상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1의 무수결정형 도세탁셀을 제공한다:
상기 식에서,
Ph는 페닐 라디칼을, Ac는 아세틸 라디칼을, Bz는 벤조일 라디칼을, Boc는 t-부톡시카르보닐 라디칼을 나타낸다.
또한, 본 발명은 도세탁셀을 유기용매 중에 용해시킨 후, 반-용매(anti-solvent)를 첨가하여, 생성된 결정을 회수하는 것을 포함하는, 상기 화학식 1의 무수결정형 도세탁셀의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 무수결정형 도세탁셀은 7-에피머(epimer)의 함량이 0.1% 이하로 매우 낮고, 비흡습성이며, 안정성이 우수하여 항종양 및 항백혈병 치료용 원료물질로 유용하게 이용될 수 있다.
본 발명의 무수결정형 도세탁셀은 도세탁셀을 유기용매 중에 용해시키고, 반-용매를 첨가하여 생성된 결정을 여과하고, 감압하에 건조하여 용매를 제거함으로써 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명의 무수결정형 도세탁셀은 제조시 조건에 따라 여러가지 형태로 존재할 수 있으며, 본 발명의 바람직한 구체 예에 따르면, 무수결정형 도세탁셀은 A형, B형, C형 및 D형의 형태 중 하나로 제공된다.
구체적으로, 본 발명의 한 가지 구체 예에 따라 A형으로 정의되는 무수결정형 도세탁셀은 X-선 회절분석에서 56% 이상의 상대강도 (I/I0: I는 각 피크의 강도, I0는 가장 큰 피크의 강도)를 갖는 피크가 4.64, 8.04, 9.24, 11.34, 12.54, 13.86, 15.52, 16.92, 18.48, 19.64, 20.40, 23.36 및 24.20의 회절각(2θ±0.1)에서 특징적으로 나타나는 결정구조를 갖는다(표 1 및 도 2 참조).
본 발명의 다른 구체 예에 따라 B형으로 정의되는 무수결정형 도세탁셀은 X-선 회절분석에서 100 % 이상의 상대강도 (I/I0)를 갖는 피크가 4.88, 9.22, 9.72, 10.38, 11.30, 11.88, 13.34, 14.56, 15.14, 16.62, 17.28, 17.66, 19.02, 19.62, 19.86, 20.86, 21.86, 24.58 및 26.98의 회절각(2θ±0.1)에서 특징적으로 나타나는 결정구조를 갖는다(표 2 및 도 3 참조).
본 발명의 또 다른 구체 예에 따라 C형으로 정의되는 무수결정형 도세탁셀은 X-선 회절분석에서 55% 이상의 상대강도 (I/I0)를 갖는 피크가 4.62, 8.22, 9.20, 10.64, 11.44, 12.42, 13.80, 14.20, 15.28, 17.28, 18.46, 20.62 및 21.86의 회절각(2θ±0.1)에서 특징적으로 나타나는 결정구조를 갖는다(표 3 및 도 4 참조).
본 발명의 또 다른 구체 예에 따라 D형으로 정의되는 무수결정형 도세탁셀 은 X-선 회절분석에서 50% 이상의 상대강도 (I/I0)를 갖는 피크가 4.06, 4.82, 7.58, 8.20, 9.84, 11.44, 12.76, 13.62, 14.16, 16.98, 19.18, 19.60 및 19.90의 회절각(2θ±0.1)에서 특징적으로 나타나는 결정구조를 갖는다(표 4 및 도 5 참조).
본 발명의 무수결정형 도세탁셀은 X-선 회절 분석 결과(도 2 내지 5)로부터 확인할 수 있는 바와 같이 도 1의 3번 X-선 회절 분석 결과(도세탁셀 무수물)와는 다른 결과를 나타내는 무수결정형 도세탁셀이다. 또한, 장기 보관 시에도 활성성분의 변화가 없이 우수한 안정성을 나타내며, 예를 들어 임의의 가혹조건(온도: 60±2℃, 습도: 75±5%)에서 4주 이상 노출시킨 후에도 초기의 함량을 거의 유지한다.
