KR830002200B1

KR830002200B1 - 시트르산 유도체의 제조방법

Info

Publication number: KR830002200B1
Application number: KR1019830001580A
Authority: KR
Inventors: 윌리암 구트리 로버트; 와이트만 키어스테드 리챠드; 에이. 덴노나 프란시스; 설리반 앤클라레
Original assignee: 에프. 호프만-라롯슈 앤드 캄파니 아크티엔 게젤샤프트; 쿠르트 네셀보쉬, 한스 스튀크린; 한스 스튀크린
Priority date: 1979-12-24
Filing date: 1983-04-14
Publication date: 1983-10-19
Also published as: KR830002160B1

Abstract

내용 없음.

Description

시트르산 유도체의 제조방법

본 발명은 구조식(I)의 신규한 시트르산 유도체 및 그의 약학적으로 허용되는 염의 제조방법에 관한 것이다.

구조식(I)의 클로로시트르산 및 그의 제조에 사용되는 출발물질 및 중간체는 두개의 비대칭 중심을 갖고 있어 두가지의 상대적인 입체화학형태(트레오형 및 에리트로형)로 존재한다. 각 형태, 즉 트레오형 및 에리트로형은 라세미체 및 두가지 광학대장체, 즉(+)-광학대장체 및 (-)-광학대장체로써 존재할 수 있다. 이와 관련하여 트레오-에리트로 명령법은 문헌(J. Amer. chem. soc. 74,5828 (1952) and Experientia 12, 8(1956))에 정의된 바에 따른다.

본 명세서 및 청구범위에서, "알카리금속" 및 "알칼리토금속은 각각 리튬, 나트륨 및 칼륨, 및 칼슘"을 말한다.

구조식(I) 화합물 및 그의 염은 식욕감퇴 활성을 나타내며 포유류의 비만증 치료에 식욕감퇴제로 유용하다. 구조식(I) 화합물 및 그의 약학적으로 허용되는 염은 에폭시아코니트산을 산 존재하에 수성 용매중에서 알칼리 금속 염화물 또는 알칼리토금속 염화물로 분해시키고, 생성된 구조식(I) 화합물을(±), (+) 또는 (-)형 또는 그의 약학적으로 허용되는 염형태로 분리함을 특징으로 하여 제조한다.

이 분해 과정은 산의 존재하에 수성 용매 중에서 알칼리 또는 알칼리토금속 염화물에 의해 이루어진다.

(±)-트레오-에폭시아코니트산은 산의 존재하에 수성 용매중에 용해된 알칼리 금속 염화물에 의해 분해될 수 있는데, 바람직하게는 염산 1몰 당량의 존재하에 과량의 염화나트륨 수용액에 의해 약 50 내지 80℃의 범위내에서, 가장 바람직하게는 약 70℃에서 분해된다.

마찬가지로, 산의 존재하에 수성 용매중에 용해된 알칼리금속 염화물에 의해, 바람직하게는 염산 1몰 당량의 존재하에 과량의 염화나트륨 수용액에 의해 약 50 내지 80℃의 범위내에서, 가장 바람직하게는 약 70℃에서, (+)-트레오-에폭시아코니트산은 (-)-트레오-클로로시트르산으로, (-)-트레오-에폭시아코니트산은 (+)-트레오-클로로 시트르산으로, (-)-에리트로-에폭시아코니트산은 (+)-에리트로-클로로시트르산으로, (+)-에리트로-에폭시아코니트산은 (-)-에리트로-클로로시트르산으로 분해된다.

(±)-에리트로-클로로시트르산은, 시스-아코니트산이나 상응 무수물의 에폭시화에 의해 직접 생성될 수 있는 (±)-에리트로-에폭시아코니트산의 에폭사이드환의 분해를 포함하는 방법에 의해 고수율로 제조될 수 있다. 에폭시화는 과산화수소를 에폭시화촉매, 예를들면 텅그스트산이나 그의 염, 바람직하게는 알칼리 금속염, 가장 바람직하게는 나트륨염과 함께 사용하여 쉽게 이루어진다. 에폭시화가 알칼리금속 수산화물 약 2.9몰 당량이하, 바람직하게는 수산화 수산화나트륨 약 2.5몰 당량을 함유하는 물에서 바람직하게 이루어지지만, 저급알칸올이나 디메톡시에탄, 테트라하이드로푸란이나 디옥산 같은 수용성 에테르등의 유기용매를 희석제로 사용할수도 있다. 에폭시화는 편리하게는 약 0 내지 100℃에서, 바람직하게는 약 20 내지 50℃에서 이루어진다. 분리시키지 않고, 생성된 (±)-에리트로-에폭시아코니트산 또는 그의 염을 산성화시키고, 알칼리금속 염화물 바람직하게는 염화나트륨으로 처리하여 분해시킬수도 있다. 적절한 산으로는 염산, 황산이나 인산 등의 광산, 메탄설폰산, 페닐설폰산이나 P-톨루엔설폰산과 같은 설폰산 및 트리플루오로아세트산이나 트리클로로아세트산과 같은 강유기산이 있다. 이중에서 염산이 바람직하다.

