KR20130121901A

KR20130121901A - 네비볼롤의 제조방법

Info

Publication number: KR20130121901A
Application number: KR1020137016907A
Authority: KR
Inventors: 산드로 마우로; 다니엘라 파토리; 아말리아 치폴로네
Original assignee: 메나리니 인터내셔날 오퍼레이션즈 룩셈부르크 에스.아.
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2031-11-30
Also published as: EP2646426B1; AU2011355143A1; WO2012095707A1; PT2646426E; CA2818465A1; HRP20151432T1; EA201300646A1; IL226153A; IT1402974B1; DK2646426T3; AR084037A1; SI2646426T1; HUE026722T2; JP5973459B2; ES2553266T3; JP2014503509A; MX2013005930A; CN103228640A; EP2646426A1; EA022194B1

Abstract

본 발명은 감소된 수의 고수율 단계를 포함하고, 크로만 에스테르 전구체의 효소 분해를 특징으로 하는 반응식 1에 나타낸 바와 같은 네비볼롤 생성물의 새로운 합성 방법에 관한 것이다.
[반응식 1]

Description

네비볼롤의 제조방법 {PROCESS FOR THE PREPARATION OF NEBIVOLOL}

본 발명은 하기 반응식 1과 같은 네비볼롤 (Nebivolol)의 새로운 합성 방법에 관한 것이다.

[반응식 1]

네비볼롤은 두 개의 거울상 이성질체 (enantiomers)인 [2S[2R[R[R]]]] α,α'-[이미노-비스 (메틸렌)] 비스[6-플루오로-크로만-2-메탄올] 및 [2R[2S[S[S]]]] α,α'-[이미노-비스 (메틸렌)] 비스[6-플루오로-크로만-2-메탄올] (하기 화학식 a)의 라세믹 (racemic) 혼합물이다.

[화학식 a]

특히, 미생물 오피오스토마 노보-울미 (Ophiostoma novo - ulmi)로부터 또한 얻어질 수 있는, 천연의 또는 재조합 형태에서, 에스터라제 (esterases)의 계에 속하는 입체선택적 효소 (stereoselective enzyme)로 처리한 상기 출발 크로마닐 에스테르 (chromanyl ester) (1)의 효소적 분할 (enzymatic resolution)이 보고되었다.

따라서, 얻어진 에스테르 및 산은 기술 분야의 당업자에게 잘 알려진 방법에 의해, 상응 "세미키랄 (semichiral)" 에폭사이드 (epoxides), 즉, 반응식 1의 쌍 (RR+RS, 4) 및 (SS+SR, 5)로 전환될 수 있다.

그 다음, 각 쌍의 성분은 3차 알코올 (tertiary alcohol)로 이루어진 용매에서 벤질아민과의 이들의 다른 반응성을 이용하여 분리될 수 있다. 광학 분할 (kinetic resolution)의 조건 하에서, 상기 에폭사이드 RS 및 SR은 상응하는 개시 생산물 (opening product) (6 및 8)로 전환될 수 있는 반면, 상기 에폭사이드 RR 및 SS는 변경되지 않는 상태로 남을 것이다.

상기 화학식 7의 에폭사이드 RR은 그 다음 아민 RS (6)으로부터 분리되고, 상기 화학식 9의 에폭사이드 SS는 기술 분야의 당업자들에게 알려진 공정으로, 바람직하게는 기초 성분의 결정화에 의해 아민 SR (8)로부터 분리된다.

그 다음, 상기 아민 RS은 l-벤질네비볼롤을 얻기 위해 상기 에폭사이드 SS와 반응된다. 유사하게, 상기 아민 SR은 d-벤질네비볼롤을 얻기 위하여 상기 에폭사이드 RR과 반응된다.

따라서 얻어진 상기 l- 및 d-벤질 네비볼롤은 기술 분야의 당업자들에게 알려진 공정에 따라 등몰량 (equimolar amounts)으로 모아지고, 결정화되며, 네비볼롤 HCl로 전환된다.

네비볼롤은 아드레날린 베타-수용체 길항제 (adrenergic beta-receptor antagonist), 항고혈압제 (antihypertensive agent), 혈소판 응집 억제제 (platelet aggregation inhibitor) 및 혈관확장제 (vasodilating agent)로서 알려져 있다.

네비볼롤은 기초 특성을 가지며, 산 처리에 의해 허용가능한 약학적 염 형태로 전환될 수 있다. 상기 염산염은 시판된 형태이다.

네비볼롤은 네 개의 비대칭 중심 (asymmetric centres)을 함유하고, 따라서 16 입체이성질체 (stereoisomers)가 이론적으로 가능하다. 그러나, 분자의 특정 구조 (대칭 축의 존재) 때문에 오직 10 입체이성질체가 사실상 형성될 수 있다 (반응식 2).

[반응식 2]

네비볼롤에 대해 가능한 입체이성질체

실제로, 상기 분자의 대칭 때문에, RSSS=SSSR, RRSS=SSRR, SRSS=SSRS, RRSR=RSRR, SRSR=RSRS 및 RRRS=SRRR이다.

미국특허 제4,654,362호 (EP 0145067호, Janssen)는 합성에서 주요 중간체로서 에폭사이드 이성질체의 사용으로 일련의 네비볼롤의 생산물의 합성을 기술한다. 상기 생산물은 절대 형상 (absolute configuration)에 한정되지 않고, 때때로 혼합물에서 얻어지고, 때때로 거울상 이성질체에서 얻어진다. 특히, 상기 특허의 실시 예 84는 반응식 3에서 정의된 바와 같은 이성질체의 혼합물의 획득을 기술한다.