반응원료로 사용되는 도세탁셀은 시판되는 것을 사용하거나, 예를 들어, 다음과 같은 방법으로 제조하여 사용할 수 있다: 하기 반응식 2에 나타낸 바와 같이, 1) (2R,3S)-N-t-부톡시카르보닐-4-페닐이소세린 메틸에스테르 화합물(화학식 2)을 유기용매 중에서 산촉매의 존재 하에 1-디메톡시메틸 나프탈렌과 반응시켜 옥사졸리딘 메틸에스테르 유도체(화학식 3)를 제조하고, 연속적으로 화학식 3의 화합물을 염기 조건 하에서 가수분해하여 옥사졸리딘 산 유도체(화학식 4)를 제조하고; 2) 옥사졸리딘 산 유도체(화학식 4)를 용매 중에서 축합제의 존재 하에서 보호된 10-데아세틸바카틴 III(화학식 5)과 커플링시켜 옥사졸리딘 측쇄-함유 탁산(화학식 6)을 제조하며; 3) 옥사졸리딘 측쇄 함유-탁산 화합물(화학식 6)을 유기용매 중에 서 산의 존재 하에 반응시켜 7,10-히드록시기가 보호된 도세탁셀(화학식 7)을 제조하고; 4) 7,10-히드록시기가 보호된 도세탁셀(화학식 7)의 7,10-위치의 보호기를 제거함으로써 도세탁셀을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법에서는, 사용된 용매에 따라 다양한 무수결정형 도세탁셀을 얻을 수 있으며, 제조된 무수결정형 도세탁셀은 7-에피머 함량이 0.1% 이하로서 순도가 99.5% 이상이고, 표준품(시판되는 도세탁셀) 대비 98.0 내지 101.0% 범위의 순수 도세탁셀 함량을 갖는다.
본 발명에서 도세탁셀을 용해시키기 위해 적합한 유기용매로는 디에틸에테르, 디이소프로필에테르, 테트라히드로퓨란과 같은 에테르류; 에틸아세테이트, 메틸아세테이트와 같은 에스테르류; 메틸에틸케톤과 같은 케톤류; 디클로로메탄-메탄올 혼합물; 및 디클로로메탄-아세토니트릴 혼합물 등을 예시할 수 있으며, 사용량은 도세탁셀의 중량에 대해 5 내지 30 부피배를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 유기용매에 용해된 도세탁셀 용액으로부터 무수결정형 도세탁셀을 분리하여 회수하기 위해, 상기 용액에 반-용매(anti-solvent)를 적가하여 결정을 석출하게 되는데, 이때 사용가능한 반-용매로는 펜탄, 헥산 또는 헵탄 등의 C5-7 알칸류를 사용할 수 있다. 상기 반-용매는 유기용매에 대해 1 내지 5 부피배의 양으로 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 수행하여 석출된 결정을 여과를 통해 회수한 후, 수득된 무수결정형 도세탁셀에는 용매 및 반-용매가 함유되어 있으므로 이 결정을 오븐 온도 20 내지 80℃에서, 0.1 내지 10 torr의 감압조건에서 건조하여, 예를 들면 ICH (International Conference on Harmonization)의 의약품 허용 잔류용매 기준 가이드라인에 적합한 수준으로 잔류용매를 제거함으로써 무수결정형 도세탁셀을 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명에 의한 무수결정형 도세탁셀은 상대습도 25%, 50% 및 외부온도 40℃ 조건에서 일주일간 보관시 함량과 불순물 증가에서 유의 있는 변화가 관찰되지 않는 반면, 종래의 도세탁셀 삼수화물은 상대습도 25%, 외부온도 40℃ 조건에서 일주일간 보관할 경우, 50% 이상의 수분이 탈수됨을 확인하였다.
