KR20230043128A - 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소디움 타우로디옥시콜레이트의 상업적 생산을 위하여 이소프로필 알코올을 이용하며, 배치 워싱(batch washing) 방식을 이용하여 분리, 정제하여 공정과정이 단순화되면서 부산물이 적고 불순도가 낮은 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate)의 대량 생산 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 1) 조(crude) 소디움 타우로디옥시콜레이트를 합성하는 단계; 2) 유기용매를 이용하여 단계 1)에서 합성한 조(crude) 소디움 타우로디옥시콜레이트를 세척 및 여과하고 케이크를 수득하는 단계; 및 3) 단계 2)에서 수득된 케이크를 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 포함하는 용액에 혼합한 후, i) 가열과 함께 교반하여 용해하고, ii) 냉각과 함께 교반하여 재결정하며, iii) 이소프로필 알코올로 세척 및 여과하는 정제 단계;를 포함하는 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법에 관한 것이다.
담즙산 또는 담즙산염은 간 및 쓸개에서 분비되는 물질로서, 글리코콜산(Glycocholic acid), 타우로콜산(Taurocholic acid) 등을 포함하며, 콜레스테롤 등의 작용기전에 관련된 물질에 해당한다. 담즙산의 종류는 다수 존재하며, 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 타우로콜산(taurocholic acid), 리토콜산(lithocholic acid) 등을 포함하며 각 물질마다 질환의 치료 및 예방에 유용한 것으로 꾸준히 조사되고 있다.
담즙산의 일종인 타우로디옥시콜산은 현재까지 자연계에 존재하는 거의 유일한 형태의 설폰산(sulfonic acid) 물질에 해당한다. 타우로디옥시콜산의 염의 형태인 소디움 타우로디옥시콜레이트의 경우, GPCR19 작용제로써 혈중 IgE 함량을 감소시키고, TH2 사이토카인 레벨을 감소시키며, TH1 사이토카인 레벨을 증가시켜 아토피 예방 또는 치료용 조성물로 이용될 수 있고(대한민국등록특허 제10-1998402호), 인지장애 및 행동장애를 개선시키며, 뇌조직의 세포사멸을 억제하고, 면역력을 증강시키며, 아밀로이드 베타 플러그의 형성을 감소시킴으로써 알츠하이머 질환, 치매의 억제 또는 치료효과가 있는 것으로 알려진 바 있다(대한민국등록특허 제10-1743960호).
그러나, 이러한 소디움 타우로디옥시콜레이트가 실제적으로 의약품으로 개발되기 위해서는 대량 생산이 가능하여야 하는 바, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산에 있어서는 합성 시 공정상 부득이하게 생성되는 여러 가지 부생성물, 미반응 원료, 수용성 및 용해성의 큰 차이가 없다는 점 등의 문제로 인해 효과적으로 분리정제하는 부분에 있어 생산상의 어려움이 존재하여 왔다. 또한, 일반적으로 알려진 방법에 따라 정제하는 경우에는, 회수 문제, 재사용 문제, 수율 문제, 분리공정 난잡 등으로 인해 상업적으로 반복 생산하는데 어려움이 있다.
이와 관련하여, 대한민국등록특허 제10-0396113호에서는 타우로우르소데옥시콜린산의 정제방법으로서, 유기용제와 산성 또는 알칼리 수용액을 이용한 두층액 추출법에 의해 제조하는 방법을 개시하고 있고, 대한민국등록특허 제10-2068381호에서는 담즙산을 이용하되, RuCl3, NaIO4 및 산을 이용하여 담즙산 유도체를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 다만, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 합성 방법에 대해서는 알려진 바가 없고, 타우로디옥시콜산의 정제 방법으로도 알려진 바가 없으며, 상업적으로 반복생산 가능한 정도로 대량 생산이 가능한 방법에 대해서는 전혀 알려진 바가 없다.
이에 본 발명자는 소디움 타우로디옥시콜산의 대량 생산 방법으로써, 이소프로필 알코올을 이용하여 배치 워싱(batch washing) 방식을 통해 분리, 정제하는 경우 공정과정이 단순하고, 순도가 높으면서도 대량생산이 가능하다는 점을 새로이 밝힘으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 종래 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량생산이 어려우며, 공정이 복잡하다는 문제를 해결하고자, 이소프로필 알코올을 이용하여 배치 워싱(batch washing) 방식을 통해 분리, 정제하여 공정과정이 단순화되면서 부산물이 적고 순도가 높은 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 1) 조(crude) 소디움 타우로디옥시콜레이트를 합성하는 단계; 2) 유기용매를 이용하여 단계 1)에서 합성한 조(crude) 소디움 타우로디옥시콜레이트를 세척 및 여과하고 케이크를 수득하는 단계; 및 3) 단계 2)에서 수득된 케이크를 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 포함하는 용액에 혼합한 후, i) 가열과 함께 교반하여 용해하고, ii) 냉각과 함께 교반하여 재결정하며, iii) 이소프로필 알코올로 세척 및 여과하는 정제 단계;를 포함하는, 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate)의 대량 생산 방법을 제공한다.
또한, 상기 대량 생산 방법에 의해 제조된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 제공한다.
본 발명, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법은 1회 생산 시 1 kg 이상 제조가 가능할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 1)의 조(crude) 소디움 타우로디옥시 콜레이트는 소디움타우레이트, 디옥시콜산 및 N-에톡시카보닐-2-데톡시-1,2-디하이드로퀴놀린(EEDQ)을 포함하는 용액을 교반기에 넣고 온도를 조절하며 교반함으로써 합성되는 것이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 2)의 유기용매는 에탄올, 아세톤, 피리딘, 헥사플루오르아이소프로판올, 프로판올, 부탄올, 사이클로헥세인, 톨루엔, 디클로로메테인, 디에틸에테르, 에틸아세테이트, 메틸아세테이트 및 이들 중 2종 이상의 혼합 용매로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상이다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 2)의 유기용매는 에탄올 및 아세톤을 포함하며, 에탄올 및 아세톤의 혼합 부피비가 1 : 0.5 내지 2의 혼합 용매이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 3)은 2회 이상 반복하는 것을 특징으로 한다. 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 상기 단계 3)은 2 내지 3회 반복하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 3)의 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 포함하는 용액은 물 및 이소프로필 알코올을 포함하며, 물 및 이소프로필 알코올의 혼합부피비가 1 : 1 내지 10 이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 3)의 i)에서의 가열은 20 내지 100 ℃로 가열하는 것이다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 3)의 ii)에서의 냉각은 0 내지 50 ℃로 냉각하는 것이다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 3)의 ii)에서의 교반은 8 내지 30 시간 동안 교반하는 것이다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 3)에서의 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 포함하는 용액 내 이소프로필 알코올은 상기 단계 2)의 케이크 중량대비 5 내지 20배이다.
