에 대한 제조공정 전후의 순도 변화를 확인하기 위하여 HPLC 및 XRPD분석 결과로서, 7a는 제조공정 전 시료의 HPLC 분석 결과이고, 7b는 제조 공정 후 시료의 HPLC 분석 결과이고, 7c는 XRPD 분석 결과이다.

본 발명은 여러 가지 용매를 이용하여 용매 침전법, 콜로이드 형성 방법 등에 의하여 고순도의 무정형, 무수결정형 또는 수화결정형 도세탁셀을 고전환율 및 고수율로 수득하는 방법에 관한 것이다.

도세탁셀은 파클리탁셀과 함께 중요한 항암제 중 하나로 사용되고 있다. 도세탁셀은 주목나무의 잎과 줄기로부터 10-디아세틸바카틴 III (10-deacetylbaccatin III), 바카틴 III (bacctin III) 등의 전구체를 얻은 후, 이들을 화학반응에 의하여 도세탁셀로 전환시킴으로써 반합성 된다.

도세탁셀은 파클리탁셀과 마찬가지로 물을 비롯한 대부분의 약학적 용매(pharmaceutical solvent)에 대하여 용해도가 매우 낮기 때문에, 제형화와 처방에 있어서 제한이 매우 많다.

물질의 용해도는 고체 상태의 성질(solid-state properties)에 의해 영향을 받으며, 무정형 구조가 가장 안정한 결정형 구조에 비해 용해도가 10배 내지 1600 배 높은 것으로 제시된다 (Bruno C. Hancock and Michael Parks, What is the true solubility advantage for amorphous pharmaceuticals. Pharmaceutical Res. 2000, 17, 397-404). 이는 특정 용매에 대한 용해도는 주로 물질 자체의 성질에 의해 좌우되지만, 물질의 형태를 변화킴으로써 용해도를 향상시킬 수 있음을 나타내는 것이다. 물질의 형태 변화 이외에도, 물질의 입자의 크기를 작게 하여 표면적을 크게 함으로써 용해도 및 용해 속도를 향상시킬 수 있다. 반면에, 일반적으로 입자 형상이 무정형인 경우에는 결정형에 비하여 저장 기간에 따른 안정성이 낮아지는 단점이 있다. 도베즈 자크 등은 대한민국 특허등록 제10-0391753호에서 도세탁셀은 무수물에 비해 수화물이 안정하다고 기재하고 있다.

따라서, 도세탁셀은 무정형, 결정형, 수화물, 무수물 등과 같은 최종 성상에 따라 그 물성이 달라지므로, 사용하고자 하는 용도에 따라 적합한 성상을 결정하여 선택적으로 수득할 필요가 있다. 그러나 지금까지 특정 성상을 갖는 도세탁셀의 선택적 수득 방법에 대해서는 알려진 바가 거의 없는 상황이다.

최근, 수화물의 안정성에 기인하여, 도세탁셀 수화물의 제법에 대한 관심이 높아지고 있다. 도베즈 자크 등은 대한민국 특허등록 제10-0391753호에서 도세탁셀 삼수화물은 물과 탄소수 1 내지 3의 지방족 알코올의 혼합물로부터 도세탁셀을 결정화하고 수득된 생성물을 상대습도가 약 80%로 조절된 습도 대기에서 약 40℃ 온도, 및 4 내지 7 kPa의 감압하에서 건조시킴으로써 수득된고 기재하고 있다. 여기에 제시된 방법은 결정화 단계와 수화 단계로 구성되어 있다. 결정화 단계에서는 도세탁셀을 바람직하게는 40 내지 60℃의 온도에서 탄소수 1 내지 3의 지방족 알코올에 용해시키고, 동일 온도에서 정제수를 가한 후 냉각하여 결정을 생성시킨다. 실시예에서는 303g의 도세탁셀이 0.983L의 에탄올에 완전히 용해될 때까지 50℃로 가열하고, 온도를 50℃로 유지하면서 4.39L의 정제수를 1 시간에 걸쳐 가하는 것으로 기재되어 있다. 그러나 이와 같은 결정화 공정은 용액하에서 높은 온도로 적어도 1 시간 이상 가온하는 것을 필요로 하며, 이때, 도세탁셀은 불안정하여 분해될 수 있다는 문제가 있다. 실시예에서 사용된 시료의 역가가 최초 92.4%에서 결정화를 통해 98.7%로 향상된 결과를 보여 주지만, 포함된 불순물에는 결정화 공정에서 분해된 물질이 포함되어 있을 수 있다. 따라서, 제시된 실시예는 최종 제품의 성상을 결정해 주기 위한 생산 공정 중 최종 단계이므로, 99.5% 이상으로 정제된 고순도의 도세탁셀을 이용하여 공정 중 발생하는 불순물에 대한 평가와 비교도 병행되었어야 바람직하지만, 낮은 역가의 시료를 사용함으로써 결정화 과정 중에 생성될 수 있는 분해산물에 대한 평가를 무시하였다는 한계가 있다.