이와 같이, 본 발명에 따르는 무수결정형 도세탁셀은 도세탁셀 삼수화물에 비하여 7-에피머가 저감된 상태로 용이하게 제조되며, 안정성이 우수하므로 항종양 및 항백혈병 치료용 원료물질로서 유용하게 이용될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
<무수결정형 도세탁셀 A형의 제조>
실시예 1
도세탁셀 1 g(HPLC 순도: 99.7%)을 상온에서 에틸아세테이트 20 ㎖에 녹인 후, 여기에 n-헥산 30 ㎖를 천천히 적가하였다. 상기 용액을 상온에서 12시간 동안 교반한 다음, 여과하여 수득된 고체를 60℃, 0.1 torr의 오븐에서 24시간 동안 건조하여, 무수결정형 도세탁셀 0.95 g(95%)을 제조하였다.
HPLC 순도: 99.8%
7-에피머: 0.03%
함량: 99.8%
융점: 196-203℃
잔류용매: 에틸아세테이트- 63 ppm, n-헥산- 5 ppm 이하
상기 무수결정형 도세탁셀을 X-선 분말 회절분광도(XRPD)를 통해 20% 이상의 상대강도(I/I0: I는 각 피크의 강도, I0는 가장 큰 피크의 강도)를 갖는 피크를 확인한 결과, 도 2 및 하기 표 1에 표시된 바와 같은 결과를 얻었다. 본 발명자들은 이러한 특징적인 회절각을 갖는 무수결정형 도세탁셀을 "무수결정형 도세탁셀 A형"이라 명명하였다.
실시예 2
도세탁셀 1 g(HPLC 순도: 99.7%)을 상온에서 메틸아세테이트 20 ㎖에 녹인 후, 여기에 n-헥산 30 ㎖를 천천히 적가하였다. 상기 용액을 상온에서 12시간 교반한 다음, 여과하여 수득된 고체를 60℃, 0.1 torr의 오븐에서 24시간 동안 건조하여, 무수결정형 도세탁셀 A형 0.94 g(94%)을 제조하였다.
HPLC 순도: 99.8%
7-에피머: 0.04%
함량: 99.7%
융점: 194-200℃
잔류용매: 메틸아세테이트- 20 ppm 이하, n-헥산- 5 ppm 이하
실시예 3
도세탁셀 1 g(HPLC 순도: 99.7 %)을 상온에서 디메틸카보네이트 20 ㎖에 녹인 후, n-헥산 30 ㎖를 천천히 적가하였다. 상기 용액을 상온에서 12시간 교반한 다음, 여과하여 수득된 고체를 60℃, 0.1 torr의 오븐에서 24시간 동안 건조하여, 무수결정형 도세탁셀 A형 0.90 g(90%)을 제조하였다.
HPLC 순도: 99.8%
7-에피머: 0.02%
함량: 99.9%
융점: 195-203℃
잔류용매: 디메틸카보네이트- 185 ppm, n-헥산- 5 ppm 이하
실시예 4: 무수결정형 도세탁셀 B형의 제조
도세탁셀 1 g(HPLC 순도: 99.7 %)을 상온에서 디클로로메탄 10 ㎖와 메탄올 1 ㎖에 녹인 후, n-헥산 30 ㎖를 천천히 적가하였다. 상기 용액을 상온에서 12시간 교반한 다음, 여과하여 수득된 고체를 60℃, 0.1 torr의 오븐에서 24시간 동안 건조하여, 무수결정형 도세탁셀 0.98 g(98%)을 제조하였다.