본 발명의 일 양태에서, 4) 단계 3)에서 수득된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 아세톤(acetone)을 포함하는 혼합용액을 이용하여 정제하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 4)는 A) 단계 3)에서 여과된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 아세톤을 포함하는 혼합용액에 용해시키는 단계; B) 단계 A)의 용해액에 아세톤을 적가하고, 냉각 및 교반하면서 재결정하는 단계; 및 C) 재결정된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 아세톤으로 세척 및 여과하고 건조시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법에 관한 것으로, 이소프로필 알코올 및 배치 워싱 방식을 통해 정제함으로써, 공정과정이 단순화되고 대량 생산이 가능하면서도 순도가 높아 소디움 타우로디옥시콜레이트의 공업적 생산이 가능하다는 것에 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 대량 생산 방법의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 대량 생산 방법 중 정제 과정을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 대량 생산 방법의 Scheme을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 생산 방법에 따라 제조된 소디움 타우로디옥시콜레이트의 합성 여부를 크로마토그래피를 통해 확인한 도이다.
도 5는 본 발명의 생산 방법에 따라 제조된 소디움 타우로디옥시콜레이트의 순도를 HPLC를 통해 확인한 도이다.
도 2는 본 발명의 대량 생산 방법 중 정제 과정을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 대량 생산 방법의 Scheme을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 생산 방법에 따라 제조된 소디움 타우로디옥시콜레이트의 합성 여부를 크로마토그래피를 통해 확인한 도이다.
도 5는 본 발명의 생산 방법에 따라 제조된 소디움 타우로디옥시콜레이트의 순도를 HPLC를 통해 확인한 도이다.
발명의 실시를 위한 최선의 형태
소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate)의 제조에서 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 포함하는 용액을 이용하여 대량으로 생산 하는 것이다.
발명의 실시를 위한 형태
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 특별히 정의내리지 않는 한 화합물은 통상적으로 인식된 화합물을 의미한다.
본 발명은 1) 조(crude) 소디움 타우로디옥시콜레이트를 합성하는 단계; 2) 유기용매를 이용하여 단계 1)에서 합성한 조(crude) 소디움 타우로디옥시콜레이트를 세척 및 여과하고 케이크를 수득하는 단계; 및 3) 단계 2)에서 수득된 케이크를 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 포함하는 용액에 혼합한 후, i) 가열과 함께 교반하여 용해하고, ii) 냉각과 함께 교반하여 재결정하며, iii) 이소프로필 알코올로 세척 및 여과하는 정제 단계;를 포함하는, 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate)의 대량 생산 방법에 관한 것이다.
또한, 상기 대량 생산 방법에 의해 제조된 소디움 타우로디옥시콜레이트에 관한 것이다.
본 발명에서, 조(crude) 소디움 타우로디옥시 콜레이트를 제조하기 위한, 반응물은 예를 들면 가공되지 않은 디옥시콜산, 타우린, 소디움 타우레이트, 타우로디옥시콜산 유도체 등을 이용할 수 있다. 또한, 반응물은 상업적으로 판매되는 것을 사용하거나, 당 업계에 공지된 방법으로 합성하거나, 자연에서 채취한 후 처리하여 수득된 것을 사용할 수 있다. 이는 예시적인 적으로 상기 물질 또는 방법에 의해 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 1)의 조(crude) 소디움 타우로디옥시 콜레이트는 소디움타우레이트, 디옥시콜산 및 N-에톡시카보닐-2-데톡시-1,2-디하이드로퀴놀린(EEDQ)을 포함하는 용액을 교반기에 넣고 온도를 조절하며 교반함으로써 합성되는 것일 수 있다.
보다 구체적으로 소디움타우레이트 및 디옥시콜산은 합성된 것을 사용할 수 있고, 소디움타우레이트는 타우린과 소디움 염을 혼합하여 제조될 수 있으며, 디옥시콜산은 천연 디옥시콜산을 결정화하여 수득될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 공지의 알려진 방법에 의해 제조되거나 상업적 방법으로 수득한 것 등을 모두 포함한다. 또한, 본 발명에서 상기 반응물은 조(crude) 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산을 위하여, 적합한 양을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서 EEDQ는 하기 화학식으로 표시되는 화합물로, IUPAC 이름 “2-에톡시-2H-퀴놀린-1-카르복실 산 에틸 에스터(2-Ethoxy-2H-quinoline-1-carboxylic acid ethyl ester)”, “에틸 1,2-디하이드로-2-에톡시퀴놀린-1-카복실레이트(Ethyl 1,2-dihydro-2-ethoxyquinoline-1-carboxylate)”로 표현될 수 있다.
구체적으로, 본 발명에서 소디움타우레이트, 디옥시콜산 및 EEDQ를 사용하는 경우 하기 화학반응에 의해 진행될 수 있다.
본 발명에서 상기 단계 1)은 반응물을 합성하여 소디움 타우로디옥시콜산을 합성하는 것일 수 있다. 본 발명의 일 양태에 따른 구체적인 합성 방법에 의하면, 디옥시콜산과 EEDQ(N-에톡시카보닐-2-데톡시-1,2-디하이드로퀴놀린)이 반응하여 퀴놀린을 부산물로 하는 중간체를 형성하고, 중간체와 소디움 타우레이트가 반응하여 소디움 타우로디옥시콜레이트를 형성할 수 있다. 또한, 이때 용매는 에탄올을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로 본 발명에서 소디움타우레이트, 디옥시콜산 및 EEDQ를 사용함으로써 대량 합성 시, 상기 1st step에서 40 ℃에서 높은 반응성을 나타낼 수 있고, 낮은 부반응을 나타내며, 반응 중 안정성이 높다. 또한, 상기 2nd step에서 높은 반응성, 낮은 부반응, 반응 중 안정성 유지의 장점을 가질 뿐만 아니라 반응 후 소디움 타우로디옥시콜레이트는 고체로 수득하며, 유리된 활성 그룹은 용매로 제거가 가능하여 유리된 활성 그룹의 제거가 용이하다. 또한, 상기 정제를 통해 고수율 및 고순도로 single impurity가 0.1% 미만인 소디움 타우로디옥시콜레이트를 수득할 수 있다.
상기 단계 1)에서 반응물의 양, 온도 및 교반은 합성되는 소디움 타우로디옥시콜레이트의 양에 따라 적절한 수준으로 조절될 수 있다. 또한, 적절한 수준을 결정하기 위하여, 단계 1)에서 생성된 물질, 미반응 물질 등을 분석하여 결정할 수 있다.
이에 한정되는 것은 아니나 구체적으로, 상기 단계 1)은 가열과 함께 교반하는 단계, 및 냉각과 함께 교반하는 단계를 포함하여, 소디움 타우로디옥시콜레이트를 합성할 수 있다.