[반응식 3]

이들은 두 개의 에폭사이드 라세메이트 (racemates) (RS/SR, 4/5) 및 (RR/SS, 7/9)으로 크로마토그래피 컬럼으로 분리된다. 벤질아민으로 한쌍의 에폭사이드 (4+5)의 개환 및 제2 쌍의 에폭사이드 (7+9)를 개환시키기 위하여 상기 반응 (6+8)의 생산물의 사용을 수반한다. 이러한 공정은 상기 4 벤질화된 부분입체이성질체 (10-14)의 생산을 유도한다.

EP 0334429호 (Janssen)에서는 네비볼롤의 단일 이성질체의 제조에 초점을 맞추고, 더 많은 실험적 설명이 있었지만, EP 0145067호에서 보고된 동일한 공정을 기술하였다. 이러한 경우에 있어서, 특이적으로 6-플루오로크로만 카르복실산은 (+)-디하이드로아비에틸아민 (dehydroabiethylamine)으로 처리하여 개별적 거울상 이성질체로 분해된다. 따라서 얻어진 상기 개별적 거울상 이성질체는 하기 합성 반응식 4 (이성질체 S로 도시됨)에 따라 상응하는 세미키랄 에폭사이드로 전환된다:

[반응식 4]

이성질체 [2R, αS, 2'S, α'S]-α,α'-[이미노비스메틸렌]비스[6-플루오로-3,4-디하이드로-2H-1-벤조피란-2-메탄올]의 입체선택적 합성은 기술되었다.

사용된 산 에스테르의 분해를 위한 공정은 이의 산업적 적용과 관련하여 여러 가지 단점이 있다. 실제로, 부가 단계 (아미드 형성 단계, 분별 결정화 (fractionated crystallization), 아미드 가수분해)는 도입되고, 게다가 상기 전체 수율은 오히려 낮다. 따라서 얻어진 부분입체이성질체성 에폭사이드의 혼합물은 원하는 키랄성 (chirality)의 이성질체를 분리하기 위하여 예비 HPLC을 실행한다.

Hetero Drugs Limited, WO 2006/016376호 및 그 후속의 WO 2007/083318호에서는, 이러한 경우뿐만 아니라, 원하지 않는 부분입체이성질체를 제거하기 위한 요구에 관한, 출발 물질의 약 50%의 제거를 유도하는, 벤질 네비볼롤의 부분입체이성질체성 혼합물 (10, 11, 13, 14)의 수준에서 적용된 분별 결정화 공정을 기술하였다.

WO 2007/041805호 (Egis Gyogyszergyar)는 매우 다른 화합물로부터 출발하여 [2S*[R*[R*[R*]]]] 및 [2R*[S*[S*[S*]]]]-(±)-α,α'-[이미노비스 (메틸렌)] 비스[6-플루오로-3,4-디하이드로-2H-1-벤조피란-2-메탄올] 및 이의 개별적 순수한 [2S*[R*[R*[R*]]]] 및 [2R*[S*[S*[S*]]]] 거울상 이성질체의 제조를 위한 공정을 기술하고 있다. 거울상 이성질체의 혼합물로서 네비볼롤 합성을 위해 사용된 단계는 약 30개이고, 상기 합성은 매우 길고 비경제적이다 (반응식 5).

[반응식 5]

WO 2008/010022호 (Cimex Pharma)에 있어서, 경로는 상기 문헌에서 공정에 따라 분해된 6-플루오로 크로만 카르복실산 (6-fluoro chroman carboxylic acids)으로부터 출발하여, 두 개의 분리 순서 (d-네비볼롤에 대한, 반응식 6)에 따라 두 개의 네비볼롤 거울상 이성질체의 합성을 유도하는 것으로 보고된다.

벤질아민에 의한 에폭사이드의 개환에 있어서, 단일 개환 생산물은 상기 반응혼합물로부터 결정화되지만, 상기 다른 부분입체이성질체는 이 경우에서도 합성 순서의 이미 상당히 진행된 단계에서 물질의 상당한 분획 (fraction)의 제거를 유도하는, 모액 (mother liquors)으로 제거된다. 부가적으로, 마지막 키랄 중심은 KBH₄ 및 티타늄 이소프로폭사이드 (titanium isopropoxide)의 사용을 예상하는 최적의 결과를 얻기 위하여, 상당히 민감한 반응인, 케톤의 환원에 의해 두 번째 단계 (penultimate step)에 첨가된다.

WO 2008/064826 (Zach System)는 일단 한 쌍의 부분입체이성질체 (RS/SR 및 RR/SS)가 코발트 Ⅱ (반응식 7)의 키랄 복합체에 의해 매개된 동일한 에폭사이드의 거울상 이성질체성 (enantioselective) 개환을 통해, 크로마토그래피로 분리되는, 에폭사이드의 분해를 위한 공정을 보고한다. 이러한 경우에 있어서, 크로마토그래피 분리 단계가 상기 공정의 관점으로부터 실질상 덜 필요하지만, 코발트 복합체는 조작 및 폐기에 주의가 요구된다.

[반응식 6]

WO 2008/064827 (Zach System)호는 2,2-디메틸 아세테일 (dimethyl acetale)과 같은, 보호된 글리세르알데하이드 (glyceraldehyde)의 두 개의 광학 이성질체로부터 출발하는 d- 및 l-네비볼롤의 거울상 이성질체성 합성 및 분리를 기술하였다 (반응식 7). 상기 부분입체이성질체는 기술되지는 않았지만, 공지의 공정으로 분리된다. 합성 단계의 수는 종래의 합성보다 더 많지만, 알데하이드 전구체는 실온에서 순수한 형태로 저장된 경우, 중합하려는 경향이 있어, 과도하게 안정하지 않은 화합물로서 알려져 있다.

[반응식 7]

6-플루오로-크로만-2-카르복실산의 수준에서 거울상 이성질체 분리와 관련하여, 이것은 힘들고 상당히 낮은 수율로 상기 산 (EP 0334429)을 회수하기 위한 분획의 결정화 및 아미드 가수분해를 수반하는, (+)-디하이드로아비에틸아민 (dehydroabiethylamine)으로 아미드 형성을 위한 공정으로 알려져 있다.