생성되는 (±)-에리트로-클로로시트르산을 포함하는 부반응을 막기 위해, 상술한 산 약 1 내지 10몰 당량의 존재하에 분해시키는 것이 바람직하다. 따라서, 에폭시화반응이 알칼리금속 수산화물의 부재하에 이루어질때는, 약 1 내지 10몰 당량의 산을 사용하는 것이 바람직하며, 알칼리금속 수산화물 약 2.5몰당량의 존재하에 에폭시화가 이루어질때는 약 3.5 내지 12.5몰 당량의 산을 사용하는 것이 바람직하다.

엄밀하게 중요하진 않지만, 분해반응 온도는 보통 약 50 내지 80℃의범위로, 바람직하게는 약 70℃로 유지시킨다.

상술한 (±)-에리트로-클로로시트르산의 제조공정이 직접 생성된 (±)-에리트로-에폭시아코니트산을 분해시켜 효과적으로 이루어지나, 미합중국특허 제3,969,772호에 기술되어 있는 방법에 의해 제조분리된 이 산은, (+)-트레오-에폭시 아코니트산의 분해에 관해 전술된대로, 에리트로-클로로산으로도 분해될수 있다.

구조식(I)의 광학적으로 활성을 가진 시트르산 유도체는 상술한대로, 광학적으로 활성을 가진 에폭시 아코니트산의 옥시란환을 가염소분해시키므로써 보다 쉽게 제조되나, 트레오-및 에리트로-시트르산의 라세미체로부터 이 분야의 공지된 분할법으로도 제조될수 있다.

예를들면, 분할제로(+)-P-니트로-α-메틸벤질아민과 (-)-P-니트로-α-메틸벤질 아민을 연속해서 사용하고, 미합중국특허 제3,901,915호에 기술된 방법으로, 생성된 부분 입체이성체 염을 분리하므로써, (±)-에리트로-클로로시트르산을 그의 광학적 대장체인 (+)-에리트로-클로로시트르산 및 (-)-에리트로-클로로 시트르산으로 분할시킬수 있다.

식욕감퇴제로 특히 관심을 끄는 것은 구조식(I) 화합물 및 그의 약학적으로 허용되는 염, 특히 (-)-트레오-클로로시트르산 및 그의 약학적으로 허용되는 염인데, 이는 다음 시험 결과로 알수 있는 바와 같이 하이드록시 시트르산 또는 시트르산보다 사료 소비를 감소시키는데 훨씬 효과적이다.

체중이 150 내지 175g인 암컷쥐를 개별 케이지에 넣어 48시간 금식시킨 뒤 오전 8시에서 11시까지 70% 글루코스 사료를 먹인다. 이와 같은 사료 급식을 5 내지 13일 계속 한뒤, 급식시간 30분전에 삽관법에 의해 적절한 화합물을 경구투여한다. 급식시간 후에 곧 사료컵의 무게를 단다. 대조군은 31마리의 쥐로 이루어지며 각 약물 처리군은 5 내지 12마리로 구성된다. 결과는 표 I과 같다.

[표 I]

a 화합물은 물에 용해시켜 표시된 농도로 경구 투여한다.

b 각각의 값은 평균값 ±표준 오차이다.

* P≤0.01

체중이 130 내지 150g인 암컷쥐를 개별 케이지에 넣어 48시간 굶기고 오전 8시부터 11시까지 70%글루코스 사료를 먹인다. 이와 같은 급식을 5 내지 12일간 계속한뒤, 급식시간 30분 전에 적절한 화합물을 삽관법에 의해 경구투여한다. 급식시간후에 곧 사료컵의 무게를 단다. 대조군은 5 내지 10마리로 이루어지며, 실험군은 4 내지 6마리로 이루어진다. 그 결과는 표 II와 같다.