상기 합성 단계에서, 가열 시 온도는 30 내지 100일 수 있고, 보다 구체적으로 30 내지 80 ℃, 31 내지 70 ℃, 32 내지 60, 33 내지 55 ℃, 34 내지 50 ℃, 35 내지 45 ℃로 가열하여 교반할 수 있다. 다만, 가열온도가 100 ℃를 넘어가는 경우, 생성되는 불순물의 양이 현저하게 늘어나므로 정제시 소요되는 시간, 경제성 측면에서 바람직하지 않을 수 있다. 또한, 가열온도가 약 40 ℃에 해당하는 경우, 낮은 부반응 및 높은 안정도를 나타낸다.
또한, 상기 합성 단계에서, 가열과 함께 교반하는 단계는 10 내지 30 시간 교반하는 것일 수 있고, 보다 구체적으로, 12 내지 28 시간, 14 내지 26 시간일 수 있다. 또한, 구체적으로 교반 시작 후 0.5 내지 5 시간 후 결정이 생성될 수 있고, 생성된 결정이 뭉치지 않게 풀어 고수율의 합성이 일어나도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 합성 단계에서, 냉각 시 온도는 0 내지 30 ℃일 수 있고, 보다 구체적으로, 10 내지 30 ℃, 15 내지 25 ℃일 수 있다. 냉각 시 0 ℃미만으로 온도가 내려가는 경우 불순도가 상승하므로 0 ℃ 이상을 유지하여야 하며, 냉각시의 온도가 약 20 ℃인 경우, 결정화에 유리하다.
또한, 상기 합성 단계에서, 냉각과 함께 교반하는 단계는 0.1 내지 5 시간 교반하는 것일 수 있고, 보다 구체적으로, 교반 시간은 0.2 내지 3시간, 0.3 내지 2시간, 0.4 내지 2시간, 0.5 내지 2시간일 수 있다.
본 발명에서, 상기 단계 2)는 단계 1)에서 생성된 물질을 세척 및 여과하는 단계에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 2)의 유기용매는 에탄올, 아세톤, 피리딘, 헥사플루오르아이소프로판올, 프로판올, 부탄올, 사이클로헥세인, 톨루엔, 디클로로메테인, 디에틸에테르, 에틸아세테이트, 메틸아세테이트 및 이들 중 2종 이상의 혼합 용매로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상이다. 상기 유기용매는 1종 이상 선택되는 것으로 단일 용매로 사용되거나 2종 이상이 혼합된 혼합용매를 포함한다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 2)의 유기용매는 에탄올 및 아세톤을 포함하며, 에탄올 및 아세톤의 혼합부피비가 1 : 0.5 내지 2인 혼합용매이다. 보다 구체적으로 유기용매는 에탄올 및 아세톤의 혼합부피비가 1 : 0.6 내지 1.4, 0.75 내지 1.25, 0.8 내지 1.2인 혼합용매일 수 있다.
본 발명에서, 상기 단계 3)은 단계 1), 2)에서 수득된 물질을 정제하는 단계에 관한 것이다. 본 발명에서 단계 3)은 배치 워싱(batch washing) 방식을 통해 정제하는 것으로써, 단계 1), 2)에서 수득된 물질을 건조하는 과정없이 정제를 진행하며, 종래 컬럼 방식이 아니므로 공정과정이 단순화되고, 불순도가 낮으며, 대량으로 공정이 진행될 수 있어 소디움 타우로디옥시콜레이트를 대량으로 생산할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 3) 2회 이상 반복하는 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 3)은 2 내지 3회 반복하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 단계 3)의 반복횟수는 순도, 수율을 고려하여 선택될 수 있다. 각 반복횟수 간에 건조하는 과정을 거치지 않으므로 단순한 공정에 의해 정제될 수 있다.
상기 단계 3)에서 사용되는 이소프로필 알코올 양, 온도 및 교반시간 등은 합성되는 소디움 타우로디옥시콜레이트의 양에 따라 적절한 수준으로 조절될 수 있다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 3)의 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 포함하는 용액은 물 및 이소프로필 알코올을 포함하며, 물 및 이소프로필 알코올의 혼합부피비가 1 : 1 내지 10 일 수 있다. 보다 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 혼합부피비는 구체적으로 1 : 5 내지 10, 1 : 6 내지 9일 수 있다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 3)의 i)에서의 가열은 20 내지 100 ℃로 가열하는 것이다. 구체적으로, 30 내지 90 ℃, 35 내지 85 ℃, 40 내지 80 ℃, 45 내지 75 ℃, 46 내지 74 ℃, 47 내지 73 ℃, 48 내지 72 ℃, 49 내지 71 ℃, 50 내지 70 ℃로 가열하여 교반하는 것일 수 있다. 단계 3)의 i)에서의 가열은 물질이 이소프로필 알코올을 포함하는 혼합용액에 완전히 용해시켜 교반하는 것일 수 있고, 용해되는 것을 확인한 후 10 내지 30 분 추가교반하는 것일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 약 60 ℃에서 정제시간 및 안정성 측면에서 반응이 우수하다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 상기 단계 3)의 ii)에서의 냉각은 0 내지 50 ℃로 냉각하여 것이다. 구체적인 냉각 온도는 10 내지 40 ℃, 15 내지 35 ℃, 15 내지 34 ℃, 15 내지 33 ℃, 15 내지 32 ℃, 15 내지 31 ℃, 15 내지 30 ℃일 수 있으며, 냉각은 결정을 형성하기 위해 진행될 수 있고, 급격히 냉각하는 경우 결정화가 원활하게 이루어지지 않으므로 서서히 냉각할 수 있다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 3)의 ii)에서의 교반은 8 내지 30 시간 교반하는 것이다. 보다 구체적인 교반 시간은 8 내지 25 시간, 8 내지 20 시간, 9 내지 15시간 일 수 있다. 교반 시간은 반응물의 양, 온도를 고려하여 적절한 수준으로 조절될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 3)에서의 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 포함하는 용액 내 이소프로필 알코올은 상기 단계 2)의 케이크 중량대비 5 내지 20배 사용할 수 있다. 구체적으로, 사용되는 이소프로필 알코올은 단계 3)에서 사용되는 모든 이소프로필 알코올의 양을 포함하며, 물과 혼합되어 사용된 경우, 물을 제외한 이소프로필 알코올의 중량을 의미한다. 보다 구체적으로 이소프로필 알코올 중량비는 케이크의 중량대비 5 내지 15배, 6 내지 14배, 7 내지 12 배일 수 있고, 상기 범위에서 재결정화 정도가 가장 우수하다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 3) 이후 단계 4)를 더 포함할 수 있고, 단계 4)는 단계 3)에서 수득된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 아세톤(acetone)을 포함하는 혼합용액을 이용하여 정제하는 단계일 수 있다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 4)는 A) 단계 3)에서 여과된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 아세톤을 포함하는 혼합용액에 용해시키는 단계; B) 단계 A)의 용해액에 아세톤을 적가하고, 냉각 및 교반하면서 재결정하는 단계; 및 C) 재결정된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 아세톤으로 세척 및 여과하고 건조시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에서 단계 4)는 더 포함될 수 있는 것으로, 본원 발명의 필수 구성에 해당하는 것이 아니며, 단계 4)를 더 포함하는 경우 순도 99.5% 이상에 도달할 수 있다.
