KR20200003645A

KR20200003645A - 신규한 결정형 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20200003645A
Application number: KR1020180076657A
Authority: KR
Inventors: 최광진; 김바울; 김가영; 김동운
Original assignee: 순천향대학교 산학협력단
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2020-01-10

Abstract

본 발명은 신규한 엠파글리플로진의 공결정 및 이의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 신규한 엠파글리플로진의 공결정은 온도, 자외선 등의 빛, 습도에 대한 안정성, 저장 안정성, 분해에 대한 안정성, 다형성 전환에 대한 안정성이 높고 흡습성이 낮으며, 가용성, 용해도, 용출속도 및 생체이용률이 우수하다. 또한, 본 발명의 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정형은 제조 공정가 간단하며, 안정성이 높고 흡습성이 낮아 제제화가 용이하며, 제조 공정 동안 결정형의 안정성을 유지하기 위한 별도의 조건 등이 요구되지 않으며, 그 결과 대량 생산이 용이하며 경제적이다.

Description

신규한 결정형 및 그의 제조방법 {Novel crystal form(s) and method of preparing thereof}

본 발명은 엠파글리플로진; 이의 고체상 형태; 이의 제조방법 및 이를 포함하는 약학 조성물에 관한 것이다.

당뇨병은 2030년까지 전세계적으로 5억 5천 2백만 명의 환자에 도달할 것으로 예측되는 유병률을 갖는 중대한 공중 보건 문제이다. 모든 당뇨병 사례의 90%를 차지하는 제2형 진성 당뇨병(T2DM)에 대한 대부분의 치료용 약제는 인슐린-의존성 메커니즘을 통해 작용하며, T2DM의 특징인 베타-세포 기능의 진행성 손실은 대부분의 T2DM 환자가 혈당 조절 유지를 위해 결국 복수의 치료요법을 필요로 하게 된다는 것을 의미한다.

이전까지 적용 가능했던 경구 항당뇨 치료제들은 초기에는 효과적이었지만, 대부분 장기간의 혈당조절 유지에는 실패하였거나, 체중 증가 등의 부작용과 연관되었기에 약제의 사용이 제한되어 왔다. 그러므로 제2형 당뇨병 환자의 장기간 혈장조절 특성이 향상되거나 과체중 및 고혈압 등의 심혈관계 리스크 요인을 줄일 수 있는 새로운 치료법이 필요하였다.

엠파글리플로진((1S)-1,5-안하이드로-1-(4-클로로-3-4-[(3S)테트라하이드로푸란-3-일옥시]벤질페닐)-D-글루시톨 혹은 D-글루시톨,1,5-안하이드로-1-C[4-클로로-3-[[4-[[(3S)-테트라하이드로-3-퓨라닐]옥시]페닐]메틸]페닐]-(1S))은 하기 화학식 I의 구조를 가지는 화합물이다.

[화학식 I]

상기 엠파글리플로진은 나트륨포도당 공동수송체2 (SGLT-2, sodium/glucose cotransporter 2)의 억제제로, SGLT-2는 신장 내의 네프론 구성요소 중 근위세뇨관에서 거의 대부분 검출되며, 포도당의 혈액내 재흡수의 약 90%를 담당한다. 따라서, SGLT-2의 기능을 억제하면 신장에서 포도당 재흡수를 막아 포도당을 소변으로 배설하며 혈당강하 효과를 나타낸다. 이러한 특성 때문에, 엠파글리플로진은 제2형 당뇨병에 대해서 혈당을 낮추는데 사용되며, 제2형 당뇨병 환자의 심장마비 혹은 심부전 위험을 줄인다는 연구결과가 있다.

미국 등록 특허 US 7579449 국제 공개특허 WO 07/025943 국제 공개특허 WO 06/117359 국제 공개특허 WO 11/039107 국제 공개특허 WO 16/131431 국제 공개특허 WO 17/141202 미국 공개특허 US 17/247356 국제 공개특허 WO 17/203457

본 발명은 신규한 엠파글리플로진의 결정형에 관한 것이다.

본 발명은 신규한 엠파글리플로진의 결정형을 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 하기 화학식 I로 표시되는 엠파글리플로진 ((1S)-1,5-안하이드로-1-(4-클로로-3-4-[(3S)테트라하이드로푸란-3-일옥시]벤질페닐)-D-글루시톨 혹은 D-글루시톨,1,5-안하이드로-1-C[4-클로로-3-[[4-[[(3S)-테트라하이드로-3-퓨라닐]옥시]페닐]메틸]페닐]-(1S)) 의 신규한 결정형을 제공한다.

[화학식 I]

본 발명에 있어서, 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정형은 가용성, 용해도, 용출속도 및 생체이용률이 우수하다. 예를 들면, 본 발명에 따른 신규한 엠파글리플로진의 결정형은 종래의 엠파글리플로진, 엠파글리플로진의 결정다형(polymorph)들과 대비하여 중성 매질에서 우수한 용해도를 나타낼 수 있다.

또한, 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정형은 제조방법이 단순하여 대량 생산이 용이하며, 높은 순도의 결정형이 제조가능하다.

