特許 6385273 高純度結晶性ジメチルフマラートの調製方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6385273

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】高純度結晶性ジメチルフマラートの調製方法

(51)【国際特許分類】

   C07C 67/08 20060101AFI20180827BHJP

   A61K 31/22 20060101ALI20180827BHJP

   A61P 1/04 20060101ALI20180827BHJP

   A61P 17/00 20060101ALI20180827BHJP

   A61P 17/06 20060101ALI20180827BHJP

   A61P 19/02 20060101ALI20180827BHJP

   C07B 61/00 20060101ALI20180827BHJP

   C07C 67/52 20060101ALI20180827BHJP

   C07C 69/60 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   C07C67/08

   A61K31/22

   A61P1/04

   A61P17/00

   A61P17/06

   A61P19/02

   C07B61/00 300

   C07C67/52

   C07C69/60

【請求項の数】6

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2014-514905(P2014-514905)

(86)(22)【出願日】2012年6月8日

(65)【公表番号】特表2014-522413(P2014-522413A)

(43)【公表日】2014年9月4日

(86)【国際出願番号】US2012041715

(87)【国際公開番号】WO2012170923

(87)【国際公開日】20121213

【審査請求日】2015年6月5日

【審判番号】不服2017-4107(P2017-4107/J1)

【審判請求日】2017年3月22日

(31)【優先権主張番号】61/494,775

(32)【優先日】2011年6月8日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】398050098

【氏名又は名称】バイオジェン・エムエイ・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｂｉｏｇｅｎ ＭＡ Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】グゾウスキー， ジョン

(72)【発明者】

【氏名】キースマン， ウィリアム

(72)【発明者】

【氏名】イルダム， アーウィン

【合議体】

【審判長】 佐々木 秀次

【審判官】 瀬良 聡機

【審判官】 佐藤 健史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１１７６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第１８４８７２４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第３０７８３０２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１９３９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２４６１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Ｃｈｅｍ．Ａｂｓｔｒ．，１９９８，Ｖｏｌ．１２９，Ｎｏ．３，ｐ．７７１抄録番号第１２９：２９３３６ｇ

【文献】 Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９６１，Ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．８，ｐ．２９６０−２９６３

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

C07C69,C07C67

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

（ａ）フマル酸、および
（ｂ）メタノールを、
硫酸の存在下、フマル酸１ｋｇあたり５．７７〜５．８１リットルのメタノールというメタノールのフマル酸に対する比率で、
１：０．０１〜１：０．２５モル当量の範囲にあるフマル酸：硫酸の比率で、
３．０〜２７時間にわたって、
６０℃〜７０℃の温度で、
２％〜５％の水をさらに含む反応混合物中で反応させて、ジメチルフマラートおよび低レベルのジメチルスルファートを含む生成物混合物を得ること含む、ジメチルフマラートの調製方法。

【請求項2】

さらに、前記ジメチルフマラートの粒径を小さくさせることを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記ジメチルフマラートの小さくさせた粒径が２０μｍから２５０μｍの範囲である、請求項２に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

記載なし

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0002】

発明の簡単な概要
提供される方法は例示であって、特許請求された実施形態の権利範囲を制限することを意図しない。

【0003】

ある実施形態では、本発明は、ジメチルフマラートの調製方法であって：
（ａ）フマル酸、および
（ｂ）メタノール、を、
（ｃ）硫酸の存在下で、
反応混合物中で反応させて、低レベルのジメチルスルファートを含む生成物混合物を得ることを含む、方法を提供する。

【0004】

ある実施形態では、生成物混合物中のジメチルスルファートのレベルが４．０ｐｐｍ未満である。別の実施形態では、生成物混合物中のジメチルスルファートのレベルが３．０ｐｐｍ未満である。別の実施形態では、生成物混合物中のジメチルスルファートのレベルが２．０ｐｐｍ未満である。別の実施形態では、生成物混合物中のジメチルスルファートのレベルが１．０ｐｐｍ未満である。

【0005】

ある実施形態では、本発明は、以下を含むジメチルフマラートの調製方法を提供する：
（１）（ａ）フマル酸、および
（ｂ）メタノールを
（ｃ）硫酸の存在下で、
反応混合物中で反応させて、低レベルのジメチルスルファートを含む生成物混合物を得ること、および
（２）ジメチルフマラートの粒径を小さくすること。