또한, 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 4)의 단계 A)의 아세톤을 포함하는 혼합용액은 물 및 아세톤을 포함하며, 혼합부비 비는 1 : 1 내지 10 이다. 보다 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 A)의 혼합용매에서 물 및 아세톤의 혼합부피 비는 구체적으로 1 : 5 내지 10, 1 : 6 내지 9일 수 있다.
또한, 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 4)의 단계 B)는 단계 A)의 적가하고, 냉각 및 교반하면서 재결정은 용해액에 아세톤을 적가한 후 교반하는 단계, 교반한 후 아세톤을 적가하는 단계 또는 아세톤을 적가하면서 교반하는 단계 뿐만아니라, 아세톤을 적가하여 교반하여 결정이 생성되면 아세톤 적가를 멈추고 교반하는 단계를 모두 포함하는 것으로, 적가, 냉각 및 교반의 순서가 한정되는 것은 아니다.
또한, 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 4)의 단계 C)는 10 내지 40 ℃에서 진행될 수 있으며, 보다 구체적으로 15 내지 35 ℃, 15 내지 34 ℃, 15 내지 33 ℃, 15 내지 32 ℃, 15 내지 31 ℃, 15 내지 30 ℃에서 진행될 수 있고, 냉각의 목적 및 효과는 상기 언급한 바와 같다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 단계 4)의 아세톤은 단계 3)에서 여과된 케이크 중량대비 5 내지 20배, 보다 구체적으로 5 내지 15배, 5.5 내지 12배, 6 내지 12배 사용할 수 있다. 또한, 이는 단계 4)의 단계 A) 내지 C)에서 사용되는 모든 아세톤의 양을 포함하며, 물과 혼합되어 사용된 경우, 물을 제외한 아세톤의 중량을 의미한다.
본 발명의 일 양태에서, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법은 1회 생산 시 1 kg 이상 제조가 가능할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 수율이 25% 이상일 수 있다. 보다 구체적으로 수율은 25% 이상, 26% 이상, 27% 이상, 28% 이상, 29% 이상, 30% 이상 일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법은 순도가 99% 이상인 소디움 타우로디옥시콜레이트를 제조할 수 있다. 보다 구체적으로 순도는 99.1% 이상, 99.15% 이상, 99.2% 이상, 99.25% 이상, 99.3% 이상, 99.35% 이상, 99.4%, 99.45% 이상, 99.5% 이상일 수 있다.
본 발명은 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법으로 소디움 타우로디옥시콜레이트의 수율이 25% 이상이면서, 순도가 99%이상이고, 1회 생산 시 1 kg 이상 제조가 가능함으로써, 효율적으로 소디움 타우로디옥시콜레이트를 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 소디움 타우레이트(sodium taurate)의 대량 합성
반응기에 소디움 하이드록사이드(sodium hydroxide) 2.04 kg과 에탄올(ethanol) 44 L를 투입하고 교반을 시작하였다. 교반 시, 외부온도를 55 ℃로 설정하여 내부온도를 55 ℃로 가열하며, 소디움 하이드록사이드가 완전히 용해되는 것을 확인한 후 타우린(taurine) 5.5 kg을 투입하였다. 타우린 투입완료 후 2시간 이상 교반하였으며, 교반완료 후 외부온도를 30 ℃로 설정하여 내부온도를 30 ℃로 냉각시켜 1시간 교반하였다. 교반 완료후 누체여과기로 세척/여과하였으며, 세척/여과는 에탄올 27.5 L 먼저 세척/여과한 후, 아세톤 16.5 L로 추가 세척/여과하였다. 여과된 케이크(wet cake)를 트레이에 옮겨담아 건조기로 옮긴 후, 35 ℃에서 12시간 이상 진공건조하여 소디움 타우레이트 5.28 kg을 수득하였다.
<실시예 2> 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate)의 대량 합성
반응기에 <실시예 1>에서 제조된 소디움 타우레이트(sodium taurate) 1.96 kg, 디옥시콜산(deoxycholic acid) 5.5 kg, EEDQ(N-에톡시카보닐-2-데톡시-1,2-디하이드로퀴놀린) 6.93 kg, 에탄올(ethanol) 55 L를 투입하고, 교반을 시작하였다. 교반 시, 외부온도를 40 ℃로 설정하여 내부온도를 40 ℃로 가열하여 15시간 이상 교반하였다. 교반완료 후 외부온도를 20 ℃로 설정하여 내부온도를 20 ℃로 냉각하고, 냉각완료 후 1시간 동안 교반하였다. 교반완료 후 누체여과기로 세척/여과하였으며, 세척/여과는 에탄올 및 아세톤의 혼합액(혼합부피비 1:1) 55 L로 두 번에 나누어 세척/여과하고, 아세톤 16.5 L로 세척/여과하여 1st 케이크 7.515 kg을 수득하였다.
<실시예 3-1> 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate)의 대량 정제 (1)
반응기에 <실시예 2>에서 제조된 1st 케이크 7.515 kg, 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol) 76.1 L, 정제수(purified water) 10.1 L를 투입하여 교반하였다. 교반 시, 외부온도를 60 ℃로 설정하여 가열하며, 완전히 용해되는 것을 확인한 후 20분 추가교반하였다. 그 후, 3시간 동안 20 ℃로 천천히 냉각한 후 12시간 이상 추가교반하였다. 교반완료 후, 누체여과기로 세척/여과하였으며, 이 때 이소프로필 알코올 15.6 L로 세척/여과하여 2nd 케이크 13.13 kg을 수득하였다.
그 후, 반응기에 2nd 케이크 13.13 kg, 이소프로필 알코올 56.8 L, 정제수 7.6 L를 투입하여 교반하였다. 교반 시, 외부온도를 60 ℃로 설정하여 가열하며, 완전히 용해되는 것을 확인한 후 20분 추가교반하였다. 그 후, 3시간 동안 20℃로 천천히 냉각한 후, 12시간 이상 교반하였다. 교반완료 후, 누체여과기로 세척/여과하였으며, 이 때 이소프로필 알코올 11.4 L로 세척/여과하여 3rd 케이크 7.88 kg을 수득하였다.