Arun Prakash Sharma 등은 미국특허 등록 제6,838,569호에는 파클리탁셀과 도세탁셀의 삼수화물의 제조 방법이 제시되어 있다. 상기 방법에 있어서, 부분 정제된 도세탁셀을 알칸-클로로화알칸, 아세톤-헥산 조건하에서, 크로마토그래피 순도 99.53%로 정제한 후, 아세토니트릴과 물을 이용하여 결정화한다. 정제된 도세탁셀을 아세토니트릴에 50 내지 70℃에서 용해 후 정제수를 천천히 가하고, 15 내지 20℃에서 추가로 교반하여 침전물을 얻는다. 상기 문헌에 제시된 방법은, 용해 시간은 언급하지 않았으나, 50 내지 70℃로 가온함으로써, 비록 결정화 전후의 순도 변화는 거의 나타나지 않았으나, 도세탁셀의 분해를 배제할 수는 없다. 또한 적용된 과정은 최종 정제 공정으로써 회수율이 매우 중요한 요소가 될 수 있다. 상기 문헌의 실시예에서는 결정화 실시 전의 무수물 460g을 이용하여 삼수화물 415g (수분 6.8%)을 얻은 결과를 얻었으나, 수분을 고려할 때 실제 수율은 비교적 낮은 수준인 약 84%에 해당한다. 이는 일반적인 재결정법에서 나타나는 단점의 예라 할 수 있다.

Li Jinliang 등은 국제특허 WO2004/099167에서 무수 도세탁셀을 정제수와 아세톤 혼합 용액 하에서 결정화하여 삼수화물을 얻는 방법을 제시하였다. 실시예에서 87g의 무수물을 아세톤에 용해하고 1.5배의 정제수를 가한 후 0℃에서 2일간 결정화하여 85g의 삼수화물(수분 6.43%)을 얻었으나, 제시된 방법 역시 일반적인 재결정 방법으로써, 수분함량을 고려하면 실제 회수율은 91%로, 낮은 회수율을 보이는 단점이 있다.

Lee 등은 여러 가지 용매를 이용하여, 무정형, 무수결정형 및 수화 결정형을 갖는 파클리탁셀을 제조하는 방법을 제시하였다(Jeong Hoon Lee, Un-Sook Gi, Jin-Hyun Kim, Yongae Kim, Seon-Ho Kim, Hunseung Oh, and Bumchan Min, Preparation and characterization of solvent induced dihydrated, anhydrous, and amorphous paclitaxel, Bull. Korean Chem. Soc., 2001, 22, 925-928). 상기 방법에 있어서, 적용된 여러 가지 용매에 의해 파클리탁셀의 결정구조는 선택될 수 있지만, 감압건조 및 재결정법에는 다음과 같은 많은 문제점이 있다.

우선, Lee 등의 단순 감압건조의 경우, 건조시에 사용되는 용기에 파클리탁셀이 코팅 되듯이 겔화되면서 건조되어, 회수에 어려움이 많으며, 입자의 크기가 매우 크게 형성되기 때문에, 회수하여 파쇄한 후에도 입자 크기가 100 ㎛ 이상으로 매우 크다. 이와 같이 큰 입자 크기는 용해도 저하의 원인이 될 수 있으며, 잔류하는 용매의 양을 극미량으로 유지하기 위한 건조를 어렵게 한다. 의약용으로 사용되는 의약품은 ICH (International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use) 가이드라인에 의해 각 용매별로 일정 수준 이하로 잔류 되어야 하며, 감압 증발 등의 방법에 의해 건조된 경우에는 입자 크기와 입자의 물성상 잔류 용매 수준을 충분히 낮추기 위하여 많은 시간이 소요되는 등 제조에 어려움이 있다. 또한, 기존의 재결정방법은 공정 특성상 수율이 낮고 재결정을 위해 저온에서 장시간 동안 실시하여야 하며 결정의 크기가 크게 형성되는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 여러 종류의 용매를 이용하여 무정형, 무수결정형 또는 수화결정형을 갖는 도세탁셀을 효율적이고 선택적으로 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 여러 종류의 용매에 대해서 용매 침전법 및 콜로이드 형성 방법 등에 의하여, 무정형, 무수결정형 또는 수화결정형 도세탁셀을 제조하고, 고전환율 및 고수율로 수득하는 단계를 포함하는, 도세탁셀 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 도세탁셀 제조 방법은 미세입자의 도세탁셀을 높은 수율로 효율적으로 생산할 수 있다는 이점을 갖는다. 또한, 고순도의 도세탁셀로부터 그 순도를 유지하면서 보다 간편한 방법으로 고전환율 및 고수율로 소망하는 성상을 갖는 도세탁셀을 수득할 수 있다는 이점을 갖는다.