또한, 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정형은 흐름성 및 압축성이 우수하여 압축타정이 용이하고 쉽게 제제화할수 있어 경제적이며 대량생산에 적합하다.

본 발명의 결정형은 X-선 분말 회절분석도, 시차주사열량계 열곡선, 열중량분석 열곡선, 적외선 흡수 스펙트럼, 액체상 ¹H NMR 스펙트럼 또는 고체상 ¹H NMR 스펙트럼 을 통해 확인될 수 있으며, 구체적으로는 X-선 분말 회절분석도, 적외선 흡수 스펙트럼, 고체상 ¹H NMR 스펙트럼 또는 고체상 ¹³C NMR 스펙트럼을 통해 확인될 수 있다.

당해 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 그래프 데이터에 대해, 예를 들면 샘플 농도 및 순도에서의 변수 및 장치 반응에서의 변수 등과 같은 요인에 의한 피크 상대 강도 및 피크 위치에서의 작은 변동이 일어날 수 있음을 이해하며, 이는 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있다.

본 발명의 신규한 엠파글리플로진의 결정형은, 분말 XRD 회절 패턴이 4.41°, 8.85°, 13.3°, 24.29°, 26.84° 및 31.41°의 2θ(±0.2°)값에서 나타나는 피크를 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정형은 4.41°, 8.85°, 13.3°, 24.29°, 26.84° 및 31.41°의 2θ(±0.2°)값에 더하여 18.25°, 18.8°, 30.7°, 35.13° 및 39.64° 의 2θ(±0.2°)값에서 나타나는 피크를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정은 하기 도1(b)의 분말 XRD 회절 패턴을 나타낼 수 있다.

본 발명에 따른 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정형은 온도, 자외선 등의 빛, 습도에 대한 안정성, 저장 안정성, 분해에 대한 안정성, 다형성 전환에 대한 안정성이 높고 흡습성이 낮으며, 유동성, 가용성, 용해도, 용출속도 및 생체이용률이 우수하다.

본 발명의 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정형은 제조 공정이 간단하며, 안정성이 높고 유동성이 우수하며, 흡습성이 낮아 제제화가 용이하며, 제조 공정 동안 결정형의 안정성을 유지하기 위한 별도의 조건 등이 요구되지 않아 대량 생산이 용이하며 경제적이다.

또한, 본 발명의 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정형의 제조방법은 공정이 단순하여 대량 생산이 용이하며, 높은 순도의 결정형이 제조가능하다.

또한, 본 발명의 결정형은 가용성, 용해도, 용출속도 및 생체이용율이 우수하여, 우수한 치료 효과를 나타낼 수 있고 부작용을 최소화할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 신규한 엠파글리플로진의 결정형은 종래의 엠파글리플로진, 엠파글리플로진의 결정다형(polymorph)들과 대비하여 중성 매질에서 우수한 용해도 및 용출 속도를 나타낼 수 있고 그 결과 우수한 생체이용율을 달성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정은 승온속도가 10℃/min인 경우 150 내지 159℃에서 시차주사열량(DSC) 흡열피크를 나타낼 수 있으며, 구체적으로는 150 내지 158℃ 시차주사열량 흡열피크를 나타낼 수 있으며 보다 구체적으로는 152 내지 156℃에서 시차주사열량 흡열피크를 나타낼 수 있다. 예를 들면 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정은 하기 도2(b)의 시차주사열량(DSC)흡열 피크를 나타낼 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정은 1.22, 3.64, 5.00 ±0.3 ppm에서 피크를 갖는 고체상 ¹H NMR 스펙트럼 피크를 나타낼 수 있다. 예를 들면 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정은 하기 도 6(b)의 고체상 ¹H NMR 스펙트럼를 나타낼 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정은 무수물일 수 있다. 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정형에 대한 열중량분석(TGA) 결과는 도 3(b)와 같다. 구체적으로 본 발명의 신규한 엠파글리플로진의 결정형은 320°C(±2°C) 부근에서 열중량 감소가 2% 이하이고 410°C(±2°C)에서 열중량 감소가 90% 이상으로 나타난다. 즉, 본 발명의 신규한 엠파글리플로진의 결정형은 약 154℃에서 용융한 후 약 300℃에서 증발하기 시작하여 약 410℃의 온도에서는 거의 0%에 가까운 질량을 나타냈으며, 이로부터 신규한 엠파글리플로진의 결정은 무수물임을 알 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 신규한 엠파글리플로진 결정형은 도 4(b)에 도시된 것과 같은 적외선 흡수 스펙트럼을 피크를 나타낸다. 구체적으로 본 발명의 신규한 엠파글리플로진 결정형은 3220, 3140, 2950, 2860, 1510, 1440, 1355, 1240, 1060, 900, 795, 690, 595, 540cm^-1(±4cm^-1)에서 적외선 흡수 스펙트럼 피크를 나타낼 수 있다.