HPLC 순도: 99.8%
7-에피머: 0.02%
함량: 99.9%
융점: 202-209℃
잔류용매: 디메틸카보네이트- 185 ppm, n-헥산- 5 ppm 이하
상기 무수결정형 도세탁셀을 X-선 분말 회절분광도(XRPD)를 통해 20% 이상의 상대강도(I/I0)를 갖는 피크를 확인한 결과, 도 3 및 하기 표 2에 표시된 바와 같은 결과를 얻었다. 본 발명자들은 이러한 특징적인 회절각을 갖는 무수결정형 도세탁셀을 "무수결정형 도세탁셀 B형"이라 명명하였다.
실시예 5: 무수결정형 도세탁셀 C형의 제조
도세탁셀 1 g(HPLC 순도: 99.7%)을 상온에서 디클로로메탄 10 ㎖와 아세토나이트릴 1 ㎖에 녹인 후, n-헥산 30 ㎖를 천천히 적가하였다. 상기 용액을 상온에서 12시간 동안 교반한 다음, 여과하여 수득된 고체를 60℃, 0.1 torr의 오븐에서 24시간 동안 건조하여, 무수결정형 도세탁셀 0.98 g(98%)을 제조하였다.
HPLC 순도: 99.8%
7-에피머: 0.03%
함량: 99.9%
융점: 198-206℃
잔류용매: 아세토나이트릴- 50ppm, n-헥산- 5ppm이하
상기 무수결정형 도세탁셀을 X-선 분말 회절분광도(XRPD)를 통해 20% 이상의 상대강도(I/I0)를 갖는 피크를 확인한 결과, 도 4 및 하기 표 3에 표시된 바와 같은 결과를 얻었다. 본 발명자들은 이러한 특징적인 회절각을 갖는 무수결정형 도세탁셀을 "무수결정형 도세탁셀 C형"이라 명명하였다.
실시예 6: 무수결정형 도세탁셀 D형의 제조
실시예 1에서 수득한 A형의 무수결정형 도세탁셀 1 g(HPLC 순도: 99.7 %)에 상온에서 디에틸 에테르 30 ㎖를 적가한 후, 12시간 동안 교반한 다음, 상기 용액에 n-헥산 20 ㎖를 천천히 적가하였다. 다시 상온에서 12시간 동안 교반한 후, 여과하여 수득된 고체를 60℃, 0.1 torr의 오븐에서 24시간 동안 건조하여, 도 5와 같은 무수결정형 도세탁셀 D형 0.88 g(88%)을 제조하였다.
HPLC 순도: 99.8%
7-에피머: 0.04%
함량: 99.7%
융점: 192-200℃
잔류용매: 디에틸 에테르- 180 ppm, n-헥산- 5 ppm 이하
상기 무수결정형 도세탁셀을 X-선 분말 회절분광도(XRPD)를 통해 20% 이상의 상대강도(I/I0)를 갖는 피크를 확인한 결과, 도 5 및 하기 표 4에 표시된 바와 같은 결과를 얻었다. 본 발명자들은 이러한 특징적인 회절각을 갖는 무수결정형 도세탁셀을 "무수결정형 도세탁셀 D형"이라 명명하였다.
시험예 1: 무수결정형 도세탁셀의 안정성 시험
상기 실시예 1, 4, 5 및 6에서 제조된 무수결정형 도세탁셀과 미국특허 US6022985의 방법으로 제조된 도세탁셀 삼수화물의 안정성을 비교하였다. 먼저, 각 원료물질을 가혹조건(60±2℃, 습도: 75±5%)에서 보관하면서 초기, 1주, 2주, 4주 및 8주 후에 원료물질의 화학적 순도를 액체크로마토그라피로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
상기 표 5의 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명의 무수결정형 도세탁셀은 가혹조건에서 8주까지 안정하게 존재한 반면, 비교 물질인 도세탁셀 삼수화물은 가혹조건에서 4주만에 순도가 0.7% 가량 낮아졌다. 이러한 결과는 본 발명에 의한 무수결정형 도세탁셀이 종래의 도세탁셀 삼수화물 보다 더욱 안정한 화합물임을 나타낸다.