후술되는 본 발명의 모든 도세탁셀 제조 방법은 단일 물질로서의 도세탁셀 뿐 아니라, 도세탁셀 이외의 탁산계 물질이 함유된 도세탁셀 함유물에도 적용 가능하다. 본 발명에 있어서 '도세탁셀 함유물'은 도세탁셀과 함께 파클리탁셀 등의 탁산계 물질을 함유되어 있는 것으로서, 도세탁셀 함량(순도)이 50% 이상, 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 98.5% 이상인 것을 의미한다.

우선, 본 발명은 극성-비극성 용매에 의한 용매 침전법을 이용하여 무정형(Amorphous) 도세탁셀을 제조하는 방법을 제공한다. 상기한 바와 같이, 도세탁셀은 난용성이지만 무정형 구조를 갖는 경우가 안정한 결정형 구조를 갖는 경우에 비해 용해도가 10배 내지 1600배 높은 것으로 알려져 있다. 기존에는 무정형의 도세탁셀을 수득하기 위해서 복잡하고 까다로운 공정이 수행되어야 했으나, 본 발명은 특정 극성-비극성 용매를 사용하는 용매 침전법을 수행함으로써 단순하고 간편하게 고전환율 및 고수율로 무정형의 도세탁셀을 제조할 수 있다.

본 발명의 무정형 도세탁셀 제조 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다:

도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 극성 용매에 용해시키고;

상기 얻어진 용액을 비극성 용매에 가하여 침전을 생성시키고;

상기 생성된 침전을 여과하고 건조하여 무정형의 도세탁셀을 수득하는 단계.

상기 무정형 도세탁셀 제조 방법에 있어서, 상기 극성 용매로서 할로겐화 알 칸류, 케톤류 및 이들의 혼합 용매로 이루어진 군 중에서 선택된 것을 사용하는 것이 좋다. 상기 할로겐화알칸류는 디클로로메탄, 클로로포름 등이 사용될 수 있으며, 케톤류는 아세톤일 수 있다. 도세탁셀을 극성 용매에 용해시, 1 내지 30%(w/v), 바람직하게는 5 내지 20%(w/v) 농도로 용해시키는 것이 초기 순도 유지와 고순도 무정형 도세탁셀의 고수율 수득의 측면에서 바람직하다.

상기 비극성 용매로서 알칸류, 사이클로알칸류 및 디이소프로필에테르 이하의 극성값을 갖는 비극성 용매로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 용매를 사용하는 것이 즉시 침전이 형성될 수 있어서 바람직하다. 상기 알칸류는 헥산 또는 펜탄이고, 상기 사이클로알칸류는 사이클로헥산 또는 사이클로펜탄이고, 상기 디이소프로필에테르 이하의 극성값을 갖는 비극성 용매는 디알킬에테르일 수 있다.

도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 극성 용매에 용해시킨 용액을 상기 비극성 용매에 가하는 단계에 있어서, 비극성 용매의 부피를 첨가되는 용액의 부피의 5 배 이상으로 하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 용액과 비극성 용매의 부피비가 1:8 내지 1:20이 되도록 하는 것이 좋다. 비극성 용매의 사용량이 상기 범위를 벗어나면 효과적인 침전 형성을 이룰 수 없다. 이와 같이 얻어진 침전을 감압 여과 및 건조하여 용이하고 간편하게 무정형 도세탁셀을 수득할 수 있다.

또한, 본 발명은 도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 콜로이드화 가능한 용매에서 현탁된 상태로 콜로이드화한 후, 감압 건조하여 무수결정형 도세탁셀을 제조하는 방법을 제공한다. 무수결정형의 도세탁셀은 저장 안정성이 우수하지만, 용해성이 낮다는 단점이 있다. 그러나, 본 발명의 제조 방법에 의하는 경우, 수득되는 도세탁셀의 입자가 매우 미세하여, 용해성이 현저하게 개선될 수 있다. 따라서, 본 발명은 저장 안정성이 우수하면서 개선된 용해성을 갖는 무수결정형 도세탁셀의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 무수결정형 도세탁셀의 제조 방법은 다음의 단계를 포함한다:

도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 콜로이드화 가능한 용매에서 완전 용해되지 않고 현탁된 상태로 콜로이드화시키고;

상기 얻어진 콜로이드 용액 중의 용매를 증발시켜 감압 건조시켜 미세분말의 무수결정형 도세탁셀을 수득하는 단계.

상기 도세탁셀의 콜로이드화 가능한 용매는 도세탁셀을 완전히 용해시키지 않고 현탁된 상태로 존재할 두 있도록 하는 것으로, 아세톤 등을 사용할 수 있다.

도세탁셀을 아세톤에 용해시, 도세탁셀을 1 내지 30%(w/v), 바람직하게는 5 내지 10%(w/v) 농도로 첨가한다. 상기 용매 증발은 통상적인 Rotary evaporator를 사용하여 수행할 수 있으며, 온도 조건은 35℃ 내지 40℃로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, '콜로이드'는 도세탁셀이 용매에 용해되지 않고 현탁된 상태를 의미한다.