[표 II]

a 각각의 값은 평균값 ±표준오차이다.

* P≤0.05 ** P≤0.001

본 발명의 시트르산 유도체는, 활성성분외에 물, 젤라틴, 락토스, 전분, 마그네슘 스테아레이트, 탈크, 식물유나 고무와 같은 경구나 비경구 투여에 적절한 통상적인 유기 또는 무기 불활성 약제학적 보조제, 첨가제 및 부형제 등의 담체물질을 함유하는 통상의 약제학적 제제로 제형화 할수 있다. 그들은 정제, 당의성, 캅셀제나 좌제와 같은 고체형이나 현탁제나 유제와 같은 액체형 등의 통상적인 약제학적 형태로 투여된다. 또한 약제학적 조성물은 멸균과 같은 통상적인 약제학적 과정을 거치고, 보존제, 안정화제나 유화제, 삼투압의 조절을 위한 염이나 완충액과 같은 통상적인 약제학적 부형제를 함유할수 있다.

적절한 약제학적 용량 단위에는 (-)-트레오-클로로 시트르산 또는 그의 이성체가 약 10 내지 1000mg 함유될 수 있다. 포유류에서 적절한 경구 및 비경구 용량은 1일 약 1 내지 150mg/kg이다.

본 발명의 시트르산 유도체는 사료첨가물, 예비배합물이나 농축물과 혼합하여 동물에 투여할수 있다.

사료 예비 배합물이나 완전 사료에는, 중량으로 1일 사료 소비량의 약 0.0025 내지 1.00%, 바람직하게는 약 0.0626 내지 0.40%, 가장 바람직하게는 약 0.125%의 활성 성분을 함유시킬수 있다.

[실시예 1]

물 120ml 에일-칼륨 (±)-트레오-에폭시 아코니트산 일수화물 123g 및 염화칼륨 28g을 용해한 용액에 농염산 88ml를 가한다. 반응 혼합액을 70˚에서 15시간 동안 가열하고 실온으로 냉각시키고 농축시킨다. 에틸아세테이트(250㎖)를 가하고 혼합액을 40˚에서 진탕시킨다. 침전된 염화칼륨을 모아 에틸 아세테이트 350㎖로 세척한다. 여액을 증발 건고시킨다. 잔사를 에틸아세테이트에 용해하고, 무수 황산 마그네슘으로 탈수시켜 여과한다. 필터 케이크를 에틸아세테이트로 세척한다. 여액에 사염화탄소를 가한다. 혼합액에 결정성 (±)-트레오-클로로시트르산 일수화물을 가하고 2시간 동안 교반하고 16시간 동안 냉장고에 정치시킨다. 침전을 모아 사염화탄소-에틸 아세테이트(3 : 1)로 세척하고 건조시켜 융점이 74 내지 76˚인 (±)-트레오-클로로시트르산 일수화물 70.9g을 수득한다.

모액을 증발 건고시킨다. 잔사를 에틸아세테이트 125㎖에 용해시키고, 사염화탄소로 처리하여 생성물 20.7g을 얻는다.

1차 및 2차 수득물중 91.0g을 에틸 아세테이트 250㎖에 용해하고 사염화탄소 500로 처리한다. 용액에 결정성 (±)-트레오-클로로시트르산 일수화물을 가하고 냉장고에 밤새 저장한다. 침전을 모아 사염화탄소 및 에틸아세테이트로 세척하고 건조시켜 융점이 74 내지 76˚인 순수한 생성물 84.3g을 얻는다.

[실시예 2]

얼음 100g을 함유하는 물 200㎖에 시스-아코니트산 무수물 74.0g을 용해한다. 여기에, 물 100㎖에 수산화나트륨 46.25g을 용해한 용액을 교반하면서 서서히 가한다. 온도를 20˚이하로 유지시킨다. 혼합액에 나트륨 텅그스테이트 이수화물 15.25g, 30%의 과산화수소 55.5㎖를 차례로 가한다. 교반한 용액을 23˚로 가온한다. 외부열원을 제거하면 반응열로 인해 혼합액의 온도가 서서히 51.5˚로 25분에 걸쳐 상승했다가 떨어진다. 30 내지 40분 교반 한후, 혼합액을 150㎖의 농염산 및 150g의 염화나트륨으로 처리하고 75˚에서 15분간 가열한다. 이렇게하여 중간체인 (±)-에리트로-에폭시아코니트산이 (±)-에리트로-클로로시트르산으로 전환된다. 반응 혼합액을 실온으로 냉각한후, 2.3g의 나트륨 비설피트를 가해 남아 있는 과산화수소를 분해한다. 용액을 에테르를 사용하여 계속 추출한다.