카르복실산의 에스테르의 효소적 분할에 관하여, 이것은 문헌에서 알려진 공정으로, 크로만-2-카르복실산의 불소 유도체의 에스테르화에 사용되어 왔지만, 결론적으로 네비볼롤 합성을 위해 사용되지 않았다.

특히, 크로만-2-카르복실레이트에 관련된 알려진 실시 예는 보고되었다.

US 5,037,747호에 있어서, (2R)-하이드록시-치환된 벤조퓨란-2-카르복실 에스테르 및 (2S)-하이드록시-치환된 벤조퓨란-2-카르복실산 (hydroxy-substituted benzopyran-2-carboxylic acids)은 라세미산염 (racemate)에 상응하는 Pseudomonas 리파아제 촉매 선택적인 가수분해에 의해 제조된다.

Urban (US. Pat. N°5,089,637, EP 0448254)은 화학식 1의 라세믹 혼합물 (여기서 R = C₁-C₃ 알킬)을 분해하기 위하여 Pseudomonas fluorescens로부터 유도된 에스터라제로 효소 가수분해를 활용한다.

[화학식 1]

WO 96/40975호는 동일한 구조식이지만, R > C₃를 갖는 크로만-2-카르복실 알킬의 분해를 위하여 Serratia marcescens로부터 유도된 미생물적 에스터라아제의 사용을 보고한다.

DE 4430089호에 있어서, 크로만-2-카르복실 에스테르가 효소의 선택된 그룹 (키모트립신 (chymotrypsin), Candida lipolytica 유래의 리파아제, Aspergillus oryzae 유래의 리파아제, Geotrichum candidum 유래의 리파아제, Aspergillus niger 유래의 리파아제)으로 효소 가수분해의 대상이 되는 일련의 실시 예를 보고하였다.

마지막으로, 오피오스토마 노보-울미 (Ophiostoma novo - ulmi) 자낭균 (ascomycete)으로부터 유도된 에스터라제에 관하여, 에스테르의 분해에서 이의 분리 (isolation)에 관한 상세한 설명, E. Coli에서 클로닝 (cloning) 및 이의 용도는, 예를 들어, M. N. Isupov et al. in Acta Crystallographica - Biological Crystallography Section D60, p. 1879-1882 (2004)에서 보고된 반면, 또는 EP 0687305에 있어서, 아릴알카로이드산 (arylalkanoid acids)의 거울상 이성질체, 좀더 상세하게는 케톤프로펜 (ketoprofen)의 분해에서 이의 사용은 EP 0693134호에 기술되었다.

지금까지 이용가능한 명백한 문헌에 기초하여, 네비볼롤 합성은 여전히 다수의 합성 문제점을 수반한다. 상기 에폭사이드 (반응식 3, 혼합물 6)를 통한 원래의 Janssen 합성은 확실히 짭지만, 두 개의 부분입체이성질체성 에폭사이드 쌍의 예비 HPLC에 의한 분리가 요구된다. 또 다른 공정은 일반적으로 더 많은 합성 단계가 예상된다.

보고된 합성의 상당 부분에 있어서, 50%까지 이를 수 있는 중간체 생산 퍼센트가 적용된 합성 순서에서 불가피하게 생산되는, 원하지 않는 부분입체이성질체를 제거하기 위해 낭비된다.

따라서, 산업적 용도로 적절하고, 크로마토그래피 분리의 사용을 피할 수 있는 새로운 합성 공정의 개발할 필요, 및 제한된 수의 합성 단계를 유지하면서 상당한 퍼센트의 중간체 화합물을 제거할 필요는 시장에서 요구된다.

놀랍게도, 종래의 알려진 합성 경로에 대해 강조된 단점을 제거할 수 있는 네비볼롤의 합성 (반응식 1)을 위한 좀더 효과적인 공정을 발견하였다: 즉,

a) 에폭사이드 거울상 이성질체 또는 다른 부분입체이성질체성 중간체의 쌍 (RR/SS RS/SR)의 예비 HPLC에 의한 분리를 피하거나 상당히 감소;

b) 원하지 않는 이성질체에 의해 나타나는 생산물의 손실을 감소로, 전체 수율의 당연한 증가.

상기 6-플루오로크로만-2-카르복실산 에스테르의 두 개의 거울상 이성질체의 혼합물의 처리는 오피오스토마 (Ophiostoma) 속으로부터 얻어질 수 있는 균류 에스터라제 (리파아제)로 수행된다. 바람직한 종은 나프록센 (naproxen) 또는 케토프로펜 (ketoprofen) 화합물의 에스테르에 대해 이의 입체선택적 활성에 대해 이미 문헌에 기술된, 오피오스토마 노보-울미 (Ophiostoma novo - ulmi) 유래의 에스터라제이다.

수성 또는 수성/유기 매체에서 수행된 반응은 선택적 방식에서 두 개의 거울상 이성질체 중 하나의 카르복실산의 가수분해를 유도하는 반면, 다른 하나는 에스테르의 형태로 남는다. 상기 반응은 높은 입체선택성 (stereoselectivity)을 갖고 빠르게 진행된다. 따라서 생산된 두 개의 화합물은 산-염기 추출에 의해 쉽게 분리될 수 있다.