상기 방법에 의하여 무수결정형 도세탁셀을 제조하는 경우, 상기한 바와 같은 Lee 등의 방법에서와 같이 일반적인 감압 건조에서 나타나는 단점인 용기에 코팅되면서 입자가 커지는 것과는 달리, 콜로이드를 통해서 미세한 입자의 형성이 유도되기 때문에, 건조가 용이하여, 잔류용매 수준을 낮게 유지할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 수득되는 도세탁셀의 입자 크기가 5 내지 30 ㎛로 미세하여 용해성이 현저하게 개선될 수 있다.

또한, 본 발명은 도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 상온에서 유기용매에 용해시키고, 정제수 또는 완충용액을 가한 후 침전시켜 수화결정형 도세탁셀을 제조하는 방법을 제공한다. 수화결정형은 용해성 측면에서 유리한 성상이지만, 기존의 수화결정형 도세탁셀의 제조방법은 비교적 고온에서 수행되어 도세탁셀의 안정성을 저하시키고, 초기 순도를 최종 산물까지 유지시키지 못한다는 단점이 있었다. 그러나, 본 발명의 수화결정형 도세탁셀 제조 방법은 비교적 저온에서 수행되어 도세탁셀의 안정성에 있어서 유리하고 초기 순도를 유지할 수 있다는 이점을 갖는다.

상기 수화결정형 도세탁셀의 제조 방법은 다음의 단계를 포함한다:

도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 상온에서 유기용매에 용해시키고;

얻어진 용액에 정제수 또는 완충 용액을 적가하고;

-20℃ 내지 20℃ 바람직하게는 0℃ 내지 10℃에서, 1시간 내지 48시간, 바람직하게는 5시간 내지는 24시간 동안 방치하여 침전물 생성시키고;

생성된 침전물을 여과하여 수화결정형 도세탁셀을 수득하는 단계.

상기 수화결정형 도세탁셀 제조 방법에 있어서, 상기 유기 용매로서 메탄올, 에탄올 또는 프로판올 등의 탄소수 1 내지 3의 알코올류, 아세톤 등의 케톤류 및 아세토나이트릴로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 도세탁셀을 유기용매에 용해시, 도세탁셀을 1 내지 30%(w/v), 바람직하게는 5 내지 20%(w/v)의 농도로 용해시킨다.

상기의 방법에 의하여 얻어지는 수화결정형 도세탁셀은 수화 형태에 있어서 제한이 없으며, 바람직하게는 일수화물, 이수화물 또는 삼수화물의 형태일 수 있다.

상기 얻어진 용액에 정제수 또는 완충용액을 부피비로 10:4 내지 10:15 (용액 부피:정제수 또는 완충용액 부피), 바람직하게는 10:10 내지 10:12 (용액 부피:정제수 또는 완충용액 부피)로 적가하는 것이 바람직하다. 정제수의 부피비가 상기 비율보다 작을 경우에는 침전이 느려지거나 침전형성이 일어나지 않을 수 있고, 정제수의 부피비가 상기 비율보다 클 경우에는 반응 시 용액의 부피가 과도하게 커지는 문제가 있다. 상기 완충용액으로는 인상 완충용액, 암모니아 완충용액 등을 사용할 수 있다.

상기의 상온에서 도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 유기용매에 용해하고 정제수를 가한 후 침전시켜 수화결정형 도세탁셀을 수득하는 방법은 도베즈 자크 등의 대한민국 특허 등록 10-0391753에서 제시된 방법과 유사한 용매를 사용하지만, 이에 비하여 더욱 용이하게 산업적으로 적용될 수 있다는 장점을 갖는다.

즉, 도베즈 자크 등의 방법은 40 내지 60℃의 온도에서 탄소수 1 내지 3의 지방족 알코올에 용해시키는 방법으로, 공정 중 도세탁셀의 안정성에 심각한 문제를 야기할 수 있다. 도베즈 자크 등은 알코올류에 50℃에서 1시간 동안 용해시킨 후 정제수를 가하여 결정을 형성시킨 후 얻은 도세탁셀의 순도는 92.4%에서 98.7%까지 증가한다고 제시하였지만, 본 발명을 진행하면서 동일한 방법으로 순도 99.7%의 도세탁셀을 메탄올에 50℃용해시킨 후 0시간에서 24시간동안 방치한 뒤, 0시간, 1시간, 5시간, 10시간, 24시간동안 순도 분석한 결과, 대한민국 특허 등록 10- 0391753와 달리 순도가 급격히 낮아지는 것을 확인하였다 (하기의 비교예 2 참조). 도베즈 자크 등에 의하여 제시된 바와 같이, 반응을 완료하기 위하여 메탄올에 용해 후 50℃에서 최소 1시간 유지시, 도세탁셀의 순도는 95.7%까지 낮아지면서 도세탁셀이 분해되는 현상을 확인하였다. 이는 알코올류 등의 용매에 용해 후 가온할 때 도세탁셀의 분해되는 일반적인 사실을 확인할 수 있는 결과이다. 따라서 도베즈 자크 등의 방법에 의한 방법은 비록 수화결정형을 생산할 수는 있으나 도세탁셀의 안정성을 확보하며 고순도로 제품화에 어려우므로, 본 발명에서 제시한 상온에서의 용해 후 저온에서의 용매 침전법은 이들 방법과 구별되는 매우 유용하며 산업적 이용의 타당성을 제시하는 것이라고 할 수 있다. 즉, 도베즈자크 등의 방법은 용액내 도세탁셀 농도를 높여서 수율을 높이려는 시도를 제시한 것인 반면, 본 발명의 상기 수화결정형 도세탁셀 제조 방법은, 도세탁셀의 안정화와 고순도 유지에 있어서 온도가 낮게 유지되는 것이 매우 중요한 인자임을 인식하여, 도세탁셀의 안정성과 고순도 유지에 가장 적절한 온도 범위를 정한 것에 특징이 있다.

