KR20140000280A - 카복실기-함유 폴리옥시에틸렌 유도체의 정제방법 - Google Patents

카복실기-함유 폴리옥시에틸렌 유도체의 정제방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 분자량 2,000 내지 100,000의 카복실기-함유 폴리옥시에틸렌 유도체로부터 불순물을 분리하는 정제방법을 제공하는 것이다.
상기 정제방법은 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 에틸 아세테이트 및 부틸 아세테이트로 구성된 군으로부터 선택된 유기 용매를, 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 5배 이상의 질량으로 사용하여 용액을 형성하기 위하여, 폴리옥시에틸렌 유도체를 용해하는 단계; 마그네슘, 실리콘, 및 알루미늄으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소들의 산화물 및 수산화물 중 적어도 하나를 함유하는 무기계 흡착제를 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 0.5 내지 10배 질량으로 용액에 첨가하여 슬러리를 형성하는 단계; 25℃ 이상의 온도에서 상기 슬러리를 교반하는 단계; 슬러리의 여과를 통해 수득한 여과 케이크(filtration cake)에 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트로 구성된 군으로부터 선택된 유기 용매를 첨가하고, 추가적인 여과를 수행하는 단계; 및 메탄올, 에탄올 및 2-프로판올로 구성된 군으로부터 선택된 유기 용매를 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 5배 이상의 질량으로 여과 케이크에 첨가하고, 여과를 수행하여, 수득한 여과물로부터 폴리옥시에틸렌 유도체를 회수하는 단계를 포함한다.

Description

카복실기-함유 폴리옥시에틸렌 유도체의 정제방법{PURIFICATION METHOD FOR CARBOXYL-CONTAINING POLYOXYETHYLENE DERIVATIVE}
본 발명은 고분자량의 카복실기-함유 폴리옥시에틸렌 유도체의 정제방법에 관한 것이다.
근래, 폴리옥시에틸렌 유도체는 폴리펩티드, 효소, 항체 및 유전자, 올리고핵산, 핵산 약물을 포함하는 핵산 화합물, 및 다른 생리학적 활성 성분의 표적 부위에 대해 혈중 체류성, 표적화 기능 등을 제공하기 위한 물질로서 매우 빈번히 사용되어 왔다. 이는 상기 유도체가 그들 간의 입체 반발(steric repulsion) 효과에 의해 다른 생물학적 성분과 낮은 상호작용을 보이기 때문이다. 폴리옥시에틸렌 유도체로 개질된 생리학적 활성 성분 또는 리포솜 등을 폴리옥시에틸렌 유도체로 개질하여 얻은 약물 캐리어는 개질되지 않은 것에 비해 더 긴 체내 혈중 체류를 보이는 것으로 알려져 있다. 나아가, 이런 효과가 폴리옥시에틸렌 유도체의 분자량이 증가함에따라 증가한다고 보고되어왔다. 나아가, 폴리옥시에틸렌 유도체의 말단에 활성기 또는 항체를 결합함으로써 표적화 기능을 제공할 수도 있다. 따라서, 폴리옥시에틸렌 유도체는 매우 유용해졌고 약물 전달 시스템 분야에서 필수적인 물질이 되었다. 그렇기 때문에, 카복실기를 갖는 폴리옥시에틸렌 유도체는 다양한 활성 에스테르기의 중간체로서 상당히 중요한 시작 물질이다. 상기 유도체를 사용하여 제조된 약물의 효능 및 안정성의 관점에서, 카복실기를 갖는 폴리옥시에틸렌 유도체로서, 고순도를 갖고 적은 양의 불순문을 함유하는 것이 바람직하다. 현재, 카복실기를 갖는 폴리옥시에틸렌 유도체로서, 다양한 골격 또는 다른 관능기를 갖는 것들이 개발되어 왔고, 부산물로서 생성된 불순물은 유도체의 제조 방법에 따라 다양화된다. 하기에서는 불순물의 예를 보여줄 것이다.
카복실기를 갖는 폴리옥시에틸렌 유도체는 시작물질로서 히드록실기를 갖는 폴리옥시에틸렌 유도체를 사용하고 말단 히드록실기를 카복실기로 산화함으로써 일반적으로 합성될 수 있다. 보통, 폴리옥시에틸렌 유도체의 말단 개질 반응의 경우에서, 반응은 폴리머 말단에서 발생하기 때문에, 분자 내의 반응 부위의 농도가 감소해서 반응 전환(reaction conversion)은 더 나빠지고, 히드록실기는 남아있을 수 있다.
또한, 분자량이 증가함에 따라, 반응 용액의 점도는 증가하고 반응 전환은 나빠져서, 반응하지 않은 히드록실기는 남아있게 된다. 많은 수의 히드록실기를 갖는 다중-팔(nulti-arm) 유형의 폴리옥시에틸렌 유도체의 경우에, 다양한 개수의 반응하지 않은 히드록실기를 갖는 불순물은 말단 개질에서 형성된다. 일반적으로, 말단 히드록실기를 갖는 유도체 및 말단 카복실기를 갖는 유도체는 유사하게 폴리옥시에틸렌 유도체이기 때문에, 정제는 어렵다. 특히, 분자량이 증가함에 따라, 그의 물성은 점점 비슷해지기 때문에 분리 및 정제는 어렵다. 또한, 반응하지 않은 말단 히드록실기가 남아 있는 폴리옥시에틸렌 유도체의 경우에, 이합체화(dimerization)는 이어지는 활성 에스테르 형성에서 진행되어서, 활성 에스테르 화합물의 순도는 현저히 감소된다.
게다가, 히드록실기를 갖는 유도체 또는 이합체와 같은 불순물이 남아있는 경우에, 불순물은 폴리머 불순물로서 차후 단계에서의 약물 개질 반응에서도 남아 있어서, 결과물인 약물은 비균질해지고 제제(劑製)에서 문제가 된다.
말단에 카복실기를 갖는 폴리옥시에틸렌 유도체의 정제 방법으로서, 이온-교환 수지를 사용하는 컬럼 크로파토그래피 정제가 알려져 있다(특허문헌 1(US 특허 제5,298,410), 특허문헌 2(JP-T-2008-514693)). 이런 특허 문헌에 있어서, 메톡시폴리에틸렌 글리콜에 함유된 디올 화합물을 제거하기 위한 목적으로서, 히드록실기를 카복실기로 개질한 뒤, 모노카복실 화합물 및 디카복실 화합물을 이온-교환 크로마토그래피를 사용하여 분리하고 분별하는 방법을 개시한다. 구체적인 정제 방법으로서, 말단 카복실기-함유 메톡시폴리에틸렌 글리콜 유도체(분자량: 20,000)가 증류수에 용해되어 약 2% 수용액을 형성하고 그 용액을 이온-교환 수지에 충전한 후에, 증류수는 그 안에 도입되어 목적 물질로부터 불순물을 분리한다. 결과로 얻은 분별된 분획은 더 희석되어 약 1% 수용액을 형성한다. pH 조절 후에, 정제는 디클로로메탄으로 추출을 수행하고, 탈수 및 결정화를 통해 달성된다. 그러나, 전술한 바와 같은 이온-교환 수지를 사용하는 컬럼 크로마토그래피 정제의 경우에, 샘플은 고도로 희석된 것이어야만 한다(1 내지 2%의 PEG 농도를 갖는 수용액). 이는 목적 물질이 폴리머 말단에만이 카복실 화합물이고 이온-교환 수지와 극도로 적은 상호작용을 보이기 때문이다. 또한, 목적 물질을 얻기 위한 분별 후, 희석 수용액으로부터 물을 제거하기 위하여, 큰-부피의 추출 장치가 필요하다.