따라서, 본 발명의 관점은 네비볼롤의 제조에 대한 공정이고, 상기 공정은:

a. 6-플루오로-2-카르복실산 에스테르 (화학식 1)의 거울상 이성질체의 혼합물을 효소 가수분해 반응 (enzymatic hydrolysis reaction)에 의해 분해하는 단계;

[화학식 1]

여기서 R₁은 선형 또는 분지형 C₁ _-5알킬그룹,

하기 화학식 2의 산 및 화학식 3의 에스테르의 혼합물을 제공하기 위해,

[화학식 2]

[화학식 3]

여기서 R 산 (화학식 2)은 >70%의 거울상 이성질체 순도 (enantiomeric excess)로 존재하고, 상기 S 에스테르 (화학식 3)는 >70%의 거울상 이성질체 순도로 존재하며; 상기 거울상 이성질체 순도는 두 화합물 모두에서 바람직하게는 >80%, 및 더욱 바람직하게는 >90%이고;

b. 따라서, 하기 화학식 4 및 5의 에폭사이드의 혼합물 합성을 위해 얻어진 화학식 2의 산 및 화학식 3의 에스테르를 사용하는 단계;

[화학식 4]

[화학식 5]

c.1) 화합물 (6)+ (7) 및 (8) +(9)를 각각 얻기 위하여 입체장애 알코올 (sterically hindered alcohol)에서 에폭사이드 (화학식 4 및 5)의 혼합물에 벤질아민으로 상기 광학 분할 반응시키고, 이들의 분리하는 단계;

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

c.2) c.1)에 기술된 상기 광학 분할에 선택적으로, 에폭사이드 (화학식 4 및 5)의 혼합물의 크로마토그래피 분리 및 아미노 알코올 RS (화학식 6)을 제공하기 위해 벤질아민과 상기 RS 에폭사이드 및 아미노 알코올 SR (화학식 8)을 제공하기 위해 벤질아민과 에폭사이드 SR의 후속 반응시키는 단계;

d. l-벤질 네비볼롤 (화학식 10)을 얻기 위해 에폭사이드 (화학식 9)와 아미노 알코올 RS (화학식 6)를 반응시키는 단계 및 d-벤질 네비볼롤 (화학식 11)을 얻기 위해 에폭사이드 (화학식 7)과 아미노 알코올 SR (화학식 8)을 반응시키는 단계;

[화학식 10]

[화학식 11]

네비볼롤 형성으로 상기 벤질 그룹의 제거로, 탈보호시키는 단계 (deprotecting)를 포함한다.

본 발명의 말단에서, 선형 또는 분지형 C₁ _-5알킬 그룹으로 정의되는 그룹 R₁은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, sec-부틸, tert-부틸, 아밀, tert-아밀로부터 선택된 라티칼 (radical); 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필로부터 선택된 라디칼, 및 더욱 바람직하게는 에틸 그룹이다.

본 발명의 네비볼롤의 제조방법은 에폭사이드 거울상 이성질체 또는 다른 부분입체이성질체성 중간체의 쌍 (RR/SS RS/SR)의 예비 HPLC에 의한 분리를 피하거나 상당히 감소시킬 수 있고, 원하지 않는 이성질체에 의해 나타나는 생산물의 손실을 감소시켜 전체 수율을 증가시키는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 상기 네비볼롤 화합물은 6-플루오로크로만-2-카르복실 산 에스테르 (화학식 1)의 라세믹 화합물로부터 출발하여 반응식 1에서 기술된 공정으로 얻어진다.

6-플루오로크로만-2-카르복실레이트 (1)는 오피오스토마 (Ophiostoma) 속으로부터 얻어질 수 있는 균류 에스터라제 (리파아제)에 의해 촉매된 거울상 이성질체성 가수분해를 통해 높은 입체선택성을 갖는 두 개의 거울상 이성질체로 분해될 수 있다. 바람직한 종은 나프록센 (naproxen) 또는 케토프로펜 (ketoprofen) 화합물의 에스테르에 대한 이의 입체선택적 활성에 대해 이미 문헌에서 기술된, 오피오스토마 노보-울미 (Ophiostoma novo - ulmi) 유래의 에스터라제이다.

분리되고 결정화된 발현 단백질의 형태의 효소는 M. N. Isupov et al. in Acta Crystallographica - Biological Crystallography Section D60, p. 1879-1882 (2004)에 기술되었다. 상기 효소는 또한 EP-B1-0687305 (WO94/20634), EP-0693134, US 5912164, 및 EP 1626093에서도 기술되었다.

E coli에서 효소 발현은 M. N. Isupov et al. (supra) 또는 EP-B1-0687305 (WO94/20634)호에서 기술된 바와 같이 실행될 수 있다.

이러한 스트레인 (strain)은 활성의 좋은 예로 제공되는데, 그러나 관련된 스트레인의 광범위한 다양성에서 상당한 활성의 확산 성질을 제공하며, 본 발명의 범주는 이에 제한되는 것은 아니다. Ophistoma 속의 미생물 및 이들의 효소 활성은 거울상 이성질체 R에서, 예를 들어, 전환의 45-50%를 초과하는 거울상 이성질체의 93-100%인, 상당히 풍부한 산 (acid)을 도입하기 위하여, 그리고 상기 거울상 이성질체 S에서 풍부한 나머지 에스테르를 남기기 위하여, 입체선택적 방식에서 6-플루오로크로만-2-카르복실화 에틸의 라세믹 에스테르를 가수분해하기 위해 사용될 수 있다.

따라서 > 70%, 바람직하게는 >80% 및 더욱 바람직하게는 >90%의 거울상 이성질체 순도를 갖는 (R) 6-플루오로크로만-2-카르복실산 (화학식 2)이 생산되는 반면, (S) 6-플루오로 카르복실산은 >70%, 바람직하게는 >80% 및 더욱 바람직하게는 >90%의 거울상 이성질체 순도를 갖는 화학식 3의 에스테르의 형태로 남는다.

상기 반응은 거울상 이성질체의 어떤 혼합물에서 수행될 수 있지만, 일반적으로 라세메이트가 사용된다.

이러한 반응을 위하여 사용된 에스테르는 6-플루오로-2-카르복실산 에스테르 (1)이고, 여기서 R₁은 메틸,에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, sec-부틸, tert-부틸, 아밀, tert-아밀; 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필; 더욱 바람직하게는 에틸 그룹으로부터 선택된, 선형 또는 분지형 C₁ _-5알킬 그룹이다.