또한, 본 발명은, 또 다른 수화결정형 도세탁셀의 제조 방법으로서, 유기용매와 정제수와의 혼합 용매 또는 유기 용매와 완충 용액과의 혼합 용매에 도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 용해한 후 얻어진 용액을 감압 농축하여 침전을 형성시킴으로써 수화결정형 도세탁셀을 수득하는 방법을 제공한다.

상기 혼합 용매를 사용하는 수화결정형 도세탁셀의 제조방법은 다음의 단계를 포함한다:

유기용매와 정제수와의 혼합 용매 또는 유기용매와 완충용액과의 혼합 용매 에 도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 용해시키고;

얻어진 용액을 증발시켜 혼합 용매 중의 유기용매를 제거하여 침전을 생성시키고;

얻어진 침전을 감압 여과 및 건조하여 수화결정형 도세탁셀을 제조하는 단계.

상기의 방법에 의하여 얻어지는 수화결정형 도세탁셀은 수화 형태에 있어서 제한이 없으며, 바람직하게는 일수화물, 이수화물 또는 삼수화물의 형태일 수 있다.

상기 유기용매로는 정제수와 잘 섞이는 용매로서 메탄올 등의 탄소수 1 내지 3의 알코올류, 아세톤, 및 아세토나이트릴 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 유기용매는 정제수 또는 완충용액과 혼합하여 혼합 용매로서 사용하며, 이 때, 유기용매와 정제수 또는 완충용액과의 혼합비는 7:0.5 내지는 7:5, 바람직하게는 7:1 내지는 7:4의 부피비로 하는 것이 좋다. 정제수의 비율이 상기보다 낮으면 침전 형성이 잘 되지 않을 우려가 있고, 상기 비율보다 높으면 반응액의 부피가 과다하게 되는 문제가 있다. 상기 완충 용액으로서 인산 완충용액, 암모니아 완충 용액 등을 사용할 수 있다. 상기 혼합 용매에 도세탁셀을 0.1 내지 5%(w/v), 바람직하게는 1 내지 2%(w/v)의 농도로 용해시킨다.

상기 증발은 통상적인 Rotary evaporator를 이용하여 35℃ 내지 40℃에서 수행하는 것이 좋다.

상기 유기용매와 정제수 또는 완충용액의 혼합용액에 도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 용해시킨 후 통상적인 Rotary evaporator를 이용하여 용매를 증발시켜 형성되는 침전을 여과하고 건조하여 수화결정형 도세탁셀을 수득하는 방법은 단시간에 고수율로 효과적으로 이룰 수 있는 방법이다. 즉 유기용매와 정제수의 혼합용매에 도세탁셀을 용해 후 감압농축을 진행하면, 유기용매가 먼저 증발되면서 남아있는 정제수 또는 완충용액의 비율이 높아진다. 이에 따라서 도세탁셀의 용해도가 낮아지며 침전이 형성되기 시작한다. 유기용매가 모두 증발되면 도세탁셀의 정제수에 대한 용해도는 매우 낮으므로 대부분의 도세탁셀이 침전을 형성한다. 형성된 침전물을 감압여과하면 비교적 쉽게 수화결정형을 수득할 수 있으며, 이때 얻어진 침전물은 입자가 매우 작은 특징이 있고, 결정화 방법에 비해 회수율이 훨씬 높은 장점이 있다. 또한 결정화 방법 등에 비해 매우 짧은 시간 내에 안정적인 방법으로 수화결정형을 수득할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 또 다른 수화결정형 도세탁셀의 제조 방법으로서, 유기용매에 도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 용해한 후 과량의 정제수에 가해 침전을 형성시킴으로써 수화결정형 도세탁셀을 제조하는 방법을 제공한다.