본 발명은 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정형을 포함하는, 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정형을 포함하는 약학적 조성물은 SGLT 활성, 특히 SGLT2 활성을 억제함으로써 영향을 받을 수 있는 모든 질병 또는 질환의 치료 및/또는 예방학적 치료용 조성물일 수 있다. 구체적으로 상기 약학적 조성물은 대사 장애, 1형 당뇨병 및 2형 당뇨병, 당뇨병 합병증(예: 망막증, 신증 또는 신경장애, 당뇨병 발궤양, 종양, 대혈관병증), 대사성 산증 또는 케톤증, 반응성 저혈당증, 고인슐린증, 포도당 대상 장애, 인슐린 내성, 대사 증후군, 상이한 발생원의 이상지혈증, 아테롬성 동맥경화증 및 이와 관련된 질환, 비만, 고혈압, 만성 심부전, 부종 및 고뇨산혈증 예방 또는 치료용 조성물일 수 있으며, 또한 췌장 베타 세포의 변성(췌장 베타 세포의 아폽토시스 또는 괴사)의 예방용 조성물일 수 있고 구체적으로는 당뇨병, 특히 1형 및 2형 당뇨병 또는 당뇨병 합병증의 예방 또는 치료용 조성물일 수 있다.

또한, 상기 약학적 조성물은 이뇨제 또는 항고혈압제로서 유용하고 급성 신부전의 예방 또는 치료용 조성물일 수 있다.

또한, 본 발명의 약학적 조성물은 간에서의 지방의 비정상적인 축적을 감소 또는 억제할 수 있으며, 그 결과, 상기 본 발명의 조성물은 간 지방의 비정상적인 축적으로 인한 질환 또는 질병의 예방, 진행 둔화, 지연 또는 치료용 조성물일 수 있으며, 구체적으로는 일반적인 지방간, 비알콜성 지방간(NAFL), 비알콜성 지방간염(NASH), 과영양 유도된 지방간, 당뇨병 지방간, 알코올 유도된 지방간 및 독성 지방간을 예방 또는 치료할 수 있다. 구체적으로 본 발명의 조성물은 과체중, 비만(1단계, 2단계 및/또는 3단계 비만 포함), 내장 비만 또는 복부 비만의 예방 또는 치료에 적합할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 조성물은 약제학적으로 허용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 상기 약제학적으로 허용 가능한이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않고 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 의약 조성물 제조 시 통상적으로 사용하는 것으로, Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA의 문헌을 참조할 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다.

상기 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸 히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물은 상기 약제학적으로 허용되는 담체와 함께 적절한 형태로 제형화될 수 있다. 구체적으로 본 발명의 조성물은 정제, 캡슐제 등의 경구형 제제로 제형화될 수 있으며, 보다 구체적으로는 정제로 제형화될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 약학적 조성물에 포함되는 첨가제의 함량은 특별히 한정되는 것은 아니며 통상의 제제화에 사용되는 함량 범위 내에서 적절하게 조절될 수 있다.

본 발명의 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여(예를 들어 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용) 할 수 있다. 구체적으로는 경구 투여될 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물의 바람직한 투여량 및 투여주기는 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 투여기간 또는 간격, 배설율, 체질 특이성, 제제의 성질, 질환의 중증 등에 따라 그 범위가 다양할 수 있으며, 통상의 기술자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 구체적으로 상기 조성물은 경구로 투여될 시 엠파글리플로진의 투여량이 1 내 1000 mg, 구체적으로는 1 내지 100 mg이 되도록 투여될 수 있으며, 1 일 1회 내지 4회 투여될 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 단위 제형당 본 발명에 따른 엠파글리플로진의 결정형을 1 내지 1000 mg, 구체적으로는 1 내지 100 mg, 보다 더 구체적으로는 1 내지 60 mg으로 포함할 수 있으며, 예를 들면, 본 발명의 약학적 조성물은 단위 제형당 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정형을 3 mg, 5 mg, 10 mg, 12.5 mg, 25 mg 또는 50 mg으로 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물은 본 발명의 엠파글리플로진 결정형 외에 동일 또는 상이한 약리학적 활성을 나타내는 성분을 추가로 더 포함할 수 있다. 구체적으로 본 발명의 조성물은 엠파글리플로진 결정형와 함께 통상적으로 사용되는 당뇨병 치료제, 항-비만제, 항-고혈압 작용제, 항-아테롬성동맥경화증 작용제 및 지질 저하제로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 치료제를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 약학적 조성물은 상기 엠파글리플로진 결정형에 더하여 리나글립틴, 이의 약학적으로 허용 가능한 염 또는 이의 수화물 또는 용매화물 및/또는 메트포르민, 이의 약학적으로 허용 가능한 염 또는 이의 수화물 또는 용매화물을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 약학적 조성물은 엠파글리플로진 결정형에 더하여 리나글립틴 및/또는 메트포르민 염산염을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 신규한 엠파글리플로진 결정형을 SGLT-2 억제제를 필요로 하는 개체에게 투여하는 것을 포함하는 SGLT 활성, 특히 SGLT2 활성을 억제함으로써 영향을 받을 수 있는 모든 질병 또는 질환의 치료 및/또는 예방하는 방법을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 용어 "개체"란, 포유 동물, 특히 인간을 포함한다. 상기 치료 방법은 치료학적으로 유효한 양의 투여를 포함하며, "치료학적으로 유효한 양"이라는 용어는 SGLT 활성, 특히 SGLT2 활성을 억제함으로써 영향을 받을 수 있는 모든 질병 또는 질환의 치료 및/또는 예방에 유효한 본 발명에 따른 신규한 엠파글리플로진 결정형의 양을 나타낸다.