그 후, 다시 반응기에 3rd 케이크 7.88 kg, 이소프로필알코올 42.6 L, 정제수 5.7 L를 투입하여 교반하였다. 교반 시, 외부온도를 60 ℃로 설정하여 가열하며, 완전히 용해되는 것을 확인한 후 20분 추가교반하였다. 그 후, 3시간 동안 20 ℃로 천천히 냉각 후 12시간 이상 추가교반하였다. 교반완료 후, 누체여과기로 세척/여과하였으며, 이 때 이소프로필 알코올 8.5 L로 세척/여과하여, 여과된 고체(wet solid)를 수득하였다. 여과된 고체의 무게를 측정하였으며, 측정된 무게는 4.73 kg에 해당하였다. 여과된 고체를 트레이에 옮겨담아 건조기로 옮긴 후, 35 ℃에서 6시간 이상 진공건조하여 소디움 타우로디옥시콜레이트 2.84 kg을 수득하였다. (순도 99.0%)
<실시예 3-2> 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate)의 대량 정제 (1)
상기 실시예 <3-1>과 동일한 과정을 통해 소디움 타우로디옥시콜레이트를 대량 정제하되 1st 케이크의 무게를 달리하여 정제하였다. 1st 케이크는 6.91 kg을 투입하여, 2nd 케이크 11.34 kg, 3rd 케이크 6.81 kg 및 여과된 고체(wet solid) 4.08 kg을 거쳐 소디움 타우로디옥시콜레이트 2.45 kg을 수득하였다. (순도 99.9%)
<실시예 4> 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate)의 대량 정제 (2)
반응기에 <실시예 3-1> 및 <실시예 3-2>에서 정제된 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate) 2.84 kg 및 2.45 kg, 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol) 64.2 L, 정제수(purified water) 8.6 L를 투입하여 교반하였다. 교반 시, 외부온도를 60 ℃로 설정하여 가열하며, 완전히 용해되는 것을 확인한 후 20분 추가교반하였다. 그 후, 3시간 동안 20 ℃로 천천히 냉각한 후 12시간 이상 추가교반하였다. 교반완료 후, 누체여과기로 세척/여과하였으며, 이 때 이소프로필 알코올 12.8 L로 세척/여과하여 케이크(wet cake) 6.89 kg을 수득하였다.
그 후, 반응기에 여과된 케이크 6.89 kg, 이소프로필 알코올 47.6 L, 정제수 6.4 L를 투입하여 교반하였다. 교반 시, 외부온도를 60 ℃로 설정하여 가열하며, 완전히 용해되는 것을 확인한 후 20분 추가교반하였다. 그 후, 3시간 동안 20 ℃에서 천천히 냉각한 후 12시간 이상 추가교반하였다. 교반완료 후, 누체여과기로 세척/여과하였으며, 이 때 이소프로필 알코올 9.7 L로 세척/여과하여 여과된 고체(wet solid)를 수득하였다. 여과된 고체의 무게를 측정하였으며, 측정된 무게는 5.17 kg에 해당하였다. 여과된 고체를 트레이에 옮겨담아 건조기로 옮긴 후, 35 ℃에서 6시간 이상 진공건조하여 소디움 타우로디옥시콜레이트 3.10 kg을 수득하였다.
<실시예 5> 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate)의 대량 정제 (3)
반응기에 <실시예 4>에서 수득한 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate) 3.10 kg, 아세톤(acetone) 2.9 L, 정제수(purified water) 2.9 L를 투입하고 교반을 시작하였다. 교반 시, 외부온도를 30 ℃로 설정하여 내부온도를 30 ℃로 조절하여 완전히 용해시켰다. 그 후, 수득된 용액을 0.45 ㎛ 카트리지필터로 필터링하고, 결정화기로 이송하였다.
그 후, 결정화기에 아세톤 8.3 L를 적가하고, 결정이 생성되는 때 아세톤 적가를 정지한 후, 1시간동안 교반하였다. 교반완료 후, 아세톤 10 L를 적가하면서 교반하며, 적가완료 후 20℃로 냉각하여 2시간 추가교반하였다. 교반완료 후, 누체여과기로 세척/여과하였으며, 이 때 아세톤 7.2 L로 세척/여과하여 여과된 케이크(wet 케이크)를 5.92 kg을 수득하였다. 여과된 케이크를 트레이에 옮겨담아 건조기로 옮긴 후, 70 ℃에서 12시간 이상 진공건조하여 결정화된 소디움 타우로디옥시콜레이트 2.61 kg을 수득하였다. (수율: 25 ± 2%, 순도 99.9% 이상)
<실시예 6> 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate)의 동결건조
<실시예 5>에서 수득한 결정화된 소디움 타우로디옥시콜레이트 2.61 kg을 증류수 25.0 L에 용해시켜 용액을 제조한 후, 트레이(Tray)에 옮겨 담아 동결건조기에 넣었다. 그 후, 동결건조기의 설정을 하기 표 1과 같이 설정한 후, 동결건조를 실시하였다. 동결건조를 통해 결정화물 2.57 kg을 수득하였으며, 동결건조를 통해 수득한 결정화물을 분쇄망 크기 0.99 mm, 회전속도 3000 rpm에서 분쇄기를 통해 90분간 분쇄하여 결정화된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 수득하였다.
| Freeze | Primary | ||||||||
| SV01 | SV02 | SV03 | SV04 | SV05 | SV06 | SV07 | SV08 | SV09 | |
| 온도 (℃) | -40 | -20 | -20 | 0 | 0 | 20 | 20 | 35 | 35 |
| VAC. (mmTorr) |
- | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 설정시간(분) | 180 | 180 | 1260 | 180 | 450 | 180 | 540 | 135 | 675 |
<실험예 1> 소디움 타우로디옥시콜레이트 합성 확인
상기 <실시예 2>에서 합성된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 샘플링하여 HPLC를 통해 분석하였다. HPLC는 표 2에 나타난 바와 같은 조건하에서 분석하였다. 이동상(mobile phase)은 소디움 디하이드로겐포스페이트 모노하이드레이트(sodium dihydrogenphosphate monohydrate) 4.0 g, 소디움 도데실 설페이트(Sodium dodecyl sulfate) 0.606 g, 물(water) 1000 ml 및 아세토니트릴(acetonitrile) 515 ml를 혼합한 후, 인산(phosphoric acid)를 사용하여 pH 2.1로 조절하여 제조하였다. 샘플링은 50 mg을 10 ml 플라스크에 가하고 메탄올 3.0 ml로 용해시킨 후, 이동상으로 표시선까지 채우고 0.45 ㎛ 막 시린지필터(membrane syringe filter)로 필터링하여 HPLC 바이알(vial)에 넣어 제조하였다. 분석결과 소디움 타우로디옥시콜레이트가 합성된 것을 확인하였다.