뿐만 아니라, 정제로부터 목적 물질의 회수시까지 걸리는 시간을 고려할 때 효율은 좋지 않아서, 이온-교환 크로마토그래피에 의한 정제는 공업적 제조 방법으로서 문제가 있다.
카복실기를 갖는 폴리옥시에틸렌 유도체의 또 다른 예로서, 메톡시폴리옥시에틸렌 유도체를 아미노산과 같은 카복실기를 함유하는 화합물의 아미노기 또는 티올기에 화학적으로 결합시켜서 상기 유도체를 합성하는 방법이 있다.
구체적인 예로서, 특허문헌 3(미국 특허 5,932,462)은 메톡시폴리옥시에틸렌 유도체(분자량: 20,000)의 두 개의 쇄가 리신의 두 개의 아미노기에 도입되고 그를 정제하는 방법을 통해 폴리옥시에틸렌 유도체(분자량: 40,000)를 합성하는 방법을 개시한다. 이 경우에서의 불순물은, 분자량 20,000의 반응하지 않은 메톡시폴리옥시에틸렌 유도체와 그의 한 쇄가 리신안에 도입된 것(분자량: 20,000), 또한 메톡시폴리옥시에틸렌 유도체(분자량: 20,000) 내의 불순물인 디올 화합물(분자량: 40,000 이상)이 리신안에 도입된 것, 리신 중의 불순물인 이량체안에 폴리옥시에틸렌 유도체의 세 개의 쇄가 도입된 것(분자량: 40,000 이상)등을 포함한다.
전술한 바와 같은 불순물의 정제 방법으로서, 특허문헌 3(US 특허 5,932,462)은 이온-교환 수지상의 컬럼 크로마토그래피를 제안한다. 구체적으로, 폴리옥시에틸렌 유도체의 농도가 0.2%가 되도록 조절된 수용액은 이온-교환 수지의 컬럼 안으로 충전되고 분별은 이온-교환수를 용리액으로 사용하여 수행된다. 차회, 분자량 20,000의 불순물은 목적 물질에 비해 더 빠르게 용출된 후에, 목적 물질이 용출된다. 목적 물질 후에, 분자량 40,000 이상의 불순물이 용출되고, 불순물인 단일 쇄의 메톡시폴리옥시에틸렌 유도체는 분자량 20,000의 리신 안으로 도입된다. 불순물 및 목적 물질을 분별하기 위하여, 질 좋은 분별법을 통해 목적 물질만을 함유하는 수용액의 수집 및 정제 도중에 용출 용액의 분석이 필요하다. 게다가, 이런 방법은 고-분자량 폴리옥시에틸렌 유도체를 분리하는 방법이기 때문에, 컬럼 내에 충전할 샘플을 전술한 방법에서의 정도(용액 농도:0.2%)에서보다 더 희석할 필요가 있다. 또한, 정제는 수용액에서 수행되기 때문에, 추출, 탈수, 농축 및 결정화 단계가 차후에 필요하고, 따라서 조작들이 매우 번거롭고 복잡하다. 정제량에 대해 사용될 장치 및 요구되는 시간, 정제에 사용된 증류수와 유기 용매의 처리를 고려하면, 컬럼 크로마토그래피에 의한 상기 정제는 전술한 방법의 경우와 마찬가지로 공업적으로 불리하다.
미국특허 제5.298.410호 JP-T-2008-514693 미국특허 제5,932,462호
본 발명의 목적은 카복실기를 갖는 폴리옥시에틸렌 유도체를 제조하는 방법을 제공하는 것이며, 상기 카복실기를 갖는 폴리옥시에틸렌 유도체는 주성분에 함유된 불순물의 양이 감소된, 고순도(high pure) 및 고분자량을 가진다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 광범위한 연구의 결과, 본 발명자는, 고-분자량 폴리옥시에틸렌 유도체를 하나 이상의 원소로 구성된 하나 이상의 산화물 및 수산화물을 함유하는 무기 흡착제를 사용하여 흡착 조작함으로써, 카복실기를 갖지 않는 폴리옥시에틸렌 유도체를 불순물로서 여과액 측으로 분리하며, 이때 상기 원소는 마그네슘, 실리콘, 알루미늄으로 구성된 군으로부터 선택되며, 상기 원소들은 유기 용매 중에 용해되어 있으며, 상기 유기 용매는 톨루엔 또는 에틸 아세테이트와 같은 것으로, 카복실기를 갖는 목표의 폴리옥시에틸렌 유도체를 흡착하고, 여과를 수행하기 위한 것이다. 나아가, 본 방법은 에탄올과 같은 알콜 용매를 사용하는 여과 종이 상의 흡착제로부터 카복실기를 갖는 목표의 폴리옥시에틸렌 유도체를 제거하고 여과를 수행함으로써 두 개 이상의 카복실 기를 갖는 불순물이 흡착제 상에 남아 있도록 하는 방법, 및 불순물 및 목적의 물질의 분자량에 구애받지 않는 분별에 의한 고순도 및 고-분자량의 폴리옥시에틸렌 유도체를 얻을 수 있는 방법이다.
본 발명에 따르면, 매우 간편한 정제는 폴리옥시에틸렌 유도체가 용해된 용액 안으로 흡착제를 여과 보조제로서 사전에 혼합한 뒤, 컬럼 크로마토그래피 없이 여과를 수행하는 방식으로만 달성될 수 있다.
즉, 본 발명은 이어지는 방법에 관한 것이다.