본 발명은 신규한 엠파글리플로진 결정형의 SGLT 활성, 특히 SGLT2 활성을 억제함으로써 영향을 받을 수 있는 모든 질병 또는 질환의 치료 및/또는 예방의 용도를 제공하는 것이다.

본 발명의 용도, 조성물, 치료 방법에서 언급된 사항은 서로 모순되지 않는 한 동일하게 적용된다.

본 발명은 신규한 엠파글리플로진의 결정형의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 신규한 엠파글리플로진의 결정형의 제조방법은,

엠파글리플로진을 포함하는 용액을 제조하는 단계; 및

상기 용액에 헥산, 톨루엔 및 디클로로메탄으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 반용매를 첨가하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 신규한 엠파글리플로진 결정형의 시차주사열량(DSC) 흡열피크, 고체 ¹H NMR 및 우수한 물성은 앞서 기재한 바와 같다.

본 발명의 제조방법은 상기 신규한 엠파글리플로진 결정형을 간단한 방법으로 높은 순도 및 수율로 제조할 수 있다. 또한 제조 과정 중 높은 온도 환경을 필요로 하지 않기 때문에 에너지 소모가 작아 훨씬 경제적이며, 따라서 본 발명의 방법은 대량생산에 적합하다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 방법은 엠파글리플로진을 포함하는 용액을 여과하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 여과는 여과지를 이용하여 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 엠파글리플로진을 포함하는 용액을 제조하는 단계는,

직쇄 또는 분지쇄의 C₁-C₅ 알콜 및 직쇄 또는 분지쇄의 C₁-C₅아민으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 용매에 엠파글리플로진을 용해시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 용매는 메탄올, 에탄올, 직쇄 또는 분지쇄의 프로판올, 직쇄 또는 분지쇄의 프로필아민 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 반용매는 직쇄 또는 분지쇄의 헥산, 톨루엔, 디클로로메탄 또는 이들의 혼합물 일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 용액의 제조시 사용되는 용매가 에탄올인 경우 상기 반용매는 n-헥산, 톨루엔 또는 이들의 혼합물 일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 용액의 제조시 사용되는 용매가 메탄올, n-프로판올 또는 이들의 혼합물인 경우 상기 반용매는 디클로로메탄 일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 용액의 제조시 사용되는 용매가 이소프로필아민인 경우 상기 반용매는 톨루엔 일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 용액과 반용매의 부피비는 1: 1 내지 7일 수 있으며, 구체적으로는 1: 2 내지 5일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 용액을 제조하는 단계에서 첨가되는 엠파글리플로진은 무정형 또는 결정형일 수 있으며, 구체적으로는 결정형일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 제조방법은 상기 엠파글리플로진을 포함하는 용액을 제조하는 단계는 엠파글리플로진을 용매에 첨가한후 이를 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 가열은 약 25°C 내지 60°C, 구체적으로는 약 30°C 내지 50°C에서 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 반용매를 첨가하는 단계에서 상기 반용매는 25℃ 이상 60℃의 온도를 나타낼 수 있으며, 보다 구체적으로는 30°C 내지 50°C의 온도를 나타낼 수 있다.

본 발명의 신규한 엠파글리플로진 결정형의 제조방법은 상기 반용매를 첨가하는 단계 이후, 교반하는 단계를 더 포함 할 수 있다. 상기 교반은 약 10분 내지 30시간, 구체적으로는 약 30분 내지 24시간 동안 수행될 수 있다. 또한, 상기 교반은 25℃ 이상 60℃, 구체적으로는 30°C 내지 50°C에서 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 제조방법은 생성된 고체를 수득하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 반용매 첨가후 침전 형태의 고체가 생성되면 상기 침전이 포함된 현탁액을 여과하여 생성된 고체를 수득할 수 있다.

또는 반용매 첨가 후 상기 혼합액에서 용매가 자연 증발되도록 방치하여 고체를 수득할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 본 발명의 제조방법은 수득된 고체를 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 건조는 감압건조일 수 있다.

본 발명의 신규한 엠파글리플로진의 결정형은 온도, 자외선 등의 빛, 습도에 대한 안정성, 저장 안정성, 분해에 대한 안정성, 다형성 전환에 대한 안정성이 높고 흡습성이 낮으며, 유동성, 가용성, 용해도, 용출속도 및 생체이용률이 우수하다. 또한, 본 발명의 상기 신규한 엠파글리플로진의 결정형은 제조 공정가 간단하며, 안정성이 높고 흡습성이 낮아 제제화가 용이하며, 제조 공정 동안 결정형의 안정성을 유지하기 위한 별도의 조건 등이 요구되지 않으며, 그 결과 대량 생산이 용이하며 경제적이다.

