JP7071760B2 - カルコブトロールの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明はカルコブトロールの製造方法に関するもので、更に詳細にはMRI造影剤に使用されるカルコブトロールの製造方法に関するものである。
ガドブトロール(Gadobutrol)はガドリニウム(Gadolinium)含有造影剤(contrast agent)分野でガドビスト(Gadovist)又はガダビスト(Gadavist)と言う商品名で全世界に市販されている。
このようなガドリニウム-含有造影剤の場合過量の錯体-形成リガンドをカルシウム錯体形態で適用するのが有利であると明らかになっている。ここでカルシウム錯体の役割は製剤後ガドブトロールから自由ガドリニウムの放出を防止することでガドリニウム陽イオンの毒性による腎性全身性線維症(NSF)に対する安定性問題を解決できる。
カルコブトロールの合成方法は文献(Inorg.Chem.1997,36,6086~6093)に詳細に記述されているが前記文献の方法では90~95%純度を持つ物質が得られるがこれは製剤時要求される純度に及ばない。
2,2,2-(10-1,3,4-トリヒドロキシブタン-2-イル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)トリ酢酸(以下“ブトロール”)の追加精製はブトロールの双性イオン性(zwitterionic)によってイオン交換樹脂で精製が容易ではなく、pH調節を通じた結晶化も成らないので結晶化による精製も又可能ではない。
中性ガドリニウム錯体であるガドブトロールは反応後イオン交換カラムで精製後結晶化を通じて高純度(>99.6%)で得ることができるがカルコブトロールの場合残っている酸官能基によって精製が容易ではないという問題点を持っている。従って、ブトロールから直接カルコブトロールを製造する方法は純度の面で当たらないと知られている。
バイエル社の登録特許10-1057939に従うと、高純度のカルコブトロールを製造するためにすでに収得されたガドブトロールを出発物質に選択して脱錯体化させて、自由ガドリニウムを除去して高純度のブトロールを製造した後カルシウムと錯体化させてカルコブトロールを製造する方法が知られている。しかし前記方法で脱錯体化時使用するシュウ酸(oxalic acid)の場合毒性があって使用するのに制約が従うだけではなくブトロールを陽イオン交換樹脂に吸着後脱着させる過程を通じて他の不純物を除去して高純度のブトロールを得てここにカルシウムイオンと反応させてカルコブトロールを得ることになるが、このような一連の過程たちが経済的と見られないし、工程も又複雑という短所がある。
STファーム(株)社の登録特許10-1693400に従うと、ガドブトロール中間体である3-(1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1-イル)ブタン-1,2,4-トリオール4塩酸塩を出発物質としてブロモ酢酸tert-ブチルを導入して、脱保護基過程を経た後レジン精製を通じて高純度のブトロールを得てここにカルシウムイオンと反応させカルコブトロールを得る方法が知られている。しかし前記方法で使用するブロモ酢酸tert-ブチルの場合人体に有害で、価格がとても高く脱保護基工程が追加され経済的ではないだけではなく工程が複雑になるという短所がある。
従って、人体により少なく有害ながら環境親和的でレジン精製及び脱保護基工程を排除することで経済的ながらも簡素化された工程を通じて高純度のカルコブトロールの製造方法開発が要求されている。
従って、本発明の目的はガドブトロール中間体であるブトロールを利用した工程より高い純度を持つカルコブトロールの製造方法を提供することである。
本発明の他の目的は既存に知られた高純度ガドブトロールを出発物質で製造する方法より工程が単純で、経済的なカルコブトロールの製造方法を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明は下記化学式1で表されるガドブトロールと脱錯体化剤を反応させ下記化学式2で表されるブトロールを得る段階及び前記ブトロールにカルシウムイオンを反応させ下記化学式3で表されるカルコブトロールを得る段階を含むカルコブトロールの製造方法を提供する。
以上上述のとおり、本発明に従うカルコブトロールの製造方法は既存に知られた高純度ガドブトロールを出発物質で製造する方法より工程が単純で、経済的なカルコブトロールを製造できる。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明に従ってブトロールを製造するためには、先に、出発物質として下記化学式1で表される2,2,2-(10-1,3,4-トリヒドロキシブタン-2-イル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)トリ酢酸のガドリニウム錯体(以下、ガドブトロール)と脱錯体化剤を反応させると、下記化学式2で表される2,2,2-(10-1,3,4-トリヒドロキシブタン-2-イル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)トリ酢酸(以下、ブトロール)を得ることができる。
Figure 0007071760000001
Figure 0007071760000002
前記脱錯体化剤はガドブトロールのガドリニウムを脱錯体化して、水に対して難溶性であるガドリニウム塩を形成するので濾過工程を通じてブトロールを単離できる。前記脱錯体化剤としては酒石酸(Tartaric acid)、琥珀酸(Succinic acid)、クエン酸(Citric acid)、リンゴ酸(Fumaric acid)等を使用できるし、好ましくは酒石酸(Tartaric acid)を使用することである。前記脱錯体化剤の使用量はガドブトロール1.0当量に対して、2.0ないし6.0当量、好ましくは3.0ないし4.0当量である。前記脱錯体化剤の使用量が少なすぎると、反応性が落ちて反応時間が長くかかるだけではなく熱による関連物質の生成に従う収率及び品質に問題がなれるし、使用量が多すぎると、反応後残留している脱錯体化剤を除去する費用が追加にもっと発生して費用上昇の原因となる。
