TWI293304B - Process for the preparation of bisphosphonates - Google Patents

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TWI293304B TW094137688A TW94137688A TWI293304B TW I293304 B TWI293304 B TW I293304B TW 094137688 A TW094137688 A TW 094137688A TW 94137688 A TW94137688 A TW 94137688A TW I293304 B TWI293304 B TW I293304B
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Description

1293304 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於製備下式之單水合3_(N_甲基戊基)胺 基-1-羥丙烷-1,1-二膦酸單鈉鹽(伊班膦酸鹽)之方法:
【先前技術】 伊班膦酸鹽為直接抑制破骨細胞活性且提供用於控制高 血鈣症之有效藥理替代物之最有效抗吸收藥物中之一種。 伊班膦酸鹽在鈣化之骨骼中與羥磷灰石結合,使得其對磷 酸酶之水解溶解作用產生抗性,藉此抑制正常及異常之骨 絡吸收。此藥物增加骨㈣量且降低骨折危險,因此尤其 適用於骨路及#5代謝疾病,例如骨質疏鬆症或柏哲德氏症 (Paget’s disease)(EP-A 0252504)。 用於製備伊班膦酸鹽之下列方法在此項技術領域中係已 知的並已經過考慮。 舉例而言,EP 0402152揭示三水合4•胺基羥基亞丁 基-1-雙膦酸單鈉鹽結晶之製備法,其在三鹵化磷、亞磷酸 及甲烷磺酸存在下以一個步驟進行。此方法允許反應混合 物保持流體狀態。 WO 03/09765 5揭示雙膦酸之製備法,其包括在稀釋劑存 在下將羧酸與亞磷酸及磷醯氯組合之步驟。該稀釋劑包括 105354.doc !2933〇4 芳族烴,諸如f苯、二甲苯及苯 令A以性聚矽氧流體,諸 如聚二甲基矽虱烷及聚^基苯基矽氧烷。 入然而’在此項技術中所描述之方法在產量及純度上並不 令人滿意。 【發明内容】 因此本發明之目的係尋找以高產量低殘餘副產物方式產 生伊班膦酸鹽之新方法。 已發現該目的可由本發明之方法達成,該方法包含··
⑷將N-戊胺與苯甲I缩合以產生式〇之n_亞节基I 戊胺
(b)以甲基化劑將N-亞节基|戊胺轉化為&甲基#戊 胺; (、)以丙烯酉夂甲酿將N_甲基專戊胺轉化為式⑴之甲基· N-戊基-β-丙胺酸甲酯 CH3
III ⑷水解I甲基_N•戍基_β_丙胺酸甲醋且隨後形成氫齒化 105354.doc ?"3 1293304 物以產生式ιν之化合物 h3c
COOH