도 1(a)는 제조예 1의 엠파글리플로진의 결정형에 대한 분말 X-선회절(PXRD) 패턴을 도시한 도면이다.
도 1(b)는 본 발명에 따른 엠파글리플로진의 결정형에 대한 분말 X-선회절(PXRD) 패턴을 도시한 도면이다.
도 2(a)는 제조예 1의 엠파글리플로진의 결정형에 대한 시차주사열량계(DSC) 열곡선을 도시한 도면이다.
도 2(b)는 본 발명에 따른 엠파글리플로진의 결정형에 대한 시차주사열량계(DSC) 열곡선을 도시한 도면이다.
도 3(a)는 제조예 1의 엠파글리플로진의 결정형에 대한 열중량분석(TGA) 열곡선을 도시한 도면이다.
도 3(b)는 본 발명에 따른 엠파글리플로진의 결정형에 대한 열중량분석(TGA) 열곡선을 도시한 도면이다.
도 4(a)는 제조예 1의 엠파글리플로진의 결정형에 대한 적외선(IR) 흡수 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 4(b)는 본 발명에 따른 엠파글리플로진의 결정형에 대한 적외선(IR) 흡수 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 5(a)는 제조예 1의 엠파글리플로진의 결정형에 대한 액체상 ¹H NMR 스펙트럼을 도시한 도면을 도시한 도면이다.
도 5(b)는 본 발명에 따른 엠파글리플로진의 결정형에 대한 액체상 ¹H NMR 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 6(a)는 제조예 1의 엠파글리플로진의 결정형에 대한 고체상 ¹H NMR 스펙트럼을 도시한 도면을 도시한 도면이다.
도 6(b)는 본 발명에 따른 엠파글리플로진의 결정형에 대한 고체상 ¹H NMR 스펙트럼을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

제조예 1. 엠파글리플로진 고순도 결정 분말의 제조

엠파글리플로진((1S)-1,5-안하이드로-1-(4-클로로-3-4-[(3S)테트라하이드로-3-퓨라닐옥시]벤질페닐)-D-글루시톨)을 구입(www.targetmol.com)하였다. 상기 구입한 엠파글리플로진의 분말 XRD 피크, 시차주사열량 (DSC) 피크, 열중량분석(TGA) 곡선, 적외선 흡수 스펙트럼, 액체상 ¹H NMR 스펙트럼 및 고체상 ¹H NMR 스펙트럼은 각각 도 1(a), 도 2(a), 도 3(a), 도 4(a), 도 5(a) 및 도 6(a) 과 같다.

실시예 1.

에탄올 (≥99%, Sigma Aldrich, St. Louis, USA) 200 mL에 제조예 1의 화합물 2 g을 첨가하였다. 에탄올이 증발하지 않도록 밀폐 후 교반하면서 50 ℃까지 가열하여 완전히 용해시킨다. 이때, 완전히 용해시켜서 투명해진 용액을 종이 여과지(Whatman Grade 1, d=55 mm, Sigma Aldrich, St. Louis, USA)로 필터하여 용액 내 존재하는 비용해성 불순물을 걸러내었다. 이후, 50 ℃로 미리 예열한 n-헥산 800 mL를 추가하였다. 약 1분 후에 투명한 용액이 뿌옇게 되면서 침전이 시작되는 것이 관찰되었다. 50분간의 추가로 교반 후 이 현탁액을 상기 종이 여과지를 이용해서 필터하여 분말 고체 성분을 분리 수득하였다. 수득한 분말을 데시케이터에 넣은 상태로 진공펌프에 연결하여 약 12시간 동안 실온에서 감압 건조하여 결정형 분말을 얻었다. (수율 70 %)

실시예 2.

에탄올 200 mL에 제조예 1의 화합물 2 g을 첨가하였다. 에탄올이 증발하지 않도록 밀폐 후 교반하면서 50 ℃까지 가열하여 완전히 용해시킨다. 이때, 완전히 용해시켜서 투명해진 용액을 종이 여과지(Whatman Grade 1, d=55 mm, Sigma Aldrich, St. Louis, USA)로 필터하여 용액 내 존재하는 비용해성 불순물을 걸러내었다. 이후, 50 ℃로 미리 예열한 n-헥산 800 mL를 추가한 뒤 50℃를 유지하면서 30분간 교반하였다. 침전이 만들어진 현탁액의 교반을 종료한 뒤, 현탁액을 실온으로 냉각하고 종이 여과지를 이용해서 필터하여 분말 고체 성분을 분리 수득하였다. 수득한 분말을 데시케이터에 넣은 상태로 진공펌프에 연결하여 약 12시간 동안 실온에서 감압 건조하여 결정형 분말을 얻었다. (수율 85 %)

실시예 3.