상기 반응은 바람직하게는 pH 8-11, 바람직하게는 8.5-10.0에서 실행된다.

상기 온도는 10 및 35℃ 사이를 포함할 수 있지만, 바람직하게는 20 및 25℃ 사이이다.

상기 반응 혼합물은 수성 환경에서, 또는 수-불혼화성 (water-immiscible) 용매의 존재하에서 있을 수 있다.

두 화합물의 회수는 기술분야에서 당업자에게 알려진 공정에 의해 가능하고, 일련의 산-염기 추출을 통하는 것이 바람직하다.

두 화합물은 그 다음 네비볼롤 합성 (반응식 1)을 위하여 사용된다.

기술 분야에서 당업자에게 알려진 공정을 통하여 (WO 2007041805호에 기술된 것과 유사한, 비-제한적인 예를 통하여), 상기 산 (화학식 2)은 에폭사이드 (RS) 및 (RR) (4)의 혼합물로 전환되는 반면, 그들 사이의 부분입체이성질체인, 상기 에스테르 (화학식 3)는 에폭사이드 (SR) + (SS) (5)의 혼합물로 전환된다.

(이소프로판올, sec-부탄올, tert-부탄올, 2-메틸-2-부탄올, 이소아밀 알코올, 2-메틸-2-펜탄올과 같은) 입체장애 알코올성 용매에서 벤질 아민과 에폭사이드 (화학식 4)의 혼합물의 개환 반응을 수행하여, 단독 아미노 알코올 RS (화학식 6)의 형성으로 광학 분할을 갖는 반면, 상기 에폭사이드 RR (화학식 7)은 변화없이 회수된다.

혼합물 (5)에 적용된 동일한 절차는, 아미노 알코올 SR (화학식 8) 및 에폭사이드 SS (화학식 9)을 생산한다.

기술된 상기 광학 분할에 선택적으로, 에폭사이드 (4)의 혼합물은 두 개의 에폭사이드 RS 및 RR로, 에폭사이드 (5)의 혼합물은 두 개의 에폭사이드 SR 및 SS로 크로마토그래피로 분리될 수 있고; 이어서 상기 에폭사이드 RS는 아미노 알코올 RS (6)을 얻기 위해 벤질아민과 반응하는 반면, 상기 에폭사이드 SR은 아미노 알코올 SR (8)을 얻기 위해 벤질아민과 반응한다.

최종적으로, 아미노 알코올 (6)과 에폭사이드 (7)의 반응은 l-네비볼롤 (10)의 N-벤질화된 유도체를 생산하고, 아미노 알코올 (8)과 에폭사이드 (9)의 유사한 반응은 d-네비볼롤 (11)의 N-벤질화된 유도체를 제공한다.

상기 화학식 10 및 11의 화합물은 등몰량으로 수집되고, (상기 출발 에스테르/산의 완전하지 않은 거울상 이성질체성 순도로부터 유도되는 원하지 않는 부분입체이성질체성 화합물에 의해 구성되는 어떤 불순물을 제거하기 위하여) 결정화에 의해 정제되고, 디벤질화되며, 이어서 원하는 최종 네비볼롤 염을 얻기 위하여 염화된다.

실시 예

이하 본 발명은 실시 예를 통하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

실시 예 1

EP-0687305호에서 기술된 바와 같이, 오피오스토마 노보-울미 (Ophiostoma novo-ulmi)에서 발현된 본래의 에스터라제를 함유하는 조합 E. Coli의 스트레인은 기술 분야에서 당업자에게 잘 알려진 기술에 따라 배양된다. 세포 분획 (cell fraction)은 초음파에 의해 파쇄되고, 상기 파쇄물 (lysate)은 세포-없는 상등액 (cell-free supernatant solution)을 얻기 위하여 원심분리된다. 오피오스토마 노보-울미 (Ophiostoma novo - ulmi) (6800 units/mL)로부터 얻어진 에스터라제 효소를 함유하는 1.6 mL의 용액 및 100 mL의 Tween 80을 갖는 탈이온수 25 mL에서 약 25 g의 에틸 6-플루오로크로만-2-카르복실산 (1)의 현탁액은 500 mL의 0.1N NaHCO₃ 버퍼 용액 (pH 9.7)에, 선택적으로 pH를 9.7의 값으로 2N NaOH로 조정하여 첨가된다. 따라서 얻어진 상기 혼합물은 천천히 교반된다.

pH는 2N NaOH 용액을 첨가하여 조절된 9.7의 값에서 자동 유지된다.

상기 반응의 변화는 HPLC에 의해 조절된다.

상기 가수분해의 말단에서, 상기 혼합물은 유기 상에서 에스테르를 얻기 위하여 디클로로메탄으로 추출된다. 상기 수성 용액은 pH 1까지 1N 염산으로 산성화시키고, 상기 산을 회수하기 위하여 디클로로메탄으로 추출된다.

상기 두 개의 유기 상은 염수 (brine)로 개별적으로 세척되고, 각각 12.2 g의 에틸 에스테르 및 11.0 g의 산을 얻기 위하여 농축된다.

거울상 이성질체 비 (HPLC):

(S) 에스테르 (3)/(R) 에스테르: 95.31/4.69

(R) 산 (2)/(S) 산: 95.36/4.64

산의 혼합물 (산 (2)을 포함하는)에 대한 DMF에서 25℃로 회전력 (rotatory power)의 평가는 상기 R 이성질체에 대한 EP 0334429호에서 보고된 것에 따라 좌선성 (levorotatory)되는 혼합물을 보여준다.

산 (2) 1H-NMR (DMSO-D6, 400 MHz): δ_H(ppm): 2.04 (2H, m, OCHCH ₂ CH₂), 2.64 (1H, m, OCHCH₂ CH ₂ ), 2.79 (1H, m, OCHCH₂ CH ₂ ), 4.75 (1H, t, J=4.5 Hz, OCHCO), 6.80-7.00 (3H, m, CHar), 13.00 (1H, b, COOH).