* HX 其中X為鹵素; (e)藉助於磷醯氯及亞磷酸將式IV之化合物雙磷酸化,且 在添加氫氧化鈉之後形成單水合單鈉鹽。 本务明方法之第一步驟a)包含將N-戊胺與苯甲駿縮合以 產生式II之N-亞节基-N-戊胺。 此縮合反應可在4(TC至9(TC之反應溫度下於合適溶劑(諸 如脂族醇)中進行,較佳在7(rc至75。〇下於甲醇中進行。 本發明方法之第二步驟b)包含以甲基化劑將N_亞节基_ N-戊胺轉化為N-甲基戊胺。 使用諸如曱基鹵化物或硫酸二甲醋之甲基化劑,但以硫 酸二甲酯為較佳。反應通常係在至ll〇t、較佳為9〇。〇 至l〇(TC之溫度下進行。視情況可藉由蒸汽蒸館來移除所 產生之苯甲醛且可以熟習此項技術者已知之任何方式將所 得N-甲基-N-戊胺自水相中分離,諸如藉由鹼的添加且以 合適有機溶劑(諸如脂《,較佳為二異㈣)萃取驗性溶 液產物可進-步純化,例如藉由蒸館方式進行。 在本毛月方法之第二步驟⑷中,以丙稀酸甲酯將甲 基-N-戊胺轉化為式叩之N_甲基_n_戊基-β_丙胺酸甲酯。 105354.doc 1293304 此轉化反應可在邮至65〇c之反應溫度(較佳為饥至 25°C)下於適當溶劑(諸如脂族醇、脂族醚或醚/醇混合物, 但較佳為甲醇)中進行。N_U_N•戊基_p•丙胺酸甲酿之分 離可由熟習此項技術者已知之技術(例如蒸餾法)進行。 在本發明方法之步驟(d)中,水解N_甲基_N_戊基1-丙胺 西欠甲8曰且隨後形成氫鹵化物以產生式IV之化合物。 通吊藉由在稀無機酸(但較佳為水)中回流N-甲基-戊 基-β-丙胺酸甲酯的方式進行水解,至少直至不能進一步偵 測到自曰離析物為止。隨後通常藉由添加氫氯酸水溶液的方 式形成氫齒化物,諸如氫溴酸鹽或氫氯酸鹽,較佳為氳氣 酸鹽(X=C1)。可藉由將水蒸餾且藉由在合適溶劑(諸如甲 苯/丙酮或甲基乙基酮,較佳為甲基乙基酮)中使殘餘物結 晶而分離所得N-甲基戊基-β-丙胺酸氫氣酸鹽。 本發明之步驟(e)包含藉助於磷醯氯及亞磷酸將式IV之化 合物雙磷酸化且形成單水合單鈉鹽。 N-甲基-N-戊基-β_丙胺酸氫氯酸鹽之雙磷酸化作用可在 非芳族溶劑存在下或無溶劑存在下發生。較佳使用非芳族 溶劑。 適當之非芳族溶劑為磷酸酯、膦酸酯或碳酸酯。較佳溶 劑為碳撻二乙酯。 使用填酿氣與亞磷酸之混合物作為磷酸化劑。队甲基一 Ν-戍基-β-丙胺酸氫氯酸鹽/磷醯氣/亞磷酸之莫耳比率通常 係選自 1:3:3至 1:1.4:2.4,較佳為!:ι·6:2.4至 1:1.4:2.4。 在雙罐酸化過程中反應温度適宜地保持在60°c至 105354.doc 1293304 100 C、較佳為8〇°c至90°c之範圍内。 在使用非芳族溶劑之狀況下,可获 ^ j稭由添加水且隨後共沸 蒸餾將非芳族溶劑理想地移除。 為分離單水合3-(N-甲基-N-戊基)胺基-羥丙烷_U_二 膊酸單銅鹽,在約⑽至饥範圍内之溫度下以氯氧化納 水溶液將殘餘水性反應混合物之pH值調節至約3 5至6、較 佳為4.4至4_5之pH值。 _ 如此獲得之伊班膦酸鹽可在合適溶劑中結晶,例如脂族 醇/水或脂族_ /水,較佳為乙醇/水及丙_ /水。 本發明之另一目的係提供製備式I之單水合3_(N_甲笑 N-戊基)胺基_1_羥丙烷-1,卜二膦酸單鈉鹽之方法 h3c
O' /OH p Na. · H2〇 〇^οηΓ〇η 該方法包含藉助於磷醢氯及亞填酸將式1 V之化合物雙磷 酸化 ch3 I 3