| 대상 | 조건 |
| 디텍터(Detector) | 220 nm |
| 컬럼(Column) | C18, 5 ㎛, 4.6 mm(I.D) * 250 mm(length) |
| 온도(Temperature) | 40 ℃ |
| 유속(Flow rate) | 1.0 ml/min |
| 주입량(Injection Volume) | 30 ㎕ |
| 런 타임(run time) | 105 min |
<실험예 2> 미반응물 및 소디움 타우로디옥시콜레이트의 검출 확인
상기 <실시예 2>에서 교반후 결정이 가라앉은 후 상층액의 에탄올 용액을 샘플링하여 TLC를 통해 반응물의 검출여부를 확인하였다. TLC 전개용매는 각각 1) 디옥시콜산에 대하여 CHCl3 : MeOH = 9 : 1, PMA 발색 용매, 2) 타우린에 대하여 IPA : H2O = 8 : 2, Ninhydrine 발색 용매, 3) 소디움 타우로디옥시콜레이트에 대하여 CH3Cl : MeOH = 7.5 : 2.5 용매를 사용하여 분석하였다. 또한, EEDQ와 부산물인 퀴놀린(quinoline)은 UV 254 nm에서 육안으로 확인하였다. 분석결과, 도 4에 나타난 바와 같이, 출발물질인 디옥시콜산이 존재하지 않는 것을 확인하였다.
<실험예 3> 정제(재결정) 횟수에 따른 소디움 타우로디옥시콜레이트의 순도 확인
<실험예 3-1> 불순물 검출 시험
상기 실시예에 따라 제조된 소디움 타우로디옥시콜레이트의 순도를 확인하기 위하여, 데옥시콜린산 나트륨, 유연 물질, 중금속, 타우린, 잔류용매의 검출여부 및 건조감량을 확인하였다.
검출은 실시예에 따라 제조된 소디움 타우로디옥시콜레이트 일정량을 용매에 용해시킨 검액과 표준품 소디움 타우로디옥시콜레이트 일정량을 용매에 용해시킨 표준액 제조하고, 자외부흡광광도계를 통해 측정하였다. 또한, 건조감량은 대한민국약전 일반시험법 건조감량시험법에 따라 측정하였으며, 중금속은 대한민국약전 일반시험법 중금속시험법 제1법에 따라 측정하였다.
분석결과는 하기 표 3 내지 표 7에 나타난 바와 같다.
| 구분 | 검체 취한 양(mg) | 피크면적 | 유연물질(%) | 평균(%) |
| 데옥시콜린산나트륨 | 50.02 | N/D | 검출한계 이하 | 검출한계 이하 |
| 50.13 | N/D | 검출한계 이하 | ||
| 50.05 | N/D | 검출한계 이하 | ||
| - 시험기준 : 1.0 % 이하 | ||||
| 구분 | 유연물질 함량(%) | |||
| 검액 1 (400.12 mg) |
검액 2 (400.11 mg) |
검액 3 (400.15 mg) |
평균 | |
| 타우로콜린산 나트륨 | 0.1820 | 0.2094 | 0.1870 | 0.1928 |
| Unknown | 0.0628 | 0.0689 | 0.0628 | 0.0648 |
| 타우로케노데옥시콜린산 나트륨 | 0.3374 | 0.3417 | 0.3340 | 0.3377 |
| 타우로데옥시콜린산 나트륨 | 99.4090 | 99.3680 | 99.4060 | - |
| Unknown | 0.0023 | 0.0022 | 0.0027 | 0.0024 |
| Unknown | 0.0000 | 0.0000 | 0.0020 | 0.0006 |
| Unknown | 0.0038 | 0.0037 | 0.0033 | 0.0036 |
| - 시험기준 타우로콜린산 나트륨: 2.0% 이하 타우로케노데옥시콜린산 나트륨 : 1.0% 이하 총 유연 : 3.0% 이하 미지 유연 : 0.10 이하 |
||||
| 구분 | 검체 취한 양(mg) | 피크면적 | 유연물질(%) | 평균(%) |
| 타우린 | 100.01 | N/D | 검출한계 이하 | 검출한계 이하 |
| 100.14 | N/D | 검출한계 이하 | ||
| 100.02 | N/D | 검출한계 이하 | ||
| - 시험기준 : 2.0 % 이하 | ||||
| 구분 | 건조 전 | 건조 후 | 건조 감량(%) | |
| 칭량병 무게 (g) -A |
칭량병 무게+검체 무게(g) - B |
칭량병+검체 무게 (g) -C |
||
| 1 | 27.84474 | 28.84459 | 28.82424 | 2.035 |
| 2 | 25.00061 | 26.00809 | 25.99304 | 1.493 |
| 3 | 27.19929 | 28.19937 | 28.17 | 2.005 |
| 결과 값 | 1.84 | |||
| 구분 | 결과 |
| 중금속 | 20 ppm 이하 |
| - 시험기준: 20 ppm 이하 | |
| 구분 | 잔류용매 양(ppm) | |||
| 검액 1 | 검액 2 | 검액 3 | 평균 | |
| 메탄올 | 13.9 | 11.3 | 10.4 | 12.0 |
| 에탄올 | 6.1 | 5.2 | 5.8 | 5.7 |
| 아세트산에틸 | 689.4 | 647.3 | 663.6 | 666.7 |
| 아세톤 | 12.7 | 12.2 | 12.3 | 12.4 |
| 2-프로판올 | 0.2 | 2.4 | 2.7 | 1.7 |
| - 시험기준 메탄올 : 3000 ppm 이하 에탄올 : 50000 ppm 이하 아세트산에틸 : 5000 ppm 이하 아세톤 : 5000 ppm 이하 2-프로판올 : 5000 ppm 이하 |
||||
표 3 내지 표 8에 나타난 바와 같이, 본원 발명의 정제 방법을 포함하여 대량으로 합성된 소디움 타우로디옥시콜레이트는 데옥시콜린산 나트륨, 유연 물질, 중금속 등의 함량이 매우 낮아 순도가 매우 높은 것을 확인하였다.
<실험예 3-2> 순도 실험
상기 <실시예 2> 내지 <실시예 5>에 따라 정제된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 각 단계에서 샘플링하여, 상기와 같은 방법에 의해 순도를 분석하였다. 분석결과는 표 9에 나타난 바와 같다.
| 구분 | Peak의 RRT 및 Area % | 수율 | |||
| Unknown 1 (%) | Unknown 2 (%) | Isomer (%) | Product (wet) (%) |
||
| RRT | 0.44 | 0.69 | 0.85 | 1.0 | |
| Crude TDC | 0.073 | 2.754 | 0.457 | 96.715 | 73.00 |
| 1st 재결정 | 0.044 | 1.000 | 0.453 | 98.503 | 54.75 |
| 2nd 재결정 | 0.038 | 0.289 | 0.449 | 99.223 | 41.06 |
| 3rd 재결정 | 0.075 | 0.162 | 0.339 | 99.364 | 30.80 |
| 4th 재결정 | 0.038 | 0.086 | 0.349 | 99.527 | 26.18 |
| 4th & Dry | 0.040 | 0.057 | 0.345 | 99.558 | 25.00 |
표 9에 나타난 바와 같이, 본원 발명의 정제(재결정) 방법을 포함하여, 대량으로 소디움 타우로디옥시콜레이트를 제조할 경우, 순도가 매우 높은 것을 확인하였다. 구체적으로, 상기 <실시예 3-1>, <실시예 3-2>, <실시예 4> 및 <실시예 5>는 각각 1회의 정제(재결정)에 해당하며, 재결정 횟수가 2회 이상되는 경우 순도는 99% 이상에 해당하며, 수율도 25% 이상으로 높아, 대량으로 소디움 타우로디옥시콜레이트를 제조할 수 있음을 확인하였다.