21시간이 지난후 첫번째 추출액을 모아 농축 건조시켜 73.0g의 조클로로시트르산을 얻는다. 이 물질을 에틸 아세테이트 사염화탄소로부터 2차로 결정화하면 융점이 162 내지 164˚인 거의 순수한 (±)-에리트로-클로로시트르산을 수득한다.

두번째 추출액에서 융점이 163 내지 165˚인 산 18.5g을 추가로 수득한다.

[실시예 3]

(±)-에리트로-클로로시트르산 30g을 메탄올물(49 : 1) 175㎖에 용해한다. 용액을 15˚로 냉각하고, 동일한 메탄올-물 혼합물 75㎖ 중의 (-)-P-니트로-α-메틸벤질아민 39.g을 가한다. 혼합액을 실온에서 18시간 동안 교반한다. 고체를 여과하여 모으고 에탄올과 에테르로 세척하여 부분적으로 분할된 (+)-에리트로-클로로시트르산-비스 (-)-P-니트로-α-메틸벤질아민염 24.0g을 얻는다.

수득한 불순한 염은 다음과 같이 처리한다 : 에테르에 미분화염(27.1g)을 가한 현탁액을 교반하고, 여기에 30분간 염화수소 가스를 통해준다. 생성되는 (-)-P-니트로-α-메틸벤질아민 염산염(19.9g, 융점 247 내지 249˚)고체를 여과하여 제거하고 여액을 농축시켜 부분적으로 분할된 (+)-에리트로-클로로시트르산을 오일(65% 광학적 순도) 형태로써 10.9g을 수득한다.

(-)-P-니트로-α-메틸벤질아민 염산염을 디클로로메탄과 1N 수산화나트륨에 분해시킨다. 이 과정에서 회수된 메탄올-물(49 : 1) 40㎖중의 아민(15.6g)을 메탄올-물(49 : 1) 40㎖ 중의 조 (+)-에리트로-클로로시트르산 용액에 가하고, 혼합액을 교반하면, 농축된 비스-아민 클로로시트레이트 18.1g이 침전된다.

염을 다시 에테르성 염화수소를 사용하여 처리하고, 상술된 대로 재생성시킨다. 이렇게하여 비스-아민 클로로시트레이트 14.4g을 수득한다. 전기한 염에서 회수한 (+)-에리트로-클로로시트르산을 에틸아세테이트-사염화탄소로 부터 재결정하여 광학적순도 85%인 물질 (화학적 수득률 29%) 4.3g을 수득한다.

부분적으로 분할된 (+)-에리트로-클로로시트르산-비스 (-)-P-니트로-α-메틸벤질아민염 용액의 모액을 농염산 13㎖로 처리하고 증발시킨다. 1,2-디메톡시에탄을 가하고, 용액을 증발 건고시킨다. 잔사에 에테르를 가하고, 혼합액을 교반하고, 침전을 모아 (-)-P-니트로-α-메틸벤질아민 염산염 29.2g을 생성한다.

여액을 농축건고시키고, (-)-에리트로-클로로시트르산이 풍부한 잔사를 메탄올과 물의 혼합액(49 : 1) 90㎖에 용해한다. (+)-P-니트로-α-메틸 벤질아민 25.3g 및 메탄올과 물의 혼합액 (49 : 1) 50㎖의 용액을 가한다. 생성된 혼합액을 20시간 동안 교반하고, 침전을 모아 (-)-에리트로-클로로시트르산이 풍부한 비스-(+)-P-니트로-α-메틸벤질 아민염 15.0g을 얻는다. 이 염을 에테르 185㎖에 현탁시키고, 염화수소를 현탁액에 가한다. 침전된 (+)-P-니트로-α-메틴벤질아민 염산염(10.7g)을 필터상에서 모은다. 여액을 농축 건고시키고, 잔사를 메탄올-물(49 : 1) 40㎖에 용해한다. 메탄올-물의 용액에 (+)-P-니트로-α-메틸벤질아민 8.9g과 메탄올-물(49 : 1) 15㎖의 용액을 가하고, 용액을 2.5시간동안 교반한다. (-)-에리트로-클로로시트르산-비스-(+)-P-니트로-α-메틸벤질아민염이 풍부한 침전(11.75g)을 에테르에 현탁시키고, 생성 현탁액을 염화 수소로 포화시킨다. 침전된 (+)-P-니트로-α-메틸벤질아민 염산염(8.09g)을 모으고, 여액을 농축한다. 잔사를 에틸아세테이트-사염화탄소로부터 재결정 하여(-)-에리트로-클로로시트르산(85%의 광학적 순도) 3.9g을 수득한다.