상기 유기용매에 도세탁셀을 용해한 후 과량의 정제수에 가해 침전을 형성시킴으로써 수화결정형 도세탁셀을 제조하는 방법은 다음의 단계를 포함한다:

도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 상온에서 유기용매 또는 유기용매와 정제수와의 혼합 용매에 용해시키고;

얻어진 용액을 과량의 정제수 또는 완충 용액에 천천히 가하면서 현탁 및 침전시키고;

얻어진 침전물을 감압 여과 및 건조하여 수화결정형 도세탁셀을 수득하는 단계.

상기의 방법에 의하여 얻어지는 수화결정형 도세탁셀은 수화 형태에 있어서 제한이 없으며, 바람직하게는 일수화물, 이수화물 또는 삼수화물의 형태일 수 있다.

상기 유기 용매로는 정제수와 잘 섞이는 용매인 메탄올 등의 탄소수 1 내지 3의 알코올류, 아세톤, 아세토나이트릴 및 테트라하이드로퓨란 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 유기용매를 사용할 수 있다. 상기 유기용매는 단독으로 사용하거나, 정제수와 혼합하여 혼합 용매로서 사용할 수 있다. 유기용매를 정제수와 혼합하여 혼합용매로서 사용하는 경우, 혼합용매의 농도는 0.5% 내지 50%(v/v), 바람직하게는 10% 내지 30%(v/v)로 하는 것이 좋다.

상기 용액을 부피 기준으로 1 내지 20 배, 바람직하게는 5 내지 10 배의 정제수 또는 완충용액에 천천히 가하면서 침전물을 얻는다.

상기 유기용매에 도세탁셀을 용해한 후 과량의 정제수에 가해 침전을 형성시킴으로써 수화결정형 도세탁셀을 수득하는 방법은 결정화 방법 등에 비해 매우 짧은 시간 내에 안정적으로 수화결정형을 수득할 수 있게 한다. 즉 유기용매 또는 유기용매와 정제수의 혼합용매에 도세탁셀을 용해 후 과량의 정제수에 천천히 가하게 되면 정제수에 대한 도세탁셀의 용해도가 낮아지면서 현탁되어 침전을 형성하게 된다. 도세탁셀의 용해가 상온에서 진행되고 형성된 침전물을 감압여과 방법에 의해 간단히 얻을 수 있으므로 높은 회수율로 도세탁셀의 안정성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 공정시간도 짧고 매우 용이하게 수득할 수 있다.

이하, 본 발명을 하기하는 실시예들을 통하여 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명의 예시일 뿐이며, 본 발명이 이들 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.

실시예

하기의 실시예에 제시된 각각의 제조방법에 의하여 회수된 도세탁셀은 진공건조를 실시한 후, 순도, 수율, X선 분석(XRPD) 및 주사전자현미경(SEM, JSM-6635F, Jeol)을 통해서 도세탁셀의 형태, 입자크기 등을 확인하였다. X선 분석(XRPD)과 순도 분석 조건은 표 1과 표 2와 같다.

측정기기	Rigaku, D/MAX 3B, XRPD
측정방법	시료 약 20 mg 을 XRPD sampler에 정착, 상온에서 분으로 5℃에서 25℃까지 스캐닝하여 측정.
X-선 소스	CuKα 40kV, 40mA

본 명세서에서 도세탁셀의 순도 및 회수율은 표 2의 조건에서 HPLC를 사용하여 정량 분석하여 계산하였다.

기기	Hewlett Packard 1100 HPLC
컬럼	Curosil PFP 4.6X50, 5micron
컬럼 온도	35℃
이동상	아세토나이트릴:물(35-65% 농도구배)
유속	1ml/min
주입량	10ul
검출기	UV(227nm)

실시예 1: 무정형 도세탁셀 제조 1

사용한 모든 시료는 순도 99.7% 이상의 도세탁셀 (도 1A)이며 제조공정 후 순도 저하는 없었다(도 2B). 상온에서 순도 99.7%의 도세탁셀 2g을 아세톤 20ml에 용해시킨 후, 상기 얻어진 용액을 n-펜탄 200ml에 교반하면서 가하여 침전을 형성시켰다. 얻어진 침전을 여과한 후, 온도 40℃, 진공도 650mmHg에서 15 시간동안 진공 건조를 실시하여 순도 99.7%의 무정형 도세탁셀 1.94g을 얻었다.

실시예 2: 무정형 도세탁셀 제조 2

순도 99.7%의 도세탁셀 2g을 디클로로메탄 20ml에 용해시킨 후, 교반하에 n-펜탄 200ml에 가하여 침전을 바로 형성시킨 후, 얻어진 침전을 여과하고, 온도 40℃, 진공도 650mmHg에서 15 시간동안 진공 건조를 실시하여 순도 99.7%의 무정형 도세탁셀 1.95g을 얻었다.

실시예 3: 무정형 도세탁셀 제조 3

순도 99.7%의 도세탁셀 2g을 디클로로메탄 20ml에 용해시킨 후, 교반하에 n-헥산 200ml에 가하여 침전을 바로 형성시킨 후, 얻어진 침전을 여과하고, 온도 40℃, 진공도 650mmHg에서 15 시간 진공건조를 실시하여, 순도 99.7%의 무정형 도세탁셀 1.92g을 얻었다.