• HX 其中X為鹵素, 105354.doc -10- 1293304 且形成單水合單納鹽。 此方法之較佳實施例已在上述步驟e)中加以描述。對步 驟e)之描述以引用方式倂入本文中。 本發明之方法允許產生優越產量及品質之式I之單水合3· (N-曱基-N_戊基)胺基-1-羥丙烷-1,;1-二膦酸單鈉鹽。 【實施方式】 實例: a)製備N-亞节基-戊胺 在22C之溫度下將1〇〇 gu.b m〇1)N_戊胺添加至2〇〇如 甲醇中。添加121.8 g(l. 15 mol)苯甲醛。回流混合物且隨 後蒸餾出甲醇。殘餘之199.8 g(99 4〇/〇)N_亞苄基-戊胺用於 下一步驟中。 b)製備N-甲基-N-戊胺 在90C至lOOt之溫度下攪拌6〇 g(475 7随叫硫酸二甲 酯及67 g(382.2 mm〇i)N_亞节基_N_戊胺,且向混合物中添 加117 W純水。藉由蒸汽蒸餾將產生之苯甲醛移除。添加 "丙醚及54 ml氫氧化鈉溶液(5〇%)。分離水層。 蒸餾出二異丙趟。向殘餘物中添加33 §氣氧化納薄片以結 口殘餘之水以洛館法純化殘餘物,即粗甲基戍胺 (29.4 g ; 76%) 〇 c)製備N-甲基戊基j丙胺酸$酯 二二度其為°°C至5t之經冷卻甲醇中添加106以1·05 ΐΐ且在^戊胺。向溶液中添加108 g(1·25則1)丙烯酸 ”曰且在至溫下授掉混合物8小時。接著在真空下蒸潑出 J05354.doc 1293304 甲醇且以蒸餾法純化殘餘物以獲得188.6 giN_甲基_N_戊 基-β-丙胺酸甲酯(96.1%)。 d)製備Ν-曱基-Ν-戊基-β-丙胺酸氫氣酸鹽 藉由用138 ml水回流來水解68.8 g(367.4 mmol)N-甲基-戊基-β-丙胺酸曱酯。接著部分蒸餾出水且添加83 ml(472.7 mm〇l)氫氣酸(19%)。再次蒸餾出水並添加23〇 ml 甲基乙基酮以藉由共沸蒸餾移除殘餘之水。接著將反應混 φ 合物冷卻至24。〇。分離結晶產物並用甲基乙基酮洗滌且隨 後在真空中乾燥。獲得63.7 g(82.7%)N-甲基戊基-β-丙 胺酸氫氣酸鹽。 el)在碳酸二乙酯稀釋劑存在下製備單水合曱基 戊基)胺基-1-經丙烧-1,1-二膦酸單納鹽。 將250 g(1.19 mol)N-甲基戊基♦丙胺酸氫氯酸鹽、 233 g(2.84 mol)亞磷酸、151 ml(1.65 mol)磷醯氯及 900 ml 碳酸二乙酯逐步加熱至80°C。在持續加熱下反應2小時
春 後’將混合物冷卻至60 °C且添加1733 ml水,隨後在90 °C 至10 1 C下進行碳酸二乙酯/水之共沸蒸餾。添加358 ml 水,將混合物回流且蒸餾出水。添加3丨6 mi水且將水蒸館 出兩次。最後添加2040 ml水且將殘餘物冷卻至24〇c。在 23°C下以氫氧化鈉溶液(50%)將pH值調節至4.4。之後添加 1100 ml乙醇以開始結晶。在21°C至22°C下攪拌懸浮液8小 時。接著分離固體,用344 ml冷乙醇/純水(7/5 v/v)洗條, 隨後用344 ml丙酮/純水(5/2 V/V)洗滌並在⑼它下乾燥。獲 得315_6g(73.7%)呈無色晶體形式之標題產物。 105354.doc -12- 1293304 . I < 檢定(錯合滴定):100.6%。 e2)製備單水合3-(N-甲基4戊基)胺基小羥丙烷_u二 膦酸單鈉鹽。 將36.3 g(m.8 mmol)N_甲基戊基_β_丙胺酸氫氯酸 鹽、33.9 g(413.2 mmol)亞磷酸、22.75 ml(248.6 mmol)磷 酿氣逐步加熱至80°C。在持續加熱下反應2小時後,將混 合物冷卻至60°C且添加25 1.7 ml水。將混合物回流並蒸餾 • 出水。添加46 ml水並將水蒸餾出兩次。添加296.5 rnkjc且 將殘餘物冷卻至24 °C。在23°C下以氫氧化鈉溶液(50%)將 pH值調節至4.5。之後添加159.7 ml乙醇以開始結晶。在 21°C至22°C下攪拌懸浮液8小時。接著分離固體,用90 ml 冷乙醇/純水(3/2 V/V)洗務,隨後用90 ml丙酮/純水(5/2 V/V)洗滌且在60°C下乾燥。獲得42.6 g(68.6%)呈無色晶體 形式之標題產物。 檢定(錯合滴定):99.8%。