[실시예 4]

43㎖의 농염산을 함유하는 물 150㎖에 (+)-트레오-에폭시아코니트산 일수화물 105g을 용해한다. 이를 교반하고, 염화나트륨(50g)을 가하고 혼합액을 12시간 동안 70˚에서 가열한다. 용액을 증발 건고시키고, 잔사를 에틸아세테이트 400㎖로 연마한다. 혼합액을 여과하고, 여액을 탈색시키고, 농축 건조시킨다. 잔사를 250㎖의 에틸아세테이트에 용해하고, 용액을 사염화탄소로 처리한다. 혼합액을 수시간 동안 교반하고 냉각시킨다. 여과하여 고체를 회수하여 융점이 138 내지 140℃이고 [α]²⁵ _D가 -6.60˚(C, 2.0, H₂O)인 (-)-트레오-클로로시트르산 68.5g을 수득한다. 모액으로 부터 20.2g을 추가로 회수한다.

[실시예 5]

(-)-트레오-에폭시아코니트산 일수화물(105g)을 농염산 43.0㎖를 함유하는 물 150㎖에 용해한다, 이를 교반하고, 염화나트륨 50g을 가하고 혼합액을 70˚에서 12시간 동안 가열한다. 반응을 실시예 4와 같이 완결시켜 (+)-트레오-클로로시트르산을 두차례에 걸쳐 수득한다.

1차 수득 : 융점 138 내지 140˚; [α]²⁵ _D+6.65˚(C, 2.0, H₂O) 55.2g

2차 수득 : 융점 138 내지 140˚; [α]²⁵ _D+6.55˚(C, 2.0, H₂O) 23.0g

에틸아세테이트-사염화탄소로 부터 고체를 재결정하여 융점이 140.5 내지 142˚이고 [α]²⁵ _D가 +6.9˚(C, 2.0, H₂O)인 물질을 수득하는데, 분석결과 순수하다.

[실시예 6]

염화나트륨 15g을 함유하는 1N 염산 43㎖에 (+)-에리트로-에폭시아코니트산 8.1g을 용해한 용액을 78˚에서 25분간 가열하고 80˚에서 20분간 더 가열한다. 용매를 증발시키면 조(-)-에리트로-클로로시트르산 및 염화나트륨으로 이루어진 잔사가 남는다. 유기물질을 글라임(glyme)에 용해하고 생성용액을 여과하여 염화나트륨을 제거하고, 건조 농축시킨다. 에틸아세테이트-사염화탄소로 부터 생성물을 결정화시키면 거의 순수한 (-)-에리트로-클로로시트르산 7.4g을 수득한다. 재결정하여 융점이 133.5 내지 135˚이고 [α]²⁵ _D가 -2.2(C, 2.0, H₂O)인 순수한 산 5.4g을 수득한다.

[실시예 7]

(-)-에리트로-에폭시아코니트산(9.5g)을 실시예 6에 설명된 바와 거의 동일한 방법에 의해 (+)-에리트로-클로로시트르산(융점 132 내지 134˚) 7.6g으로 전환시킨다. 생성된 클로로시트르산을 재결정하여 융점이 13.5 내지 135˚이고 [α]²⁵ _D+2.2(C, 2.0, H₂O)인 분석적으로 순수한 물질 5.3g을 수득한다.

Claims

에폭시아코니트산을 산 존재하에 수성용매중에서 알칼리금속 염화물 또는 알칼리토금속 염화물로 분해시킴을 특징으로 하여 구조식(I)의 시트르산 유도체, 그의 광학적 활성 대장체 및 약학적으로 허용되는 염을 제조하는 방법.