하기 화학식 1로 대표되는 분자량 2,000 내지 100,000의 카복실기 함유 폴리옥시에틸렌 유도체로부터 불순물을 분리하는 정제방법:
Figure pct00001
여기서 Z는 2 내지 8개의 활성 수소 원자를 갖는 폴리히드릭 알콜, 아미노산 또는 펩티드의 잔기이며; Y1 및 Y2는 에테르 결합, 아미드 결합, 에스테르 결합, 우레탄 결합, 카보네이트 결합, 2차 아미노기, 티오에테르 결합, 이황화 결합, 티오에스테르 결합, 또는 그들을 함유하는 알킬렌기이며; 폴리머1(Polymer1) 및 폴리머 2(Polymer2)는 선형 폴리옥시에틸렌 쇄 또는 분지형 폴리옥시에틸렌 쇄이며; R은 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소기 또는 3 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 아세탈기이며; X는 아미노기, 보호된 아미노기, 카복실기, 보호된 카복실기, 알데히드기, 보호된 알데히드기, 히드록실기, 보호된 히드록실기, 티올기, 보호된 티올기, 술포닐기, 비닐기, 알릴기, 시아노기, 또는 그들을 함유하는 알킬렌기이며; m 및 n은 각각 m=1 또는 0, n=1 또는 0이고, 1≤m+n이며; i 및 k는 각각 1≤i≤5 및 k=1 또는 0이며; a, b, 및 c는 각각 0≤a, 0≤b, 1≤c 및 1≤a+b, 및 2≤a+b+c≤8을 만족하는 정수이며; a, b, 및 c가 2 이상의 정수인 경우에, Y1 및 Y2, 폴리머1, 폴리머2, R, X, m, n, i, 및 k는 분자 내에서 동일하거나 상이할 수 있으며,
상기 방법은 하기 단계 (A) 내지 (E)를 포함한다:
(A) 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 에틸 아세테이트 및 부틸 아세테이트로 구성된 군으로부터 선택된 유기 용매를, 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 5배 이상의 질량으로 사용하여 용액을 형성하기 위하여, 폴리옥시에틸렌 유도체를 용해하는 단계;
(B) 마그네슘, 실리콘, 및 알루미늄으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소들의 산화물 및 수산화물 중 적어도 하나를 함유하는 무기계 흡착제를 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 0.5 내지 10배 질량으로 용액에 첨가하여 슬러리를 형성하는 단계;
(C) 25℃ 이상의 온도에서 상기 슬러리를 교반하는 단계;
(D) 슬러리의 여과를 통해 수득한 여과 케이크(filtration cake)에 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트로 구성된 군으로부터 선택된 유기 용매를 첨가하고, 추가적인 여과를 수행하는 단계; 및
(E) 메탄올, 에탄올 및 2-프로판올로 구성된 군으로부터 선택된 유기 용매를 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 5배 이상의 질량으로 여과 케이크에 첨가하고, 여과를 수행하여, 수득한 여과물로부터 폴리옥시에틸렌 유도체를 회수하는 단계.
상기 방법에서, 화학식 1로 대표되는 폴리옥시에틸렌 유도체 중의 Y1은 우레탄 결합 또는 에테르 결합이며, 폴리머1은 선형 폴리옥시에틸렌 쇄이며, R은 메틸기이고, m=1, a=1 또는 2, b=0, 및 c=1이다.
상기 방법에서, 화학식 1로 대표되는 폴리옥시에틸렌 유도체 중의 Z는 리신의 잔기이며, Y1은 우레탄 결합이며, k=0이고, a=2이다.
상기 방법에서, 화학식 1로 대표되는 폴리옥시에틸렌 유도체의 분자량은 10,000 내지 100,000이다.
상기 방법에서, 흡착제의 양은 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 2 내지 6배의 양이다.
상기 방법에서, 단계 (A)에서의 유기 용매는 톨루엔 및 에틸 아세테이트로부터 선택된다.
상기 방법에서, 단계 (E)에서의 유기 용매는 메탄올 및 에탄올로부터 선택된다.
상기 방법에서, 단계 (A)에서 유기 용매의 양은 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 10 내지 20배의 양이다.
상기 방법에서, 단계 (E)에서 유기 용매의 양은 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 10 내지 20배의 양이다.
본 발명에 따르면, 고순도로 불리하고 정제하는 것은 목적 물질의 분자량, 불순물의 분자량 및 구조, 및 그 안에 함유된 관능기에 상관없이, 카복실기의 유무 또는 그의 개수에 따라 가능해진다. 나아가, 본 발명은 조작이 용이하기 때문에, 본 발명의 방법은 공업적인 제조로 확장해도 좋은 재현성을 보이고, 따라서 매우 적합한 정제 방법이다. 본 발명의 정제 방법에 의해 수득된 고-분자량 폴리옥시에틸렌 유도체는 적은 양의 불순물을 가져서, 고도로 순수하다. 더욱이, 고도로 순수한 것은 본 발명의 제조 방법에 따른 제조에 의해 용이하게 수득된다. 본 발명의 고-분자량 폴리옥시에틸렌 유도체로 개질된 생체-관련 물질은 적은 양의 불순물을 함유하고 안전성 및 안정성이 우수하여, 그들은 약제, 향수 및 화장품 분야에 적합하고, 유용하다.
본 발명의 구체적인 내용은 화학식 1로 대표되는 분자량 2,000 내지 100,000 의 폴리옥시에틸렌 유도체를 정제하는 방법으로, 상기 방법은 (A) 내지 (E)의 공정을 포함하는 흡수 처리 단계를 포함한다.
[화학식 1]
Figure pct00002
Z는 2 내지 8개의 활성 수소 원자를 갖는 폴리히드릭 알콜, 아미노산 또는 펩티드의 잔기이다. 구체적인 화합물은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 이소프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 이소프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 트리메틸올프로판, 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 테트라글리세린, 펜타글리세린, 헥사글리세린, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 소르비톨, 만니톨 및 자일리톨과 같은 폴리히드릭 알콜; 또는 리신 및 글루탐산과 같은 아미노기, 카복실기 또는 티올기를 갖는 아미노산이나 그 이량체 또는 삼량체인 펩티드를 포함한다. 바람직한 화합물은 에틸렌 글리콜, 글리세린, 펜타에리트리톨, 자일리톨, 리신, 및 글루탐산이고, 보다 바람직하게는 에틸렌 글리콜, 글리세린, 및 리신이고, 더 바람직하게는 리신이다.
잔기는 히드록실기, 아미노기, 카복실기 또는 티올기 등의 활성 수소기를 갖는 관능기가 제거된 잔기를 의미한다.
Y1 및 Y2는 Z와 폴리옥시에틸렌 쇄 사이의 연결기이고, 공유결합이라면 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게는, 에테르 결합, 티오에스테르 결합, 티오에테르 결합, 에스테르 결합, 우레탄 결합, 아미드 결합, 카보네이트 결합, 이차 아미노기, 이황화 결합, 및 그들을 함유하는 알킬렌 기를 들 수 있다. 바람직한 연결기는 하기에서 보여진다:
Z가 2 내지 8개의 활성 수소 원자를 갖는 폴리히드릭 알콜의 잔기인 경우, 폴리옥시에틸렌 유도체는 폴리히드릭 알콜의 히드록실기에 결합되는 경우에, -O-, -OCONH(CH2)pO-, -O(CH2)pNHCO(CH2)qO-, -O(CH2)pNHCOO-이며;
Z가 아미노산 또는 펩티드의 잔기인 경우, 폴리옥시에틸렌 유도체가 아미노산 또는 펩티드의 아미노기에 결합되는 경우에, NHCO(CH2)qO-, -NHCOO-, -NHCO-이며;
Z가 아미노산 또는 펩티드의 잔기인 경우, 폴리옥시에틸렌 유도체가 아미노기 또는 펩티드의 카복실기에 결합되는 경우에, -COO-, -CONH(CH2)pO-이며;
Z가 아미노산 또는 펩티드의 잔기인 경우, 폴리옥시에틸렌 유도체가 아미노산 또는 펩티드의 티올기에 결합되는 경우에, -S-, -S-S-이며;
p 및 q는 p=2 또는 3 및 q=1 내지 5의 정수이다.