에틸 에스테르 (3) 1H-NMR (DMSO-D6, 400 MHz): δ_H(ppm): 1.19 (3H, t, J=7.2 Hz, CH₃), 2.04 (1H, m, OCHCH ₂ CH₂), 2.14 (1H, m, OCHCH ₂ CH₂), 2.62 (1H, m, OCHCH₂ CH ₂ ), 2.80 (1H, m, OCHCH₂ CH ₂ ), 4.86 (1H, t, J=4.5 Hz, OCHCO), 6.80-7.00 (3H, m, CHar)

분석 공정: Kromasil 5-AmyCoat (4.6 x 250 mm) 칼럼; 용리액: (A) 헥산 (0.1% TFA), (B) 이소프로판올, 등용매 (isocratic) (A)/(B) 85/15; 유속: 1 mL/min, 온도: 40℃; 검출기: 280 nm에서 UV;

실시 예 2. 아실 멜드룸 (Acyl Meldrum) 유도체의 제조

28 g의 분해된 (R) 산은 250 mL의 무수 디클로로메탄 (anhydrous dichloromethane)에 용해되고; 상기 최종 용액에, 1.4 당량의 염화 옥사릴 (oxalyl chloride) 및 DMF 액적은 첨가된다. 상기 용액은 실온 및 N₂하에서 교반하면서 유지되고, 1.5 시간 후에 용매는 증발되고, 200 mL 무수 디클로로메탄에 재용해되는 오일을 얻는다. 개별적으로, 멜드룸의 산 (Meldrum's acid) (1.05 당량) 및 피리딘 (2 당량)는 무수 디클로로메탄 (150 mL)에서 용해되고, 0℃에서 15 min동안 교반하여 방치된다. 이러한 용액에 이전에 형성된 산 염화물은 첨가된다. 첨가의 마지막에 상기 혼합물은 0℃에서 1 시간동안 교반하에 남고, 실온에서 다른 45분 동안 방치된다. 그 다음, 다른 500 mL 디클로로메탄으로 희석되고, 상기 유기 상은 H₂O (2 x 200 mL), 2N HCl (100 mL), 물, 및 염수로 세척되고, Na₂SO₄에서 건조된다. 오일은 여과되고 건조되어 갈색 고체 (40 g, HPLC 순도 = 81%, λ = 280 nm)가 얻어지는, 20 부피의 디이소프로필이터 (diisopropyleter)로 채워져서 얻어진다. 상기 얻어진 고체는 또 다른 정제 없이 후속 반응에 사용된다.

실시 예 3. β-케토 에스테르의 제조

40 그램의 조 아실 멜드룸 (acyl Meldrum) 유도체 (R)은 110 mL tert-부탄올과 함께 교반하에서 위치되고; 상기 최종 혼합물은 상기 출발 생산물의 소멸을 HPLC 하이라이트 (highlights)에 의해 조절될 때까지 1시간 동안 80℃까지 가열된다. 상기 반응의 말단에서, tert-부탄올은 감압하에서 증발되고; 500 mL 에틸 아세케이트로 채워지고, 상기 유기 상은 포화된 NaHCO₃ 용액, 중성도 (neutrality)의 H₂O, 염수로 세척되고, 이것은 Na₂SO₄에서 건조된다. 그 다음 상기 용매는 증발되고, 또 다른 정제 없이 후속 반응에 사용되는 오일로서, 28 g의 조 β-케토 에스테르 (HPLC 순도 = 69%, λ = 280 nm)을 얻는다.

실시 예 4 - 클로로 β-케토 에스테르의 제조

28 그램의 조 (crude) β-케토 에스테르 (R)는 250 mL 에틸아세테이트에서 용해되고; 이 용액에 0.26 당량의 Mg (ClO₄)₂가 첨가된다. 30분 후 0.95 당량의 N-클로로숙신이미드는 2시간에 첨가된다. 상기 첨가의 끝에, 상기 최종 혼합물은 실온에서 1시간 동안 교반된다. 그 다음 형성된 상기 고체는 제거되고, 투명한 용액은 분리 깔때기로 이동되고, 다른 350 mL의 에틸 아세테이트로 희석 후; 상기 유기 상은 염수, H₂O로 세척되고, Na₂SO₄에 건조된다. 상기 용매는 증발되고, 또 다른 정제 없이 후속 반응에 사용되어 34g의 조 염소 유도체 (HPLC 순도 = 79.40 %, λ = 280 nm)를 얻는다.

실시 예 5. α-클로로케톤 (clorochetone)의 제조

34 g의 조 (crude) 클로로 β-케토 에스테르 (R)은 HCOOH (100 mL), CH₃COOH (120 mL) 및 H₂O (30 mL)와 함께 환류되고; 1.5h 후에 상기 반응의 끝에서 HPLC 하이라이트에 의해 조절된다. 상기 혼합물은 그 다음 감압하에서 증발되고, 에틸 아세테이트로 채워지고, 상기 유기 상은 염수, 포화된 NaHCO₃, H₂O로 세척되고, Na₂SO₄에서 건조된다. 그 다음, 상기 용매는 감압하에서 증발되고, 또 다른 정제 없이 다음 단계를 위해 텔 퀼 (tel quel)로 사용된 오일로서, 21 g의 α-클로로-케톤 (HPLC 순도 = 60 %, λ = 280 nm)을 얻는다.