<비교예> 다른 합성 방법에 의한 소디움 타우로디옥시콜레이트의 합성
<1-1> 이소부틸 클로로포르메이트(isobutyl chloroformate)를 이용한 합성
상기 <실시예 2>와 동일한 과정을 통해 합성하였으며, 반응기에 소디움 타우레이트(sodium taurate), 디옥시콜산(deoxycholic acid, DCA), 이소부틸 클로로포르메이트(isobutyl chloroformate)를 투입하고, 온도, 용매, 염기를 변화시켜가며 소디움 타우로디옥시콜레이트를 합성하였다. 합성과정은 하기 화학반응에 의해 진행되었다.
상기 합성방법은 1st step 반응이 저조하여 온도 및/또는 용매에 변화를 주어 DCA가 정량적으로 전환되는 반응조건을 찾았으나, 이후 2nd step 에서 반응율 저조하여 용매, 온도, base변화시켜 가며 반응시켰으나 수득율이 현저하게 낮았다.
<1-2> 피발로일 클로라이드(Pivaloyl chloride)를 이용한 합성
상기 <실시예 2>와 동일한 과정을 통해 합성하였으며, 반응기에 소디움 타우레이트(sodium taurate), 디옥시콜산(deoxycholic acid, DCA), 피발로일 클로라이드(Pivaloyl chloride)를 투입하고, 온도 및/또는 용매를 변화시켜가며 소디움 타우로디옥시콜레이트를 합성하였다. 합성과정은 하기 화학반응에 의해 진행되었다.
상기 합성방법은 1st step에서 출발물질인 DCA가 완전한 전환이 이루어지지 않았고, 2nd step 에서도 TDC로의 전환이 50% 미만으로 이루어져 반응 용매, 반응 온도, 염기 등에 변화를 주었지만 반응율이 저조하였음을 확인하였다.
<1-3> TPP/DTBT를 이용한 합성
상기 <실시예 2>와 동일한 과정을 통해 합성하였으며, 반응기에 소디움 타우레이트(sodium taurate), 디옥시콜산(deoxycholic acid), 트리페닐포스핀(triphenylphosphine, TPP), DTBT를 투입하고, 온도, 용매, 염기를 변화시켜가며 소디움 타우로디옥시콜레이트를 합성하였다. 합성과정은 하기 화학반응에 의해 진행되었다.
상기 합성방법은 1st Step에서 activating group을 제조하는 반응은 빠르게 잘 진행되었으나, 이후 DCA 와의 반응은 완전히 이루어지지 않았다. 또한, 반응 후 출발물질 DCA 및 TPP/DTFT salt 가 남아있고 용해도가 비슷하여 완전한 제거가 어렵다는 문제가 있었으며, 2ndstep 반응율이 20~30%로 수득율 저하되었음을 확인하였다.
<1-4> DCC/HOBt/MMP를 이용한 합성
상기 <실시예 2>와 동일한 과정을 통해 합성하였으며, 반응기에 소디움 타우레이트(sodium taurate), 디옥시콜산(deoxycholic acid), DCC(N,N'-Dicyclohexylcarbodiimide), HOBt(Hydroxybenzotriazole) 및 MMP를 투입하고, 온도, 용매를 변화시켜가며 소디움 타우로디옥시콜레이트를 합성하였다. 합성과정은 하기 화학반응에 의해 진행되었다.
상기 합성방법은 1 step에서 완전한 활성 에스터(active ester)로 완전 전환이 이루어졌고, 2nd step 반응에서도 출발물질 활성 에스터가 완전 소실되었다. 반응성은 높으나 많은 함량의 불순도가 발생되었다. 또한, Work-up 과정이 복잡하고, 불순물 제거가 원활하지 않아, 수율 및 순도는 각각 65~70%, 70~75%로 저조하였음을 확인하였다. 구체적인 순도는 하기 표 10에 나타난 바와 같다.
| RT | Imurity Area (%) | 제거 여부 | 재결정 용매 |
| 3.2 min | 17.75% | 제거 불가 | EA washing(11회) |
| 4.8 min | 2~3% | 제거 가능 | IPA:H2O 재결정 (4회) |
<1-5> DSC를 이용한 합성
상기 <실시예 2>와 동일한 과정을 통해 합성하였으며, 반응기에 소디움 타우레이트(sodium taurate), 디옥시콜산(deoxycholic acid), DSC(N,N'-Disuccinimidyl carbonate)를 투입하고, 온도, 용매를 변화시켜가며 타우로디옥시콜레이트를 합성하였다. 합성과정은 하기 화학반응에 의해 진행되었다.
상기 합성방법은 TLC 상 1st step에서 완전한 활성 에스터(active ester)로 전환이 이루어졌으나, 2nd step 에서 불순물이 다량 생성되었다. 또한, 낮은 온도에서 반응이 쉽게 진행되지만, 새로운 impurity 및 불순물 제거가 어려우며, 수율 및 순도는 각각 55~60%, 0.2%에 해당하여 저조함을 확인하였다. 구체적인 순도는 하기 표 11에 나타난 바와 같다.
| RT | Imurity Area (%) | 제거 여부 | 재결정 용매 |
| 2.5 min | 64.21 | 제거 불가 | 유기용매 세척, IPA:H2O 재결정 |
| 2.8 min | 26.26% | 제거 불가 | 유기용매 세척, IPA:H2O 재결정 |
| 4.8 min | - | - | 극소량으로 검출 안됨 |
| 8.6 min | 0.2% | 제거 불가 | 유기용매 세척, IPA:H2O 재결정 |
<1-6> HATU를 이용한 합성
상기 <실시예 2>와 동일한 과정을 통해 합성하였으며, 반응기에 소디움 타우레이트(sodium taurate), 디옥시콜산(deoxycholic acid), HATU(1-[Bis(dimethylamino)methylene]-1H-1,2,3-triazolo[4,5-b]pyridinium 3-Oxide Hexafluorophosphate)를 투입하고, 온도, 용매, 염기를 변화시켜가며 타우로디옥시콜레이트를 합성하였다. 합성과정은 하기 화학반응에 의해 진행되었다.