폴리머1 및 폴리머2는 선형 폴리옥시에틸렌 쇄 또는 분지형 폴리옥시에틸렌 쇄이다. 분지형 폴리옥시에틸렌 쇄는 중간의 분지점을 통해 두 개 이상의 쇄로 분지하는 폴리옥시에틸렌 쇄이다. 두 개 이상의 분지점은 존재할 수 있다. 예시로는 하기 화학식 (i)에서 보는 바와 같이 분지점으로서 글리세린과 같은 폴리히드릭 알콜을 갖고 두 개 이상의 쇄로 분지하는 폴리옥시에틸렌 쇄이다.
Figure pct00003
R은 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소기 또는 3 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 아세탈기이다. 구체적인 탄화수소기 및 아세탈기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 시클로펜틸기, 헥실기, 2-헥실기, 3-헥실기, 시클로헥실기, 페닐기, 벤질기, 디에틸아세탈기, 디메틸아세탈기, 디이소프로필아세탈기, 1,3-디옥솔레인 등이 있다. 바람직한 탄화수소기는 메틸기, t-부틸기, 및 벤질기이고, 바람직한 아세탈기는 디에틸아세탈이다.
X는 아미노기, 보호된 아미노기, 카복실기, 보호된 카복실기, 알데히드기, 보호된 알데히드기, 히드록실기, 보호된 히드록실기, 티올기, 보호된 티올기, 술포닐기, 비닐기, 아릴기, 시아노기, 및 그들을 함유하는 알킬렌기이다. 알킬렌기로서, 구체적으로 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 이소프로필렌기, 부틸렌기, 이소부틸렌기, 펜틸렌기, 이소펜틸렌기, 헥실렌기 등이 언급될 수 있다. 바람직하게는 메틸렌기, 에틸렌기 및 프로필렌기이고, 더 바람직하게는 에틸렌기이다.
m 및 n은 m=1 또는 0, n=1 또는 0이며, 1≤m+n이며; i 및 k는 각각 1≤i≤5 및 k=1 또는 0이며; a, b, c는 각각 0≤a, 0≤b, 1≤c 및 1≤a+b, 및 2≤a+b+c≤8을 만족하는 정수이며; a, b 및 c가 2 이상의 정수인 경우, Y1 및 Y2, 폴리머1, 폴리며2, R, x, m, n, i, 및 k는 분자 내에서 동일하거나 상이할 수 있다.
폴리옥시에틸렌 유도체의 분자량은 2,000 내지 100,000이다. 그러나, 최근의 의학 용도로서 폴리옥시에틸렌 유도체(PEG-개질된 약물)를 사용하는 제제(劑製)에서, 혈중 체류성은 분자량이 증가함에 따라 얻어져서, 소정의 분자량의 폴리옥시에틸렌 유도체는 증가하는 경향이 있다. 그러므로, 상한은 특별히 제한되지 않지만, 폴리에틸렌 유도체의 분자량은 6,000 내지 100,000인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10,000 내지 100,000이며, 더 바람직하게는 20,000 내지 80,000이고, 가장 바람직하게는 30,000 내지 50,000이다.
하기에서는 각각의 단계에 대하여 구체적으로 설명할 것이다.
"(A) 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 에틸 아세테이트 및 부틸 아세테이트로 구성된 군으로부터 선택된 유기 용매를, 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 5배 이상의 질량으로 사용하여 용액을 형성하기 위하여, 폴리옥시에틸렌 유도체를 용해하는 단계"
용매는 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 에틸 아세테이트, 및 부틸 아세테이트로부터 선택된 유기 용매이고, 극성이 낮고 폴리옥시에틸렌 유도체의 높은 용해성을 갖는 용매가 바람직하다. 바람직한 유기 용매는 톨루엔 및 에틸 아세테이트이고, 더 바람직하게는 톨루엔이다. 극성이 큰 용매는, 상기 용매가 폴리옥시에틸렌 유도체와 흡착제 사이의 상호작용을 저해하기 때문에 바람직하지 않다.
용매의 양은 화학식 1로 대표되는 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 질량으로 5배 이상인 것이 바람직하다. 그 양이 5배 질량 미만인 경우에, 용액의 점도는 높고 정제 효율은 나빠질 뿐만 아니라 수율도 나빠져서, 5배 질량 이상인 것이 제조에 이롭다. 용매의 양이 30배 질량 이상인 경우에도, 정제 효율은 변화하지 않고 좋지만, 이어지는 여과 공정에서, 처리될 부피는 증가하고, 많은 노동 시간이 증가하고, 수율은 감소되어서, 양은 비용의 관점에서 불리하다. 이러한 이유로, 용매의 양은 5 내지 30배 질량인 것이 바람직하고, 바람직하게는 10 내지 20배 질량, 특히 바람직하게는 15 내지 20배 질량이다.
상기 용매를 사용하여, 폴리옥시에틸렌 유도체의 용해가 수행된다. 처리 컨테이너(container) 내로의 충전 순서는 폴리옥시에틸렌 유도체 또는 유기 용매 중 어느 하나 일 수 있다. 폴리옥시에틸렌 유도체의 분자량에 따라서, 가열이 필요한 경우가 있다. 본 발명의 방법은 특별히 제한되지 않지만 용해는 30℃ 이상으로 가열함으로써 일반적으로 달성될 수 있다.
"(B) 마그네슘, 실리콘, 및 알루미늄으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소들의 산화물 및 수산화물 중 적어도 하나를 함유하는 무기계 흡착제를 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 0.5 내지 10배 질량으로 용액에 첨가하여 슬러리를 형성하는 단계"
본 발명에서 사용된 흡착제에 있어서, 마그네슘, 실리콘 및 알루미늄의 산화물 또는 수산화물은 산화 마그네슘, 산화 알루미늄, 산화 실리콘, 또는 그들 두 개 또는 세 개의 산화 합성물, 또는 수산화 마그네슘, 수산화 알루미늄, 수산화 실리콘, 또는 그들 두 개 또는 세 개의 수산화 합성물이다.
무기계 흡착제에 있어서, 이러한 산화물(산화 합성물 포함) 및 수산화물(수산화 합성물 포함)은 개별적으로 함유될 수 있거나, 그들 두 개 이상의 혼합물이 함유될 수 있다. 무기계 흡착제는 수화물(hydrate)을 더 함유할 수 있다.
구체적인 예는 주식회사 쿄와드 화학 공장(Kyoward Chemical Industry Co., Ltd.)에 의해 제조된 쿄와드 시리즈(kyoward series)인 쿄와드 200B (Al2O3·H2O), 쿄와드 200 (Al(OH)3·xH2O)(x는 1≤x≤3), 쿄와드 500 (Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O), 쿄와드 700 (Al2O3·9SiO2·H2O), 쿄와드 1000 (Mg4 .5Al2(OH)13CO3·3.5H2O), 및 쿄와드 2000 (Mg0 .7Al0 .3O1 .15)이다. 상기 개별적인 무기계 흡착제는 개별적으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
카복실기를 갖는 폴리옥시에틸렌 유도체를 카복실기를 갖지 않는 폴리옥시에틸렌 유도체로부터 분리하는데에 있어서, 카복실기와 상호작용을 보이는 흡착제를 사용하는 것이 이롭다. 이런 관점에서, 구체적으로 바람직한 무기계 흡착제는 Al2O3·H2O, Al(OH)3·xH2O(x는 1≤x≤3), 및 Mg0 .7Al0 .3OH1 .15, 및 더 바람직한 것은 Al2O3·H2O이다.