실시 예 6. α-클로로알코올 (chloroalcohol)의 제조

선행 반응으로부터 얻어진 21g의 오일은 15 부피의 MeOH에 용해되고, 이 용액에 2.0 당량의 NaBH(OCOCH₃)₃은 스파츌라 (spatula)와 함께 첨가되고, 실온에서 마그네틱 교반하에서 유지시킨다. 45 분 후에 또 다른 당량의 NaBH(OCOCH₃)₃이 첨가된다. 상기 마지막 첨가로부터 1 시간 후에, HPLC에 의한 조절은 상기 반응의 끝에 표시된다. 상기 용매는 감압하에서 증발되고, 모두는 분리 깔때기에 에틸 아세테이트와 함께 이동되고, 상기 유기 상은 H₂O 및 염수로 세척되고, Na₂SO₄에 건조된다. 플래쉬 크로마토그래피 (flash chromatography) (실리카/조 (crude) 비: 30:1, 용리액 (eluent): 석유 에테르/AcOEt 92:8)에 의해 정제된 21g의 오일이 얻어지고, 14.2 g의 클로로-알코올 (HPLC 순도 = 86.5 %, λ = 280 nm)을 얻는다.

실시 예 7. (RR+RS) 에폭사이드 (4)의 제조

14 g의 α-클로로-알코올은 20 부피의 무수 Et₂O에 용해되고, 이 용액에 석유 에테르로 세척된, 2.8 g의 앞선 NaH에 첨가된다. 1 시간 후 TLC (실리카 겔, 용리액: 석유 에테르/AcOEt 85:15)에 의한 조절은 출발 클로로 알코올 (TLC에서 하나의 블롯 (blot))의 소멸 및 두 개의 에폭사이드 (TLC 상에 두 개의 명확히 구별되는 블롯)의 형성을 나타낸다. 상기 반응 혼합물은 그 다음 30 부피의 Et₂O으로 희석되고, 모두는 100 mL의 1M NaHSO₄에 붓고, 벽돌 (brisk) 교반을 유지한다. 상기 유기 상은 NaHCO₃, H₂O, 염수 (brine)로 세척되고, Na₂SO₄에 건조된다. 상기 용매는 그 다음 감압하에서 증발되고, 51:48의 비율로 오일 (HPLC 순도 >98%, l = 280 nm)로서 에폭사이드의 혼합물 11.4 g을 얻는다.

키랄 HPLC로 분석에서 나타난 비율에서 두 개의 주 피크의 존재는 입체 중심 (stereocenter) 키랄성의 명백한 보존으로, (R) 산으로부터 부분입체이성질체성 (RR + RS) 에폭사이드의 혼합물까지의 상기 반응 순서에서 라세미화 (racemization)가 없다는 것을 나타낸다.

(SR + SS) 에폭사이드 (5)의 혼합물은, 상응하는 산에 대한 이의 가수분해 후에 에스테르 (3)로부터 출발하는, 실시 예 2-7에서 기술된 바와 같이 유사하게 제조된다. 이러한 경우에 있어서, 따라서 얻어진 산에 대하여 25℃의 DMF에서 회전력의 평가는 이성질체 S에 대해 EP 0334 429A1에서 보고된 것에 따르면 우선성 (dextrorotatory)으로 나타난다.

실시 예 8 ((SS + SR) 에폭사이드의 혼합물에서 광학 분할)

2-메틸-2-부탄올 (38 mL)에서 (SS+SR) 에폭사이드 (4.50 g, 22.5 mmol) 및 벤질아민 (3.8 mL, 35 mmol)의 혼합물의 용액은 12시간 동안 실온에서 혼합된다. 상기 반응의 끝에, 형성된 (SR) 아민 8은 진공하에서 여과되고 건조된다 (1.90 g, 6.30 mmol). 상기 여과된 용액은 사이클로헥산 (250 mL)에 붓고, 따라서 얻어진 용액은 1M NaHSO₄ (100 mL) 및 H₂O (50 mL x 2)로 세척되고, 그 다음 (SS) 1.30 (6.00 mmol) g의 에폭사이드 9를 얻기 위하여 감압하에서 농축된다.

(RS + RR) 에폭사이드의 혼합물의 광학 분할은 실시 예 8에서 기술된 것과 유사하게 수행된다.

실시 예 9: l-벤질 네비볼롤 (SSSR)의 합성

상기 화합물 (RS)-2-벤질아미노-1-(6-플루오로크로만-2-일)에탄올 및 상기 (SS) 에폭사이드는 무수 에탄올 (absolute ethanol) (6 mL)에 용해되고, 상기 출발 시약의 소멸까지 환류로 유지된다. 상기 반응의 종료에서 상기 혼합물은 실온에 도달할 때까지 남겨두고, 상기 용매는 감압하에서 제거된다.

실시 예 10: d-벤질 네비볼롤 (RRRS)의 합성

상기 혼합물 (SR)-2-벤질아미노-1-(6-플루오로크로만-2-일) 에탄올 및 상기 (RR) 에폭사이드는 d-벤질 네비볼롤을 얻기 위하여 실시 예 9에서와 같이 처리된다.

실시 예 11: d,l-벤질 네비볼롤의 합성

실시 예 9 (3.00 g)에서 기술된 1-벤질 네비볼롤 및 실시 예 10 (3.00 g)에서 기술된 d-벤질 네비볼롤은 수집되고, 따라서 얻어진 (6.0 g) 상기 혼합물은 결정화에 의해 정제되고, 5.0 g의 N-벤질 네비볼롤 (83%, HPLC 순도=99.6%)을 얻는다. 결정화에 의한 정제 동안에, 출발 에틸 6-플루오로크로만-2-카르복실산 (1)의 완성되지 않은 거울상 이성질체성 가수분해로부터 유도된 원하지 않는 이성질체로 이루어지는 불순물을 또한 제거한다.

실시 예 12: 네비볼롤 염산염의 합성

화합물 d,l-벤질 네비볼롤 (5.0 g, 410 mmol)는 20% Pd(OH)₂/C (1% b/w)와 함께 메탄올 (400 mL)에 용해된다. 상기 혼합물은 수소 분위기 및 교반 하에서 유지된다. 상기 반응의 종료에서 상기 촉매는 다공성 격막 (porous septum)에서 여과되고, 농축된 HCl (36 mL)은 상기 여과물에 첨가된다. 상기 용액은 감압하에서 농축되고, 얻어진 잔여물은 무수 에탄올 (50 mL)과 함께 열-처리된다. 상기 얻어진 고체는 여과되고 진공하에서 건조된다 (1.0 g, 수율: 82%, HPLC 순도: 99.9%).