상기 합성 방법은 1st step에서 완전한 활성 에스터(active ester)로 전환이 이루어졌고, 2nd step 에서도 활성 에스터가 완전 전환이 되어 반응성이 매우 우수하였다. 다만, 유연 물질에 있어서는 TDC와 함께 신규 impurity도 같이 형성되었고, 부산물 제거가 상대적으로 어려운 것이 확인되었다. 또한, 불순물 및 부산물을 H2O로 용해하여 제거해야 하지만, TDC도 H2O에 함께 잘 녹아 상호 분리가 어렵다는 문제를 확인하였다.
본 발명은 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산이 가능함을 밝힘에 따라, 화학, 의약, 제약 등의 산업 분야에서 유용하게 이용할 수 있다.
Claims (15)
1) 조(crude) 소디움 타우로디옥시콜레이트를 합성하는 단계;
2) 유기용매를 이용하여 단계 1)에서 합성한 조(crude) 소디움 타우로디옥시콜레이트를 세척 및 여과하고 케이크를 수득하는 단계; 및
3) 단계 2)에서 수득된 케이크를 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 포함하는 용액에 혼합한 후, i) 가열과 함께 교반하여 용해하고, ii) 냉각과 함께 교반하여 재결정하며, iii) 이소프로필 알코올로 세척 및 여과하는 정제 단계;를 포함하는, 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate)의 대량 생산 방법.
2) 유기용매를 이용하여 단계 1)에서 합성한 조(crude) 소디움 타우로디옥시콜레이트를 세척 및 여과하고 케이크를 수득하는 단계; 및
3) 단계 2)에서 수득된 케이크를 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 포함하는 용액에 혼합한 후, i) 가열과 함께 교반하여 용해하고, ii) 냉각과 함께 교반하여 재결정하며, iii) 이소프로필 알코올로 세척 및 여과하는 정제 단계;를 포함하는, 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate)의 대량 생산 방법.
제 1항에 있어서,
상기 단계 1)의 조(crude) 소디움 타우로디옥시 콜레이트는 소디움타우레이트, 디옥시콜산 및 N-에톡시카보닐-2-데톡시-1,2-디하이드로퀴놀린(EEDQ)을 포함하는 용액을 교반기에 넣고 온도를 조절하며 교반함으로써 합성되는 것인, 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate)의 대량 생산 방법.
상기 단계 1)의 조(crude) 소디움 타우로디옥시 콜레이트는 소디움타우레이트, 디옥시콜산 및 N-에톡시카보닐-2-데톡시-1,2-디하이드로퀴놀린(EEDQ)을 포함하는 용액을 교반기에 넣고 온도를 조절하며 교반함으로써 합성되는 것인, 소디움 타우로디옥시콜레이트(sodium taurodeoxycholate)의 대량 생산 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 2)의 유기용매는 에탄올, 아세톤, 피리딘, 헥사플루오르아이소프로판올, 프로판올, 부탄올, 사이클로헥세인, 톨루엔, 디클로로메테인, 디에틸에테르, 에틸아세테이트, 메틸아세테이트 및 이들 중 2종 이상의 혼합 용매로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
상기 단계 2)의 유기용매는 에탄올, 아세톤, 피리딘, 헥사플루오르아이소프로판올, 프로판올, 부탄올, 사이클로헥세인, 톨루엔, 디클로로메테인, 디에틸에테르, 에틸아세테이트, 메틸아세테이트 및 이들 중 2종 이상의 혼합 용매로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 2)의 유기용매는 에탄올 및 아세톤을 포함하며, 에탄올 및 아세톤의 혼합 부피비가 1 : 0.5 내지 2의 혼합 용매인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
상기 단계 2)의 유기용매는 에탄올 및 아세톤을 포함하며, 에탄올 및 아세톤의 혼합 부피비가 1 : 0.5 내지 2의 혼합 용매인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 3)은 2회 이상 반복하는 것을 특징으로 하는, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
상기 단계 3)은 2회 이상 반복하는 것을 특징으로 하는, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 3)은 2 내지 3회 반복하는 것을 특징으로 하는, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
상기 단계 3)은 2 내지 3회 반복하는 것을 특징으로 하는, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 3)의 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 포함하는 용액은 물 및 이소프로필 알코올을 포함하며, 물 및 이소프로필 알코올의 혼합부피비가 1 : 1 내지 10 인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
상기 단계 3)의 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 포함하는 용액은 물 및 이소프로필 알코올을 포함하며, 물 및 이소프로필 알코올의 혼합부피비가 1 : 1 내지 10 인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 3)의 i)에서의 가열은 20 내지 100 ℃로 가열하는 것인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
상기 단계 3)의 i)에서의 가열은 20 내지 100 ℃로 가열하는 것인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 3)의 ii)에서의 냉각은 0 내지 50 ℃로 냉각하는 것인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
상기 단계 3)의 ii)에서의 냉각은 0 내지 50 ℃로 냉각하는 것인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 3)의 ii)에서의 교반은 8 내지 30 시간 동안 교반하는 것인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
상기 단계 3)의 ii)에서의 교반은 8 내지 30 시간 동안 교반하는 것인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 3)에서의 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 포함하는 용액 내 이소프로필 알코올은 상기 단계 2)의 케이크 중량대비 5 내지 20배인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
상기 단계 3)에서의 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 포함하는 용액 내 이소프로필 알코올은 상기 단계 2)의 케이크 중량대비 5 내지 20배인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
제1항에 있어서,
4) 단계 3)에서 수득된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 아세톤(acetone)을 포함하는 혼합용액을 이용하여 정제하는 단계를 추가로 포함하는, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
4) 단계 3)에서 수득된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 아세톤(acetone)을 포함하는 혼합용액을 이용하여 정제하는 단계를 추가로 포함하는, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
제12항에 있어서,
상기 단계 4)는
A) 단계 3)에서 여과된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 아세톤을 포함하는 혼합용액에 용해시키는 단계;
B) 단계 A)의 용해액에 아세톤을 적가하고, 냉각 및 교반하면서 재결정하는 단계; 및
C) 재결정된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 아세톤으로 세척 및 여과하고 건조시키는 단계를 포함하는 것인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
상기 단계 4)는
A) 단계 3)에서 여과된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 아세톤을 포함하는 혼합용액에 용해시키는 단계;
B) 단계 A)의 용해액에 아세톤을 적가하고, 냉각 및 교반하면서 재결정하는 단계; 및
C) 재결정된 소디움 타우로디옥시콜레이트를 아세톤으로 세척 및 여과하고 건조시키는 단계를 포함하는 것인, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
제1항에 있어서,
상기 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법은 1회 생산 시 1 kg 이상 제조가 가능한 것을 특징으로 하는, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
상기 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법은 1회 생산 시 1 kg 이상 제조가 가능한 것을 특징으로 하는, 소디움 타우로디옥시콜레이트의 대량 생산 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따라 생산된 소디움 타우로디옥시콜레이트.
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