흡착제의 양은 화학식 1로 대표되는 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 0.5 내지 10배 질량인 것이 바람직하다. 그 양이 0.5배 질량 미만인 경우에, 충분한 정제 효율은 얻어지지 않는다. 그 양이 10배 질량을 초과하는 경우에, 처리되어야 할 부피가 증가하고, 수율은 감소하고, 많은 노동시간이 증가한다. 이러한 이유로, 흡착제의 양은 1 내지 6배 질량인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 2 내지 6배 질량이다.
단계 (B)에서, 슬러리는 단계 (A)의 용액에 흡착제를 첨가하고 교반함으로써 얻어질 수 있다. 슬러리를 얻기 위한 교반 시간은 차후 단계 (C)에서의 교반 시간에 포함된다.
"(C) 25℃ 이상의 온도에서 상기 슬러리를 교반하는 단계"
이 단계는 단계 (B)에서 얻은 슬러리를 교반하고 흡착 처리를 하는 단계이다. 처리 온도는 25℃ 이상이고, 바람직하게는 25℃ 내지 80℃이다. 온도가 80℃를 초과하면, 폴리옥시에틸렌 유도체의 열화가 의심된다. 온도가 25℃ 미만인 곳에서는, 용액의 점도가 높고, 정제 효율은 나빠진다. 나아가, 결정이 폴리옥시에틸렌 유도체의 구조 및 분자량에 따라 침전할 수 있기 때문에, 온도는 25℃ 이상인 것이 바람직하다. 바람직한 온도 범위는 40℃ 내지 80℃이고, 더 바람직하게는 40℃ 내지 60℃이다. 슬러리는 불활성 가스 환경 하에서 또는 가스를 주입하면서 상기 온도에서 30분 이상 동안 교반되어 흡착 처리가 수행된다. 교반 시간은 충분한 흡착을 수행하기 위하여 30분 이상인 것이 바람직하다. 상한은 제한되지 않지만 바람직하게는 20시간 미만이며, 그 이유는 열 이력에 의한 열화의 두려움 때문이다. 이런 조작에 의해, 카복실기가 히드록실기에 비해 흡착제와 더 큰 상호작용을 보이기 때문에, 바람직한 흡착은 실현된다.
"(D) 슬러리의 여과를 통해 수득한 여과 케이크(filtration cake)에 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트로 구성된 군으로부터 선택된 유기 용매를 첨가하고, 추가적인 여과를 수행하는 단계"
이 단계는 상기 단계 (C)의 흡착 처리 용액으로부터, 불순물이 용해된 용매에서 흡착제를 분리하는 단계이다. 흡착제를 제거하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 일반적으로, 상기 제거하는 방법은 감압하에서의 여과, 원심 분리 또는 압력 여과에 의해 수행된다. 차회에, 여과에서 온도의 감소로 인한 결정의 침전을 방지하기 위한 목적으로, 이전 단계 (C)에서의 처리 온도와 동일한 온도로 여과 장치를 가열하는 것이 바람직하다. 나아가, 여과 보조제는 여과 특성을 향상시키기 위하여 사전에 여과 종이 상에 놓을 수 있다.
슬러리 용액의 여과 후에, 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 에틸 아세테이트 및 부틸 아세테이트로부터 선택된 유기 용매가 첨가되고 추가적인 여과가 수행되어서, 여과 케이크에 남아있는 불순물을 제거한다. 사용될 유기 용매는 흡착 처리 용액의 용매와 동일한 용매가 바람직하다.
용매의 양은 화학식 1로 대표되는 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 5배 질량 이상인 것이 바람직하다. 양이 5배 질량 미만인 경우에, 불순물은 여과 케이크로부터 충분히 제거될 수 없어서, 5배 질량이 이롭다. 용매의 양이 30배 질량 이상인 경우에도, 정제 효율은 변하지 않고 좋지만, 차후의 여과 조작에서, 처리될 부피가 증가하고, 많은 노동시간이 증가하고, 수율이 감소하여서, 그 양은 비용의 관점에서 불리하다. 이러한 이유로, 용매의 양은 바람직하게는 5 내지 30배 질량이고, 더 바람직하게는 10 내지 20배 질량이다. 나아가, 용매가 전처리 시의 온도로 가열되는 경우에, 불순물의 제거 효율은 증가한다.
"(E) 메탄올, 에탄올 및 2-프로판올로 구성된 군으로부터 선택된 유기 용매를 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 5배 이상의 질량으로 여과 케이크에 첨가하고, 여과를 수행하여, 수득한 여과물로부터 폴리옥시에틸렌 유도체를 회수하는 단계"
용매는 메탄올, 에탄올 및 2-프로판올로부터 선택된 유기 용매이고, 높은 극성을 갖고 폴리옥시에틸렌 유도체에 대한 높은 용해성을 보이는 용매가 바람직하다. 바람직한 용매는 메탄올 및 에탄올이고, 더 바람직한 용매는 에탄올이다.
용매의 양은 화학식 1로 대표되는 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 5배 질량 이상인 것이 바람직하다. 그 양이 5배 질량 미만인 경우에, 용액의 점도는 높고 정제 효율은 나빠질 뿐만 아니라 수율도 나빠져서, 5배 질량 이상인 것이 제조시에 이롭다. 용매의 양이 30배 질량 이상인 경우에도, 정제 효율은 변하지 않고 좋지만, 차후 여과 조작에서, 처리될 부피가 증가하고 많은 노동 시간이 증가하여서, 그 양이 비용적인 관점에서 불리하다. 이러한 이유로, 용매의 양은 바람직하게는 5 내지 30배 질량이고, 더 바람직하게는 10 내지 20배 질량이다.
상기 용매를 사용하여, 목적 물질인 카복실기를 갖는 폴리옥시에틸렌 유도체는 흡수되고, 여과 후에 여과 케이크로부터 회수된다. 회수 방법으로서, 여과 장치에 가열된 용매를 첨가하고, 여과를 수행한 뒤, 여과물로부터 유도체를 단리하는 방법, 및 용매를 이용하여 여과 케이크를 슬러리로 다시 변형한 후, 여과를 수행한 뒤, 여과물로부터 유도체를 단리하는 방법이 언급될 수 있다.
전자의 방법에서, 용매가 단계 (C)에서 처리시의 온도로 가열되는 경우에, 회수 효율은 증가한다.
후자 방법은 단계 (C) 및 (D)와 동일한 조작을 포함하지만, 사용될 용매가 상기 용매로 교체된된다. 여과 케이크가 후자에서의 용매와 충분히 혼합되기 때문에, 회수 효율은 전자 방법에 비해 후자 방법에서 더 높아진다.
이 경우에, 여과 특성을 향상시키기 위하여, 여과 보조제는 사전에 여과 종이 상에 높여질 수 있다. 여기에서의 여과 보조제는 여과 종이의 막힘을 방지하기 위한 규조토와 같은 분말이고, 이에 대한 예로서 오플라이드 W-3050(Oplite W-3050) (오플라이트 마이닝 사(Oplite Mining Co., Ltd.)에서 제조함)등이 언급될 수 있다.