에탄올 200 mL에 제조예 1의 화합물 2 g을 첨가하였다. 에탄올이 증발하지 않도록 밀폐 후 교반하면서 50 ℃까지 가열하여 완전히 용해시킨다. 이때, 완전히 용해시켜서 투명해진 용액을 종이 여과지로 필터하여 용액 내 존재하는 비용해성 불순물을 걸러내었다. 이후, 50 ℃로 미리 예열한 톨루엔 1000 mL를 추가한 뒤 50℃를 유지하면서 교반하였다. 약 4시간 후에 투명한 용액이 뿌옇게 되면서 침전이 시작되는 것이 관찰된다. 12시간동안 추가로 교반 후 이 현탁액을 상기 종이 여과지를 이용해서 필터하여 분말 고체 성분을 분리 수득하였다. 수득한 분말을 데시케이터에 넣은 상태로 진공펌프에 연결하여 약12시간 동안 실온에서 감압 건조하여 결정형 분말을 얻었다. (수율 50 %)

실시예 4.

메탄올 (≥99%, Sigma Aldrich, St. Louis, USA) 100 mL에 제조예 1의 화합물 2 g을 첨가하였다. 메탄올이 증발하지 않도록 밀폐 후 교반하면서 30 ℃까지 가열하여 완전히 용해시킨다. 이때, 완전히 용해시켜서 투명해진 용액을 종이 여과지로 필터하여 용액 내 존재하는 비용해성 불순물을 걸러내었다. 이후, 30 ℃로 미리 예열한 디클로로메탄 300 mL를 추가한 뒤 30℃를 유지하면서 24시간 동안 교반하였다. 24시간 후, 상기 용액의 교반을 멈추고 혼합용매가 자연 증발하도록 24시간동안 방치 하였다. 24시간 후, 메탄올-디클로로메탄의 혼합용매가 충분히 증발되어 잘 건조된 고체를 회수하였다. 상기 수득한 고체를 데시케이터에 넣은 상태로 진공펌프에 연결하여 약 12시간 동안 실온에서 감압 건조하여 결정형 분말을 얻었다. (수율 95 %)

실시예 5.

n-프로판올 (≥99%, Sigma Aldrich, St. Louis, USA) 200 mL에 제조예 1의 화합물 2 g을 첨가하였다. 프로판올이 증발하지 않도록 밀폐 후 교반하면서 50 ℃까지 가열하여 완전히 용해시킨다. 이때, 완전히 용해시켜서 투명해진 용액을 종이 여과지로 필터하여 용액 내 존재하는 비용해성 불순물을 걸러내었다. 이후, 50 ℃로 미리 예열한 디클로로메탄 400 mL를 추가한 뒤 50℃를 유지하면서 24시간 동안 교반하였다. 24시간 후, 상기 용액의 교반을 멈추고 혼합용매가 자연 증발하도록 48시간동안 방치 하였다. 48시간 후, 프로판올-디클로로메탄의 혼합용매가 충분히 증발되어 잘 건조된 고체를 회수하였다. 상기 수득한 고체를 데시케이터에 넣은 상태로 진공펌프에 연결하여 약 12시간 동안 실온에서 감압 건조하여 결정형 분말을 얻었다. (수율 93 %)

실시예 6.

이소프로필아민 (≥98.5%, Sigma Aldrich, St. Louis, USA) 100 mL에 제조예 1의 화합물 2 g을 첨가하였다. 이소프로필아민이 증발하지 않도록 밀폐 후 교반하면서 30 ℃까지 가열하여 완전히 용해시킨다. 이때, 완전히 용해시켜서 투명해진 용액을 종이 여과지로 필터하여 용액 내 존재하는 비용해성 불순물을 걸러내었다. 이후, 30 ℃로 미리 예열한 톨루엔 300 mL를 추가한 뒤 30℃를 유지하면서 24시간 동안 교반하였다. 24시간 후, 상기 용액의 교반을 멈추고 혼합용매가 자연 증발하도록 48시간동안 방치 하였다. 48시간 후, 이소프로필아민-톨루엔의 혼합용매가 충분히 증발되어 잘 건조된 고체를 회수하였다. 상기 수득한 고체를 데시케이터에 넣은 상태로 진공펌프에 연결하여 약 12시간 동안 실온에서 감압 건조하여 결정형 분말을 얻었다. (수율 92 %)

실험예 1. 분말 X선회절 ( XRD ) 분석

실시예 1에서 수득된 분말 및 제조예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말에 대해 각각 분말X선회절 (XRPD) 분석을 수행하였다. XRPD회절 패턴은 고체상 검출기로 0.15406 nm인 Cu-Kα를 사용하는 Rigaku MiniFlex 600 X선회절 분석장비를 40kV/15mA의 조건에서 사용하여 수득하였다. 각 시료의 분말 50~150 mg 정도를 취하여 미리 준비된 실리카 마운트에 최대한 평평한 표면을 갖도록 다져서 올려놓은 후 스텝 사이즈가 0.02°이고 각 스텝 당 3초의 goniometer 속도의 조건에서 5~35° 범위의 Bragg 회절각(2θ)을 측정하였다. 얻어진 회절 각도와 회절 세기에 대한 데이터는 Miniflex software를 사용하여 처리하고 분석하였다.

실시예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말 및 제조예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말에 대해 각각 분말X선 회절 (XRPD) 분석 결과는 각각 도 1(b) 및 도 1(a)에 각각 나타내었다. 상기 도 1(a) 및 1(b)에서 가록축의 단위는 도(°)이고 세로축의 단위는 cps이다.