105354.doc 13-

Claims (1)

  1. 號專利申請案 -‘ 中文申請專利範圍替換本(96年2月) 十、申請專利範圍: 1. 一種製備式I之單水合3-(Ν-甲基-Ν-戊基)胺基_1_羥丙烷-1,1 -二膦酸單鈉鹽之方法, h3c
    〇 OH • 該方法包含: (a)將N-戊胺與苯曱醛縮合以產生式II之N·亞节基-N-戊胺,
    φ (b)以曱基化劑將N-亞节基-N-戊胺轉化為N-甲基-N- 戊胺; (c)以丙烯酸甲酯將N-甲基-N-戊胺轉化為式III之N-曱基-N-戊基-β-丙胺酸曱酯, CH. I 3
    S 105354-960216.doc 1293304 鹵 (d)水解N_甲基戊基♦丙胺 化物以產生式IV之化合物, 酸甲酯且隨後形成氫
    c〇〇H . HX 冉甲入為鹵素; ⑷藉助於義氯及亞磷酸將式Ιλ^化合物雙構㈣ 且形成單水合單鈉鹽。 明求項1之方法,其特徵為步驟a)之該縮合反應係在4 至90 C之溫度下於適當溶劑中進行。 •=求項1或2之方法’其特徵為步驟b)之該轉化反應肩 在80C至ii(TC之溫度下進行。 士 :求項1或2之方法,其特徵為步购之該轉化反應倍 以硫酸二甲酯作為甲基化劑來進行。 ^求項1或2之方法’其特徵為步驟。)之該轉化反應係 ▲ C至65t:之反應溫度下於適當溶劑中進行。 =求項1或2之方法’其特徵為步驟e)之該雙鱗酸化反 應係在非芳族溶劑存在下進行。 8 7.如:求項6之方法,其特徵為該溶劑為碳酸二乙S旨。 ,員1或2之方法’其特徵為在步驟勾之該雙磷酸化 1中1甲基|戍基}丙胺酸氫氯酸鹽/輕氯/亞填酸 之莫耳比率係選自1:3:3至1:1.4:2 4。 105354-960216.doc -2- 1293304 9·如請求項1或2之方法,其特徵為在步驟e)之該雙磷酸化 反應中反應溫度係選自6〇〇C至1〇〇。〇。 1 〇·如4求項1或2之方法,其特徵為該單水合單鈉鹽之形成 係藉由用氫氧化鈉水溶液將水性反應混合物之值調節 至約3.5至6的方式實現。 U·種製備式I之單水合3_(>^甲基_N_戊基)胺基羥丙烷_ 1,1 -二膦酸單納鹽之方法,
    h3ct
    孩方法包含藉助於磷醯氯及亞磷酸將式IV之化合物雙 磷酸化,
    ?Η3 * HX 其中X為鹵素, 劑存在或無溶劑存在 其特徵為該雙磷酸化反應係在溶 下進行’其中該溶劑為碳酸二乙酉旨 且形成單水合單鈉鹽。 12 如請求項11之方法 其特徵為^甲基4戊基_β_丙胺 105354-960216.doc -3- Ϊ293304 耳比率係選自1:3:3至 氫氯酸鹽/磷醯氯/亞磷酸之莫 1:1.4:2.4 〇 八、试為該雙填酸化 至100°c之反應溫度下進行 14.:求項u之方法,其特徵為該單水合單鋼鹽之 :由用氯氧化鈉水溶液將水性反應混合“ ' 約3.5至6的方式實現。 值凋即至
    105354-960216.doc -4 -
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