여과 후에, 수율의 향상은 메탄올, 에탄올 및 2-프로판올로부터 선택된 유기 용매를 더 첨가하고, 여과 케이크에 남아 있는 목적 물질을 회수하기 위하여 여과를 더 수행하는 것에 의해 기대될 수 있다. 차회에, 사용될 유기 용매는 탈착 처리 용액의 용매와 동일한 용매인 것이 바람직하다. 용매의 양은 화학식 1로 대표되는 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 5배 질량인 것이 바람직하다. 그 양이 5배 질량 미만인 경우에, 불순물은 여과 케이크로부터 충분히 제거될 수 없어서, 5배 질량인 것이 이롭다. 용매의 양이 30배 질량 이상인 경우에도, 정제 효율은 변하지 않고 좋지만, 차후 여과 조작에서, 처리될 부피가 증가하고, 많은 노동 시간이 증가하여서, 그 양은 비용의 관점에서 불리하다. 이러한 이유로, 용매의 양은 바람직하게는 5 내지 30배 질량이며, 더 바람직하게는 10 내지 20배 질량이다. 나아가, 불순물의 제거 효율은 용매가 전 처리시의 온도로 가열되는 경우에 증가한다.
여과물로부터 목적 물질을 단리하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 감압하의 증발에 의한 방법 또는 재침전에 의한 방법이 바람직하다.
전술한 조작은 단계(A) 내지 (E)의 조작 후, 단계 (A) 또는 단계 (E)로 회귀하여 반복적으로 수행될 수 있다. 나아가, 상기 조작이 반복적으로 수행되는 경우에, 일부 경우에서 조합을 변화시킴으로써, 예를 들어 첫번째 및 두 번째 사이에 사용될 유기 용매 및 흡착제의 종류 또는 양을 변화시킴으로써, 정제 효율은 증가된다. 이는 정제될 폴리옥시에틸렌 유도체의 카복실기의 수에 따라 변화하고 함유된 불순물의 수, 종류, 함량에 따라 변화하지만, 목적 물질이 보이는 흡착제와의 상호작용에 비해 더 약한 상호작용을 보이는 불순물 및 목적 물질이 보이는 흡착제와의 상호작용에 비해 더 강한 상호작용을 보이는 불순물이 혼합되는 경우에, 변화는 특별히 효과적이다. 일반적으로, 흡착제와의 약한 상호작용을 보이는 불순물(카복실기가 없는 폴리옥시에틸렌 유도체와 같은 불순물)이 제거되는 경우에, 정제 효율은 톨루엔이 단계(A)에서 용매로서 사용되고 목적 물질에 대하여 강한 흡착력을 가지는 흡착제가 사용되는 경우에 증가한다. 이에 반하여, 흡착제와의 강한 상호작용을 갖는 불순물(두 개 이상의 카복실기를 갖는 폴리옥시에틸렌 유도체와 같은 불순물)이 제거되는 경우에, 정제 효율은 목적 물질에 대해 약한 흡착력을 갖는 흡착제가 사용되고 에탄올이 단계 (D)에서 용매로서 사용되는 경우에 나아진다. 흡착제의 양에 관해서, 가장 적합한 양은 특히 불순물의 함량에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 목적 물질이 보이는 상호작용에 비해 더 약한 상호작용을 보이는 불순물의 경우에, 흡착제의 양이 불순물 양이 증가함에 따라 감소되는 경우 제거 효율은 증가한다. 목적 물질이 보이는 상호작용에 비해 더 큰 상호작용을 보이는 불순물의 경우에, 흡착제의 양이 불순물이 증가함에 따라 증가하는 경우에 제거 효율은 증가한다.
실시예
폴리옥시알킬렌 유도체를 하기 방법에 의해 합성했다.
리신 모노히드로클로라이드 548 g을 pH 8로 조절된 0.1M 인산 완충액 12 L에 용해시킨 후에, NOF 회사에 의해 제조된 MENP-20T(분자량 20,000의 α-메톡시-ω-p-니트로페닐카보닐-폴리옥시에틸렌)를 3 kg 첨가하고, 이어서 밤새도록 실온에서 교반했다. 염화나트륨 24 kg을 반응 용액에 용해시킨 후에, 클로로폼 30 kg을 사용하여 추출을 수행하고, 클로로폼 층을 20% 염화 나트륨 수용액 12.5 kg을 사용하여 세척했다. 농축 후에, 잔류물을 톨루엔 15 kg에 용해했고, 황산 마그네슘 1 kg을 사용하여 탈수를 수행했고, 여과를 수행했다. 여과물에 헥산 12kg을 첨가하여 결정화를 수행하고, 건조를 수행해서, 메톡시폴리옥시에틸렌이 리신의 두 개의 아미노기 중 하나에 도입된 폴리옥시에틸렌 유도체 2.4 kg을 수득했다.
결과물 결정 450 g을 디메틸포름아미드 무수물 2.7 kg에 용해시킨 후, NOF 회사에 의해 제조된 MENP-20T(분자량 20,000의 α-메톡시-ω-p-니트로페닐카보닐-폴리옥시에틸렌)를 475 g 첨가하고, 이어서 8시간 동안 60℃에서 반응시켰다. 반응 용액에 에틸 아세테이트 4.5 kg을 첨가했고, 헥산 3.2 kg을 더 첨가해서, 결정화를 이뤘다. 결정화를 수행하기 위하여, 결정을 에틸 아세테이트 5.85 kg에 용해하고 헥산 3.15 kg을 다시 첨가한 후에, 결정을 건조해서, 폴리옥시에틸렌의 두 개의 쇄가 리신의 두 개의 아미노산 안으로 도입된 폴리옥시에틸렌 유도체 940 g을 수득했다.
결과물 폴리옥시에틸렌 유도체의 순도와 관련하여, 겔침투크로마토그래피를(GPC) 이용하여 폴리머의 분자량 분포를 측정했다. 하기는 측정 방법 및 결과를 설명할 것이다.
GPC 시스템으로서, SHIMADZU 사에서 제조한 LC-10AVP를 사용했다.
전개 용매：N,N-디메틸포름아미드(10mM,LiBr),
유속:0.7 ml/분
컬럼: PL 겔 혼합-D x2 (폴리머 연구실)
컬럼 온도: 65℃
검출기: RI
샘플의 양: 30 mg/30 ml, 주입량: 100 ul.
GPC-측정 값에 있어서, 고-분자량 불순물 및 저-분자량 불순물과 관련해서, 용출 곡선에서 메인 피크와의 변곡점에서 피크를 기저라인(baseline)에 대하여 수직으로 분할하고, 얻어진 각 피그의 면적치로부터 각 피크의 면적 백분율을 산출한다.
목적 물질의 피크(%) 83.9
고-분자량 불순물 3.7
저-분자량 불순물 12.4
여기에서, 고-분자량 불순물은 분자량이 40,000 이상인 폴리옥시에틸렌의 양 말단에 결합된 리신, 리신에서 불순물인 이량체 안에 도입된 폴리옥시에틸렌 유도체의 세 개의 쇄등을 포함한다. 저-분자량 불순물은 분자량이 20,000인 반응하지 않은 폴리옥시에틸렌 유도체 및 모노치환된 리신 메톡시폴리옥시에틸렌 유도체를 포함한다.