또한, 실시예 1에 따른 신규한 엠파글리플로진의 결정형 분말인 X선분말회절 패턴에서 나타나는 피크의 각도는 하기 표 1과 같다.

[표 1] 신규한 엠파글리플로진의 결정형의 X선분말회절(PXRD) 패턴

상기 도 1(b) 및 표 1에서 확인되는 바와 같이, 상기 실시예 1의 제조방법으로 제조한 엠파글리플로진의 결정형 분말은 제조예 1에 해당하는 기존 결정형과는 상이한 X선회절 패턴을 가지는 것을 확인하였다.

한편, 실시예 2 내지 6의 방법으로 제조된 결정형 역시 동일한 조건에서 측정 시 상기 실시예 1과 동일한 분말 XRD 패턴을 나타내었다.

실험예 2. 시차주사열량(DSC) 분석

실시예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말 및 제조예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말에 대해서 열역학적 특성을 DSC-60(Shimadzu, Kyoto, Japan)분석 장비를 통해 측정하였다. 각 분말 시료를 약 5 mg을 칭량하여 알루미늄 용기에 로딩(loading)하고 이를 비교대조 시료인 빈 알루미늄 용기와 함께 DSC 특성을 측정하였다. DSC 측정은 30~300℃의 온도범위에서 질소 분위기 하에 10 ℃/분의 승온 속도 조건에 맞추어 측정하였다.

실시예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말 및 제조예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말에 대한 시차주사열량(DSC) 분석 결과는 하기 도 2(b) 및 도 2(a)에 각각 나타내었다.

상기 실시예 2 내지 6의 방법으로 제조된 결정형 역시 상기 실시예 1과 동일한 DSC 패턴을 나타내었다.

실험예 3. 열중량분석 (TGA)

실시예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말 및 제조예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말에 대해서 열중량 특성을 TGA Q-50 (TA instrument, USA) 분석 장비를 통해 측정하였다. 각 시료로부터 분말 샘플 약 10 mg을 취하여 백금 용기에 로딩하고 30~500 ℃의 온도범위에서 질소 분위기 하에 10 ℃/분의 승온 속도 조건에 맞추어 분석하였다.

실시예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말 및 제조예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말에 대한 열중량분석 (TGA) 분석 결과는 하기 도 3(b) 및 도 3(a)에 각각 나타내었다.

도 3(b) 및 도 3(a)와 비교하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 1의 제조방법으로 제조한 엠파글리플로진의 결정형 분말은 제조예 1에 해당하는 기존 결정형 두 물질 모두 약 154 ℃에서 용융한 후 약 300 ℃에서 증발하기 시작하여 약 410 ℃의 온도에서는 거의 제로 질량을 나타내었다.

이로부터 실시예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말은 무수물임을 알 수 있었다.

실시예 2 내지 6의 방법으로 제조된 결정형 역시 상기 실시예 1과 동일한 TGA 패턴을 나타내었다.

실험예 4. 푸리에변환-적외선분광(FT-IR) 분석

실시예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말 및 제조예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말에 대해서 적외선분광 특성을 Nicolet iS10 (Thermo Scientific, MA, USA) 분석 장비를 통해 측정하였다. 모든 적외선분광 분석은 ZnSe 결정을 사용하는 iTR-ATR 시스템으로 실행되었다. FT-IR 스펙트럼은 해상도는 4 cm^-1이고 4000~650 cm^-1의 파수(wavenumber)에서 기록되었다.

실시예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말 및 제조예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말에 대한 푸리에변환-적외선분광(FT-IR) 분석 결과는 하기 도 4(b) 및 도 4(a)에 각각 나타내었다.

도 4(a) 및 4(b)를 통해서 알 수 있듯이, 상기 실시예 1의 제조방법으로 제조된 엠파글리플로진의 분말은 제조예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말과 2900~3100 cm^-1의 범위에서 수소결합에 차이가 있기에 패턴이 확연하게 다름을 확인할 수 있었다. (M. Donahue et al., Understanding Infrared and Raman Spectra of Pharmaceutical Polymorphs, Am. Pharm. Rev (2011) https://www.americanpharmaceuticalreview.com/Featured-Articles/37183-Understanding-Infrared-and-Raman-Spectra-of-Pharmaceutical-Polymorphs/)

이로부터 실시예 1에서 제조된 결정형인 종래 결정형과 상이한 신규한 엠파글리플로진 결정형임을 알 수 있었다.

실시예 2 내지 6의 방법으로 제조된 결정형 역시 상기 실시예 1과 동일한 FT-IR 패턴을 나타내었다.

실험예 5. 액체상 ¹ H-핵자기공명(NMR) 분석

실시예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말 및 제조예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말에 대해서 액체상 ¹H-핵자기공명(NMR) 특성을 JNM-ECS400(JEOL, Akishima, Tokyo) 분석 장비를 통해 측정하였다. 모든 NMR 분석은 TH5 ATD Broad band probe로 실행되었다. 아래의 표는 세부적인 액체상 ¹H-NMR 측정 조건을 나타낸 것이다.