HPLC 분석적 방법

Claims

a) 하기 화학식 2의 산 및 화학식 3의 에스테르의 혼합물을 제공하도록 하기 화학식 1의 6-플루오로-2-카르복실산 에스테르의 거울상 이성질체의 혼합물을 가수분해시키는 단계;
[화학식 1]

여기서, R₁은 선형 또는 분지형 C₁ _-5 알킬기,
[화학식 2]

[화학식 3]

b) 하기 화학식 4 및 5의 에폭사이드의 혼합물을 각각 합성하기 위하여 얻어진 상기 화학식 2의 산 및 화학식 3의 에스테르를 이용하는 단계;
[화학식 4]

[화학식 5]

c) 하기 화학식 6 및 7의 화합물 및 하기 화학식 8 및 9의 화합물을 각각 얻기 위하여 상기 화학식 4 및 5의 에폭사이드의 혼합물을 분해시키는 단계;
[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

d) 하기 화학식 10의 l-벤질 네비볼롤 및 하기 화학식 11의 d-벤질 네비볼롤을 얻기 위하여 상기 화학식 7 및 9의 에폭사이드와 상기 화학식 6 및 8의 아미노 알코올을 반응시키는 단계;
[화학식 10]

[화학식 11]

e) 벤질 보호기를 제거하는 단계를 포함하며,
단계 a)에서, 가수분해시키는 단계는 >70%의 거울상 이성질체 순도를 갖는 상기 화학식 2의 R 산 및 >70%의 거울상 이성질체 순도를 갖는 상기 화학식 3의 S 에스테르의 혼합물을 제공하도록, 입체선택적 효소 가수분해 반응에 의해 실행되고, 단계 c)에서, 상기 화학식 4 및 5의 에폭사이드의 혼합물을 동역학적으로 분해시키는 단계는 입체장애 알코올에서 벤질아민과 상기 혼합물을 반응시켜 실행되는 하기 화학식들로 표시되는 d-네비볼롤 및/또는 l-네비볼롤의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 효소 가수분해 반응은 오피오스토마 (Ophiostoma)속, 특히 오피오스토마 노보-울미 (Ophiostoma novo - ulmi)의 스트레인 AJ3으로부터 유도된 에스테라제의 사용에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
청구항 2에 있어서,
상기 효소 가수분해 반응은 pH 8 및 11 사이에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 효소 가수분해 반응은 pH 8.5 및 10 사이에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
청구항 2에 있어서,
상기 효소 가수분해 반응은 10 및 35℃ 사이의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
청구항 5에 있어서,
상기 효소 가수분해 반응은 20 및 25℃ 사이의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
청구항 2에 있어서,
상기 효소 가수분해 반응은 수성 환경 또는 수불혼화성 용매의 존재하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
청구항 2에 있어서,
상기 화학식 1의 에스테르 혼합물의 효소 가수분해는 두 성분에서 >80% 또는 >90%의 거울상 이성질체 순도를 갖는 화학식 2의 (R) 산 및 화학식 3의 (S) 에스테르의 혼합물을 산출하기 위해 진행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 화학식 2의 산은 화학식 4의 RR+RS 에폭사이드의 혼합물로 전환되는 반면, 상기 화학식 3의 에스테르는 화학식 5의 SS+SR 에폭사이드의 혼합물로 전환되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 화학식 4 및 5의 에폭사이드의 혼합물의 벤질아민으로 동역학적 분해는 이소프로판올, sec-부탄올, tert-부탄올, 2-메틸-2-부탄올, 이소아밀 알코올, 2-메틸-2-펜탄올로부터 선택된 입체장애 알코올에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
청구항 10에 있어서,
상기 화학식 4의 에폭사이드의 혼합물의 벤질아민으로 동력학적 분해는 이소프로판올, sec-부탄올, tert-부탄올, 2-메틸-2-부탄올, 이소아밀 알코올, 2-메틸-2-펜탄올로부터 선택된 입체장애 알코올에서 수행되어, 오직 상기 화학식 6의 아미노 알코올 RS을 얻는 반면, 상기 화학식 7의 에폭사이드 RR은 미반응된 것으로 회수되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
청구항 10에 있어서,
상기 화학식 5의 에폭사이드의 혼합물의 벤질아민으로 동력학적 분해는 이소프로판올, sec-부탄올, tert-부탄올, 2-메틸-2-부탄올, 이소아밀 알코올, 2-메틸-2-펜탄올로부터 선택된 입체장애 알코올에서 수행되어, 오직 상기 화학식 8의 아미노 알코올 SR을 얻는 반면, 상기 화학식 9의 에폭사이드 SS는 미반응된 것으로 회수되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
청구항 11 또는 12에 있어서,
상기 입체장애 알코올은 2-메틸-2-부탄올인 것을 특징으로 하는 제조방법.
청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화학식 6의 아미노 알코올 RS는 상기 화학식 10의 l-벤질화된 네비볼롤을 제공하기 위해 상기 화학식 9의 에폭사이드 SS와 반응하고, 및/또는 상기 화학식 8의 아미노 알코올 SR은 상기 화학식 11의 d-벤질화된 네비볼롤을 제공하기 위해 상기 화학식 7의 에폭사이드 RR과 반응하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
청구항 14에 있어서,
상기 화학식 10 및 11의 화합물은 1:1 비로 혼합되고, 상기 최종 생성물 네비볼롤을 제공하기 위해 벤질기로부터 비보호된 것을 특징으로 하는 제조방법.
청구항 1-15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 최종 생성물 네비볼롤은 염산으로 염화처리되어, 대응하는 염산염을 얻은 것을 특징으로 하는 제조방법.