상기 방법에서 수득한 LY-400을 사용하고, 이하에 실시예를 참조하여 더 구체적으로 본 발명을 설명할 것이다. 이에 대한 평가는 하기 기준에 따라 수행했다.
정제 후 목적 물질의 피크가 90% 이상이고 수율이 50% 이상인 경우: ◎
정제 후 목적 물질의 피크가 90% 이상이고 수율이 20% 이상인 경우: ○
정제 후 목적 물질의 피크가 90% 이상이고 수율이 10% 이상인 경우: △
정제 후 목적 물질의 피크가 90% 미만인 경우: ×
[실시예 1-1]
상기 폴리옥시에틸렌 유도체 30g 및 톨루엔 450 g을 1L의 포-넥 플라스크(four-neck flask)에 충전하고, 쓰리-원 모터(three-one motor), 냉각 튜브 및 질소 주입 튜브를 상기 포-넥 플라스크에 결합하고, 맨틀 가열기(mantle heater)를 사용하여 상기 유도체를 55℃에서 용해했다. 그 플라스크에 쿄와드 200 B(쿄와 화학 공업 회사)를 120 g첨가하고, 1시간 동안 50℃에서 교반해서, 흡착 조작을 수행했다. 5A 여과 종이 및 오플라이트 W-3050(Oplite W-3050)(오플라이트 사에서 제조함)이 설치된 누체 퍼넬(Nutsche funnel)을 준비하고, 흡인 여과를 수행했다. 그 후에, 여과 케이크를 톨루엔 300 g으로 세척하되, 상기 톨루엔은 사전에 50℃로 가열했다. 이후에, 에탄올을 여과 케이크에 첨가하고 전체를 50℃에서 가열하고 교반한 뒤, 흡인 여과를 다시 수행했다. 나아가, 여과 케이크를 50℃로 가열된 에탄올 300 g으로 세척하고 여과물을 수집했다. 여과물을 증발기를 사용하여 농축하고 농축물을 에틸 아세테이트 150 g으로 용해시켰다. 용액에 헥산 100 g을 첨가하여 결정화를 수행했고, 침전된 결정을 여과해서 분리하고 건조하여, 샘플(21 g)을 회수했다.
그 결과, 분자량이 20,000인 메톡시플리에틸렌 글리콜 불순물을 2.0%까지 감소시켰고, 분자량이 40,000 이상인 고-분자량 불순물을 2.0%까지 감소시켜서, 정제는 GPC 순도 96.0%까지 달성할 수 있었다. 나아가, 동일한 조작을 통한 수득한 목적 물질의 반복 처리의 결과, GPC 순도 98.5%까지 향상시킬 수 있었다.
[실시예 1-2 내지 1-7]
실시예1-1과 동일한 조작을 수행하되, 흡착을 위해 사용된 흡착제로서 하기 표에 도시된 흡착제를 사용하였다. 하기는 그 결과를 보여준다.
실시예 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7
흡착제 종 Kw200B Kw500 Kw700 Kw1000 Kw2000 실리카 겔 알루미나
목적 물질 피크(%) 96.0 93.2 92.3 93.8 96.2 90.2 90.1
수율(%) 70 22.3 25.3 30 30 11.7 24
평가 ◎ ○ ○ ○ ○ △ ○
여기서, 실시예 1-1 내지 1-5의 흡착제 종은 무기계 흡착제로 쿄와 화학 공업 회사에서 제작된 쿄와드 시리즈의 제품명이다.
[비교예 1-1 내지 1-2]
실시예 1-1의 방법과 동일한 조작을 수행하되, 흡착제 대신에 하기 도시된 황산 마그네슘 또는 산화칼슘을 사용했다. 하기는 그 결과를 보여준다.
비교예 1-1 1-2
흡착제 종 MgSO4 CaO
목적 물질 피크(%) 83.9 83.9
수율(%) 95 97
평가 × ×
상기 결과에서, 정제 효과가 관찰되지 않았다.
[실시예 1-8 내지 1-9]
실시예 1-1의 방법과 동일한 조작을 수행하되, 흡착을 위해 사용된 흡착제의 양을 하기 표에서 보이는 바와 같이 사용하였다. 하기는 그 결과를 보여준다.
실시예 1-8 1-9 1-1
흡착제의 양 2배 질량 3배 질량 4배 질량
목적 물질 피크(%) 95.2 95.6 96.0
수율(%) 65 68 70
평가 ◎ ◎ ◎
상기 결과에서, 흡착제의 양이 증가하면, 효과 및 수율 모두 향상되는 것으로 보이지만 3배 질량 및 4배 질량의 경우 사이에서는 거의 차이가 관찰되지 않았다. 정제 효과가 정제 이전의 폴리옥시에틸렌 유도체의 순도에 의존함에도 불구하고, 충분한 정제 효과가 2배 질량의 경우에서도 관찰되었다.
[실시예 1-10]
실시예 1과 동일한 조작을 수행하되, 단계 (A)에서의 용매로서 하기 표에서 보여지는 용매를 사용했다. 하기는 그 결과를 보여준다.
실시예 1-1 1-10
흡착에서의 용매 톨루엔 에틸 아세테이트
목적 물질 피크(%) 96.0 90.5
수율(%) 70 19
평가 ◎ △
상기 결과에서, 에틸 아세테이트의 경우에서도 효과가 관찰되지만, 톨루엔의 경우에 순도 및 수율 모두가 더 좋다.
[비교예 1-3 내지 1-4]
실시예 1과 동일한 조작을 수행하되, 단계 (A)에서의 용매로서 하기 표에서 보여지는 용매를 사용했다. 하기는 그 결과를 보여준다.
비교예 1-3 1-4
흡착에서의 용매 클로로폼 아세토니트릴
목적 물질 피크(%) 85.2 83.7
수율(%) 17.3 31.7
평가 × ×
상기 결과에서, 상기 용매들의 경우에 그다지 효과가 관찰되지 않았다.
[실시예 1-11 내지 1-12]
실시예 1과 동일한 조작을 수행하되, 단계 (A)에서의 용매의 양을 하기 표에서 보여지는 양으로 사용했다. 하기는 그 결과를 보여준다.