실시예 4: 무수결정형 도세탁셀 제조

순도 99.7%의 도세탁셀 2g을 아세톤 10ml에 넣고 용해시킨 후 감압농축하였다. 얻어진 용액에 다시 아세톤 2ml을 첨가하여, 도세탁셀이 완전히 용해되지 않고 현탁되어지는 콜로이드를 형성하였다. Rotary evaporator를 이용하여 35℃ 내지 40℃에서 얻어진 콜로이드로부터 용매를 증발시키고, 온도 40℃, 진공도 650mmHg에서 15시간동안 진공건조를 실시하여, 순도 99.7%의 무수결정형 도세탁셀 1.96g을 얻었다.

실시예 5: 수화결정형 도세탁셀 제조 1

순도 99.7%의 도세탁셀 250mg을 상온에서 메탄올 3ml에 용해시키고, 증류수 3ml을 천천히 가한 후, 4℃에서 24시간 동안 방치하여 결정화시켰다. 얻어진 결정을 여과하고 35℃, 650mmHg에서 15시간 동안 건조를 실시하여 순도 99.7% 수화결정형 도세탁셀 254mg (수분: 4.5%)을 얻었다.

실시에 6: 수화결정형 도세탁셀 제조 2

순도 99.7%의 도세탁셀 300mg을 상온에서 아세톤과 증류수의 혼합비가 부피를 기준으로 7:3인 혼합용매 60ml에 용해시켰다. Rotary evaporator를 이용하여 35℃ 내지 40℃에서 상기 얻어진 용액중의 용매를 증발시켰다. 용매가 증발하면서 침전물이 생성되었다. 상기 생성된 침전물을 여과하고, 온도 35℃, 650mmHg에서 15시간 동안 진공건조를 실시하여 순도 99.7% 수화결정형 도세탁셀 303mg(수분: 4.3%)을 얻었다.

실시예 7: 유기용매와 정제수의 혼합용매에 용해 후 정제수에 가해 침전을 형성시킴에 의한 수화결정형 도세탁셀 제조

순도 99.7%의 도세탁셀 300mg을 상온에서 메탄올과 증류수의 혼합비가 부피를 기준으로 8:2인 혼합용매 60ml에 용해시켰다. 얻어진 용액을 300ml의 정제수에 천천히 가하면서 침전물을 형성시켰다. 얻어진 침전물을 여과하고, 온도 35℃, 650mmHg에서 15시간 동안 진공건조를 실시하여, 순도 99.7% 수화결정형 도세탁셀 311mg(수분: 4.6%)을 얻었다.

비교예 1

Arun Prakash Sharma 등의 미국특허 등록 6,838,569에서 제시되 방법에 의해 순도 99.5%의 도세탁셀 203mg을 68℃ 온도에서 아세토나이트릴 6.11ml에 용해시킨 후, 여기에 18.34ml 정제수를 교반하면서 천천히 적가한 뒤, 온도 20℃에서 3시간동안 교반을 실시하여 침전물을 얻었다. 생성된 침전물을 여과하고, 온도 36℃, 진공도 650mmHg에서 36시간동안 진공건조를 실시하여 순도 78.8% 수화결정형 도세탁셀 162mg을 얻었다.

본 비교예를 통해 제시된 조건은 비록 적용 온도와 시간에 따라 정도 차이는 있을 수 있으나 도세탁셀이 분해될 수 있는 매우 불안정한 조건임을 확인할 수 있다.

비교예 2

고온에서 알코올에 용해하여 수화결정형 도세탁셀을 제조하는 경우의 도세탁셀의 안정성을 시험하기 위하여, 유기용매로서 메탄올과 에탄올을 각각 사용하고, 용해 온도 및 방치 온도를 50 ˚C로 하고, 0, 1, 5, 10 및 24 시간 방치 후의 도세탁셀 순도 변화와 분해 정도를 측정하여 하기의 표 3에 나타내었다. 상기의 측정은 표 2에 기재된 바와 같은 HPLC 조건 하에서 수행하였다.

	MeOH		EtOH
	도세탁셀 순도 변화(%)	7-epi-docetaxel 생성량 (area%)	도세탁셀 순도 변화(%)	7-epi-docetaxel 생성량(area%)
0hr	99.7469	0	99.7480	0
1hr	95.7399	4.0163	99.2959	0.4494
5hr	81.8743	17.2282	97.8546	1.8948
10hr	69.3707	28.4728	96.8045	2.9451
24hr	50.7338	41.5352	95.1952	4.5544

표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 50˚C 에서 용해 및 방치한 경우, 대부분의 도세탁셀은 그 대사산물인 7-에피-도세탁셀(7-epi-docetaxel)로 전환되었으며, 시간이 지남에 따라 도세탁셀의 순도가 현저하게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 상기 시험 결과 또한 도세탁셀의 안정성 및 순도 유지에 있어서 온도 조건이 매우 중요함을 보여주는 것이다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 여러가지 용매를 이용하여 무정형, 무수결정형 또는 수화결정형 도세탁셀을 선택적으로 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면 소망하는 용도에 따라서 무정형, 무수결정형 및 수화결정형의 도세탁셀을 초기의 고순도를 유지하면서 고수율로 선택적으로 생산할 수 있다.