실시예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말 및 제조예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말에 대한 액체상 ¹H-핵자기공명(NMR) 분석 결과는 하기 도 5(b) 및 도 5(a)에 각각 나타내었다.

도 5(b) 및 도 5(a)와 비교하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 1에 따른 엠파글리플로진은 제조예 1에 따른 엠파글리플로진과 동일한 액체상 ¹H-핵자기공명(NMR) 패턴을 가지는 것을 확인하였다.

실시예 2 내지 6의 방법으로 제조된 결정형 역시 상기 실시예 1과 동일한 액체상 ¹H-핵자기공명 패턴을 나타내었다.

실험예 6. 고체상 ¹ H-핵자기공명(NMR) 분석

실시예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말 및 제조예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말에 대해서 고체상 ¹H-핵자기공명(NMR) 특성을 AVANCE III HD (Bruker, Karlsruhe, Germany) 분석 장비를 통해 측정하였다. 모든 NMR 분석은 외경 4 mm인 지르코니아 로터가 장착된 4 mm HX CPMAS probe로 실행되었다. 아래의 표는 세부적인 고체상 ¹H-NMR 측정 조건을 나타낸 것이다.

실시예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말 및 제조예 1에서 수득된 엠파글리플로진의 분말에 대한 고체상 ¹H-핵자기공명(NMR) 분석 결과는 하기 도 6(b) 및 도 6(a)에 각각 나타내었다.

도 6(a) 및 6(b)를 통해서 알 수 있듯이, 상기 실시예 1에 따른 엠파글리플로진은 제조예 1에 따른 엠파글리플로진과는 명확하게 다른 고체상 ¹H-NMR 스펙트럼을 보여주었다. 따라서 이로부터 본원발명의 엠파글리플로진의 결정형은 종래 결정형과 상이한 결정형임을 알 수 있었다.

실시예 2 내지 6의 방법으로 제조된 결정형 역시 상기 실시예 1과 동일한 고체상 ¹H-핵자기공명 패턴을 나타내었다.

실험예 7.

실시예 1의 엠파글리플로진에 대한 중성 완충용액에서의 용해도 특성을 측정하였다. pH=6.8 용액(약전: 붕해 2액)은 0.2 mol/L 인산이수소칼륨시액 250 mL에 0.2 mol/L 수산화나트륨시액 118 mL와 증류수를 넣어 1000 mL로 만든 무색투명한 액을 사용하였다.

하기 표 2을 통해서 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 1에 따른 엠파글리플로진의 결정형은 향상된 용해도 특성을 보여주었다. 특히 중성 부근의 pH조건에서는 현저히 우수한 용해도 수치를 보여주었다.

[표 2] 신규한 엠파글리플로진 실시예 1의 결정형의 분말 용해도 측정시험 결과

실시예 2 내지 6의 방법으로 제조된 결정형 역시 상기 실시예 1과 동일 하게 현저히 향상된 용해도 수치를 나타내었다.

Claims

4.41°, 8.85°, 13.33°, 26.84°, 31.41° 및 35.12°의 2θ(±0.2°)값에서의 분말 XRD 회절 패턴을 갖는 하기 화학식 I 로 표시되는 엠파글리플로진의 결정형.
[화학식 I]
제1항에 있어서, 상기 결정형은 승온온도가 10℃/min인 경우 150 내지 159℃에서 시차주사열량(DSC) 흡열피크를 나타내는 것인 결정형.
제1항에 있어서, 상기 결정형은 1.22, 3.64, 5.00 ±0.3 ppm에서 피크를 갖는 고체상 ¹H NMR 스펙트럼 피크를 나타내는 것인 결정형.
제1항에 있어서, 상기 결정형은 분말 XRD 회절 패턴이 18.25°, 18.8°, 30.7°, 35.13° 및 39.64° 의 2θ(±0.2°)값에서 추가의 피크를 나타내는 것인 결정형.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 결정형 및 약학적으로 허용가능한 부형제, 희석제 또는 담체를 포함하는 제제.
(a) 엠파글리플로진을 포함하는 용액을 제조하는 단계; 및
(b) 상기 용액에 헥산, 톨루엔 및 디클로로메탄으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 반용매를 첨가하는 단계;
를 포함하는 제1항에 따른 엠파글리플로진 결정형의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 엠파글리플로진을 포함하는 용액을 제조하는 단계는
직쇄 또는 분지쇄의 C₁-C₅ 알콜 및 직쇄 또는 분지쇄의 C₁-C₅아민으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 용매에 엠파글리플로진을 용해시키는 단계를 포함하는 것인
엠파글리플로진 결정형의 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 용매는 25℃ 내지 60℃의 온도를 나타내는 것인 엠파글리플로진 결정형의 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 용매는 메탄올, 에탄올, 직쇄 또는 분지쇄의 프로판올 및 직쇄 또는 분지쇄의 프로필아민으로부터 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것인 엠파글리플로진 결정형의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 반용매는 25℃ 내지 60℃의 온도를 나타내는 것인는 것인 엠파글리플로진 결정형의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 엠파글리플로진을 포함하는 용액을 여과하는 단계를 더 포함하는 것인 엠파글리플로진 결정형의 제조방법.