실시예 1-1 1-11 1-12
흡착제의 양 15배 질량 10배 질량 30배 질량
목적 물질 피크(%) 96.0 92.5 96.1
수율(%) 70 72 68
평가 ◎ ◎ ◎
상기 결과에서, 10배 질량의 경우에서도 효과는 관찰되지만, 용매의 양이 증가함에 따라 정제 효과가 증가한다. 하지만, 15배 질량 이상의 경우에, 정제 효과는 거의 변하지 않는다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 1로 대표되는 분자량이 2,000 내지 100,000인 카복실기-함유 폴리옥시에틸렌 유도체로부터 불순물을 분리하는 정제방법으로,
    [화학식 1]
    Figure pct00004

    여기서, Z는 2 내지 8개의 활성 수소 원자를 갖는 폴리히드릭 알콜, 아미노산 또는 펩티드의 잔기이며;
    Y1 및 Y2는 에테르 결합, 아미드 결합, 에스테르 결합, 우레탄 결합, 카보네이트 결합, 2차 아미노기, 티오에테르 결합, 이황화 결합, 티오에스테르 결합, 또는 그들을 함유하는 알킬렌기이며;
    폴리머1(Polymer1) 및 폴리머2(Polymer2)는 선형 폴리옥시에틸렌 쇄 또는 분지형 폴리옥시에틸렌 쇄이며;
    R은 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소기 또는 3 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 아세탈기이며;
    X는 아미노기, 보호된 아미노기, 카복실기, 보호된 카복실기, 알데히드기, 보호된 알데히드기, 히드록실기, 보호된 히드록실기, 티올기, 보호된 티올기, 술포닐기, 비닐기, 알릴기, 시아노기, 또는 그들을 함유하는 알킬렌기이며;
    m 및 n은 각각 m=1 또는 0, n=1 또는 0, 그리고 1≤m+n 이며;
    i 및 k는 각각 1≤i≤5 그리고 k=1 또는 0 이며;
    a, b 및 c는 각각 0≤a, 0≤b. 1≤c, 1≤a+b, 그리고 2≤a+b+c≤8을 만족하는 정수이며;
    a, b 및 c가 2 이상의 정수인 경우에, Y1 및 Y2, 폴리머1, 폴리머2, R, X, m, n, i, 및 k는 분자 내에서 동일하거나 상이하며,
    상기 방법은:
    (A) 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 에틸 아세테이트 및 부틸 아세테이트로 구성된 군으로부터 선택된 유기 용매를, 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 5배 이상의 질량으로 사용하여 용액을 형성하기 위하여, 폴리옥시에틸렌 유도체를 용해하는 단계;
    (B) 마그네슘, 실리콘, 및 알루미늄으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소들의 산화물 및 수산화물 중 적어도 하나를 함유하는 무기계 흡착제를 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 0.5 내지 10배 질량으로 용액에 첨가하여 슬러리를 형성하는 단계;
    (C) 25℃ 이상의 온도에서 상기 슬러리를 교반하는 단계;
    (D) 슬러리의 여과를 통해 수득한 여과 케이크(filtration cake)에 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트로 구성된 군으로부터 선택된 유기 용매를 첨가하고, 추가적인 여과를 수행하는 단계; 및
    (E) 메탄올, 에탄올 및 2-프로판올로 구성된 군으로부터 선택된 유기 용매를 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 5배 이상의 질량으로 여과 케이크에 첨가하고, 여과를 수행하여, 수득한 여과물로부터 폴리옥시에틸렌 유도체를 회수하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 정제방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식 1로 대표되는 폴리옥시에틸렌 유도체에서, Y1은 우레탄 결합 또는 에테르 결합이며, 폴리머1은 선형 폴리옥시에틸렌 쇄이며, R은 메틸기이며, m=1, a=1 또는 2, b=0, 그리고 c=1인 것을 특징으로 하는 정제방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 화학식 1로 대표되는 폴리옥시에틸렌 유도체에서, Z는 리신의 잔기이며, Y1은 우레탄 결합, k=0, 그리고 a=2인 것을 특징으로 하는 정제방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화학식 1로 대표되는 폴리옥시에틸렌 유도체의 분자량은 10,000 내지 100,000인 것을 특징으로 하는 정제방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    흡착제의 양은 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 2 내지 6배 질량인 것을 특징으로 하는 정제방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (A)에서의 유기 용매는 톨루엔 및 에틸 아세테이트로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 정제방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (E)에서의 유기 용매는 메탄올 및 에탄올로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 정제방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (A)에서 유기 용매의 양은 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 10 내지 20배 질량인 것을 특징으로 하는 정제방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (E)에서 유기 용매의 양은 폴리옥시에틸렌 유도체의 양에 비해 10 내지 20배 질량인 것을 특징으로 하는 정제방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180057047A (ko) * 2016-11-21 2018-05-30 주식회사 엘지화학 할로겐화 메톡시 폴리에틸렌글리콜의 정제 방법
KR20190127758A (ko) * 2017-03-30 2019-11-13 니치유 가부시키가이샤 카복실기를 1개 갖는 폴리에틸렌글리콜의 정제 방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3344681B1 (en) * 2015-09-04 2019-11-27 Basf Se Process for purification of crude polyether polyols
BR112019013460A2 (pt) * 2017-01-25 2019-12-31 Huntsman Int Llc método para preparação de poliéter polióis.
CN109206598A (zh) * 2018-09-10 2019-01-15 武汉轻工大学 聚乙二醇-聚丙交酯嵌段共聚物的制备方法以及药物载体
CA3164456A1 (en) * 2019-12-27 2021-07-01 Nof Corporation Method for purifying polyethylene glycol compound
CA3164940A1 (en) * 2019-12-27 2021-07-01 Nof Corporation Method for purifying branched polyethylene glycol
CN114570223A (zh) * 2020-11-30 2022-06-03 台湾聚合化学品股份有限公司 制程中衍生低聚物循环再生处理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08219217A (ja) * 1995-02-10 1996-08-27 Bridgestone Corp 空気ばね
US5932462A (en) 1995-01-10 1999-08-03 Shearwater Polymers, Inc. Multiarmed, monofunctional, polymer for coupling to molecules and surfaces
JPH11228685A (ja) * 1998-02-12 1999-08-24 Nof Corp カルボキシル基含有ポリオキシアルキレン化合物
JP2008514693A (ja) 2005-08-26 2008-05-08 アイディー バイオケム インコーポレイテッド 高純度のメトキシポリエチレングリコール及びそれらの誘導体の製造方法
US20100286361A1 (en) * 2009-03-31 2010-11-11 Nof Corporation Purification method of high-molecular-weight polyoxyalkylene derivative

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8067526B2 (en) * 2009-03-27 2011-11-29 Nof Corporation Method for producing polyoxalkylene derivative

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5932462A (en) 1995-01-10 1999-08-03 Shearwater Polymers, Inc. Multiarmed, monofunctional, polymer for coupling to molecules and surfaces
JPH08219217A (ja) * 1995-02-10 1996-08-27 Bridgestone Corp 空気ばね
JPH11228685A (ja) * 1998-02-12 1999-08-24 Nof Corp カルボキシル基含有ポリオキシアルキレン化合物
JP2008514693A (ja) 2005-08-26 2008-05-08 アイディー バイオケム インコーポレイテッド 高純度のメトキシポリエチレングリコール及びそれらの誘導体の製造方法
US20100286361A1 (en) * 2009-03-31 2010-11-11 Nof Corporation Purification method of high-molecular-weight polyoxyalkylene derivative

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
미국특허 제5.298.410호

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180057047A (ko) * 2016-11-21 2018-05-30 주식회사 엘지화학 할로겐화 메톡시 폴리에틸렌글리콜의 정제 방법
KR20190127758A (ko) * 2017-03-30 2019-11-13 니치유 가부시키가이샤 카복실기를 1개 갖는 폴리에틸렌글리콜의 정제 방법

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