Claims (13)

1. 도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 극성 용매에 1 내지 30%(w/v) 농도로 용해시키고;

   상기 얻어진 용액을 5배 이상의 부피의 비극성 용매에 가하여 침전을 생성시키고;

   상기 생성된 침전을 여과하고 건조하여 무정형의 도세탁셀을 수득하는 단계를 포함하고,

   상기 극성 용매는 할로겐화알칸류 및 케톤류로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것이고,

   상기 비극성 용매는 알칸류, 사이클로알칸류 및 디이소프로필에테르 이하의 극성값을 갖는 비극성 용매로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것인,

   무정형 도세탁셀의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 할로겐화알칸류는 디클로로메탄 또는 클로로포름이고, 상기 케톤류는 아세톤이고, 상기 알칸류는 헥산 또는 펜탄이며, 상기 사이클로알칸류는 사이클로헥산 또는 사이클로펜탄이고, 상기 디이소프로필에테르 이하의 극성값을 갖는 비극성 용매는 디알킬에테르인 무정형 도세탁셀의 제조방법
3. 도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀 1 내지 30%(w/v)와 콜로이드화 가능한 용매 를 혼합하여 현탁된 상태로 콜로이드화시키고;

   상기 얻어진 콜로이드 중의 용매를 35℃ 내지 40℃에서 증발시키고 감압 건조하여, 미세분말의 무수결정형 도세탁셀을 수득하는 단계를 포함하는

   무수결정형 도세탁셀의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 콜로이드화 가능한 용매가 아세톤인 무수결정형 도세탁셀의 제조 방법.
5. 도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 상온에서 유기용매에 1 내지 30%(w/v) 농도로 용해시키고;

   얻어진 용액에 정제수 또는 완충 용액을 10:4 내지 10:15의 부피비로 적가하고;

   -20℃ 내지 20℃에서, 1시간 내지 48시간 동안 방치하여 침전물 생성시키고;

   생성된 침전물을 여과하여 수화결정형 도세탁셀을 수득하는 단계를 포함하는,

   수화결정형 도세탁셀의 제조방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 유기 용매가 메탄올, 에탄올, 프로판올, 아세톤 및 아세토나이트릴로 구성되는 군으로부터 선택된 1종 이상 것인 수화결정형 도세탁셀의 제조 방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 수화결정형 도세탁셀은 일수화물, 이수화물 및 삼수화물로 이루어진 군 중에서 선택된 것인 수화결정형 도세탁셀의 제조 방법.
8. 유기용매와 정제수와의 혼합비가 부피를 기준으로 7:0.5 내지는 7:5인 혼합 용매 또는 유기용매와 완충용액과의 혼합비가 부피를 기준으로 7:0.5 내지는 7:5인 혼합 용매에 도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 0.1 내지 5%(w/v)의 농도로 용해시키고;

   얻어진 용액을 35℃ 내지 40℃에서 증발시켜 혼합 용매 중의 유기용매를 제거하여 침전을 생성시키고;

   얻어진 침전을 감압 여과 및 건조하여 수화결정형 도세탁셀을 제조하는 단계를 포함하는,

   수화결정형 도세탁셀의 제조 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 유기 용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 아세톤, 아세토나이트릴로 구성되는 군으로부터 선택된 1종 이상의 것인 수화결정형 도세탁셀의 제조 방법.
10. 제8항에 있어서, 상기 수화결정형 도세탁셀은 일수화물, 이수화물 및 삼수화물로 이루어진 군 중에서 선택된 것인 수화결정형 도세탁셀의 제조 방법.
11. 도세탁셀 함유물 또는 도세탁셀을 상온에서 유기용매 또는 유기용매와 정제수와의 혼합 용매에 용해시키고;

    얻어진 용액을 1 내지 20 배의 정제수 또는 완충 용액에 천천히 가하면서 현탁 및 침전시키고;

    얻어진 침전물을 감압 여과 및 건조하여 수화결정형 도세탁셀을 수득하는 단계를 포함하는,

    수화결정형 도세탁셀의 제조 방법;
12. 제11항에 있어서, 상기 유기 용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 아세톤, 아세토나이트릴로 구성되는 군으로부터 선택된 1종 이상의 것인 수화결정형 도세탁셀의 제조 방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 수화결정형 도세탁셀은 일수화물, 이수화물 및 삼수화물로 이루어진 군 중에서 선택된 것인 수화결정형 도세탁셀의 제조 방법.

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