前記反応は精製水で行われることができるし、反応温度は一般的に80ないし90℃である。前記反応温度が低すぎると、時間遅延に従う費用上昇に原因となるし、高すぎると品質に問題が起こることがある。前記反応時間は3ないし5時間であり、前記反応時間が短すぎると未反応物による収率が減少することがあるし、長すぎると、作業時間増加に従う経済的利得がない。
前記反応から生成された塩を濾過及び分離して濾液を再び濾過すると、残っている脱錯体化剤及び副産物を除去できる。前記精製された濾過液を濃縮すると、ガドブトロールでガドリニウムが除去されたブトロールを得ることができる。
具体的にナノフィルターを利用して濾過するし、前記ナノフィルターシステムは有機膜の螺旋形形態(Spiral type)で200ないし300Dalton以上のモル質量を持つ物質たちを濾過又は濃縮するために設計された逆浸透圧装置で塩及びその他の低分子量を持つ水溶性有機又は無機物質たちを有機膜を通じて分離及び精製して望む物質だけ回収できる。
前記化学式2で表されるブトロールとカルシウムイオンを反応させて結晶化すると、下記化学式3で表される2,2,2-(10-1,3,4-トリヒドロキシブタン-2-イル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)トリ酢酸カルシウム錯体(以下、カルコブトロール)を得ることができる。
Figure 0007071760000003
前記反応は精製水で行われることができるし、カルシウムイオン供給源としてはカルシウムカーボネート、水酸化カルシウム、塩化カルシウム等が使用できるし、好ましくはカルシウムカーボネートを使用することである。前記カルシウムイオン供給源の使用量はブトロール1.0当量に対して、0.9ないし1.1当量、好ましくは1.0当量である。ここで、前記カルシウム供給源の量が少なすぎると、錯体の形成が足りなくなって収率減少が発生し、多すぎると、残留しているカルシウムカーボネートの濾過がうまくできない問題がある。
前記反応は一般的に85ないし95℃の温度で行われるし、前記反応温度が低すぎると未反応物による収率減少があるし、高すぎると関連物質生成及び製品の品質に問題が発生することがある。又、前記ブトロールとカルシウムイオンの反応時間は2ないし3時間であり、前記反応時間が短すぎると、未反応物による収率減少及び結晶化時問題が生じることがあるし、長すぎると、生産品の品質に問題が発生することがある。
前記反応物は活性炭素パッドで濾過して濾液を濃縮した後、精製水に溶解して、無水エタノールで結晶化及び単離できる。前記結晶化溶媒としては無水エタノール、メタノール、イソプロパノール、アセトン等の有機溶媒を使用できるし、好ましくは無水エタノールである。具体的に、前記濾液を一般的に60ないし80℃で精製水-無水エタノール条件で結晶化できる。従って、前記結晶化した混合物を乾燥すると、カルコブトロールを得ることができる。
以下、実施例を通じて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明が下記実施例によって限定されるのではない。
[実施例1]化学式2で表されるブトロールの製造
2,2,2-(10-1,3,4-トリヒドロキシブタン-2-イル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)トリ酢酸のガドリニウム錯体(以下、ガドブトロール)200.0g、酒石酸241.02gと精製水600mlを反応器に投入して85ないし95℃に昇温させて反応を進行させる。反応終了後20ないし30℃に冷却して生成された固形物を濾過して除去した後濾液をナノフィルターを進行して減圧濃縮して2,2,2-(10-1,3,4-トリヒドロキシブタン-2-イル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)トリ酢酸(ブトロール)105.4g(収率72.9%、純度98%(HPLC))を得た。
[実施例2]化学式3で表されるカルコブトロールの製造
2,2,2-(10-1,3,4-トリヒドロキシブタン-2-イル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)トリ酢酸(ブトロール)50.0g、カルシウムカーボネート15.0gと精製水200mlを反応器に投入した後85ないし95℃で昇温させて反応を終結させて20ないし30℃に冷却する。活性炭パッド濾過して減圧濃縮する。精製水75mlを投入して85ないし95℃に昇温、維持して無水エタノール888.7gを投入して結晶化後これを1時間の間還流して0ないし10℃に冷却して生成された結晶を濾過して無水エタノール177.7gで洗浄、乾燥して2,2,2-(10-1,3,4-トリヒドロキシブタン-2-イル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)トリ酢酸のカルシウム錯体(以下、カルコブトロール)44.4g(収率39.4%、純度99.5%(HPLC))を得た。

Claims (2)

  1. 下記化学式1で表されるガドブトロールと脱錯体化剤としての酒石酸(Tartaric acid)とを反応させ下記化学式2で表されるブトロールを得る段階であって、前記ブトロールはナノフィルターを利用して濾過して、精製される前記段階;及び
    Figure 0007071760000004
    Figure 0007071760000005
    前記化学式2で表されるブトロールにカルシウムイオンを反応させ下記化学式3で表されるカルコブトロールを得る段階;
    Figure 0007071760000006
    を含み、
    前記脱錯体化剤の含量は、ガドブトロールに対して、3.0ないし6.0当量であり、前記カルシウムイオンはカルシウムカーボネート、水酸化カルシウム、塩化カルシウム及びこれらの混合物からなる群から選択され、前記カルシウムイオンの含量はブトロールに対して0.9ないし1.1当量である、カルコブトロールの製造方法。
  2. 前記カルコブトロールは無水エタノールで結晶化される、請求項1に記載の、カルコブトロールの製造方法。
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