【0006】

ある実施形態では、ジメチルフマラートの粒径は約２０μｍから約２５０μｍの範囲である。

【0007】

ある実施形態では、本発明は、結晶形Ｉであるジメチルフマラートの調製方法を提供し、この結晶形は、およそ１０．９６および２２．０１の２θ度で表されるピークを特徴とし、この方法は以下を含む：
（ａ）フマル酸、および
（ｂ）メタノールを
（ｃ）硫酸の存在下で、
反応混合物中で反応させて、低レベルのジメチルスルファートを含む生成物混合物を得ること。

【0008】

ある実施形態では、この結晶形はさらに、およそ２４．０７、２４．１１、２４．１７、および２７．３９の２θ度で表されるピークを特徴とする。

【0009】

ある実施形態では、本方法はさらに以下を含む：
有機溶媒を使用してジメチルフマラートを再結晶化すること。

【0010】

ある実施形態では、有機溶媒は、アセトン、アニソール、ベンジルアルコール、１−ブタノール、２−ブタノール、クメン、ジクロロメタン、ジエチルエーテル、１，４−ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、エチルアセタート（ＥｔＯＡｃ）、エタノール、エチレングリコール、エチルホルマート、水、ヘプタン、イソブチルアセタート、イソプロピルエーテル、イソプロピルアセタート、イソオクタン、アセトニトリル、メチルエチルケトン、メタノール、メチルアセタート、メチルシクロヘキサン（metylcyclohexane）、メチルイソブチルケトン、ニトロベンゼン、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、１−オクタノール、イソペンタノール、プロピルアセタート、１−プロパノール、２−プロパノール、ピリジン、ｔ−ブチルメチルエーテル（ＴＢＭＥ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、トリエチルアミン、トリフルオロトルエン、トルエン、ｐ−キシレン、およびそれらの混合物からなる群から選択される。

【0011】

ある実施形態では、本発明は、本発明の方法により調製されるジメチルフマラートを提供する。

【0012】

ある実施形態では、本発明は、本発明の方法により調製されるジメチルフマラートの結晶形Ｉを提供する。

【0013】

ジメチルフマラートを含む医薬組成物であって、ジメチルフマラートの粒径は約２０μｍから約２５０μｍの範囲である、医薬組成物。
特定の実施形態では、例えば以下が提供される：
（項目１）
以下を含むジメチルフマラートの調製方法：
（ａ）フマル酸、および
（ｂ）メタノールを、
（ｃ）硫酸の存在下、
反応混合物中で反応させて、低レベルのジメチルスルファートを含む生成物混合物を得ること。
（項目２）
ジメチルスルファートのレベルが４．０ｐｐｍ未満である、項目１に記載の方法。
（項目３）
ジメチルスルファートのレベルが３．０ｐｐｍ未満である、項目１に記載の方法。
（項目４）
ジメチルスルファートのレベルが２．０ｐｐｍ未満である、項目１に記載の方法。
（項目５）
ジメチルスルファートのレベルが１．０ｐｐｍ未満である、項目１に記載の方法。
（項目６）
さらに、前記ジメチルフマラートの粒径を小さくさせることを含む、項目１に記載の方法。
（項目７）
前記ジメチルフマラートの小さくさせた粒径が約２０μｍから約２５０μｍの範囲である、項目６に記載の方法。
（項目８）
結晶形Ｉであるジメチルフマラートの調製方法であって、該結晶形は、およそ１０．９６および２２．０１の２θ度で表されるピークを特徴とし、該方法は、
（ａ）フマル酸、および
（ｂ）メタノールを
（ｃ）硫酸の存在下で、
反応混合物中で反応させて、低レベルのジメチルスルファートを含む生成物混合物を得ることを含む、方法。
（項目９）
前記結晶形はさらに、およそ２４．０７、２４．１１、２４．１７、および２７．３９の２θ度で表されるピークを特徴とする、項目８に記載の方法。
（項目１０）
ジメチルスルファートのレベルが４．０ｐｐｍ未満である、項目８に記載の方法。
（項目１１）
ジメチルスルファートのレベルが３．０ｐｐｍ未満である、項目８に記載の方法。
（項目１２）
ジメチルスルファートのレベルが２．０ｐｐｍ未満である、項目８に記載の方法。
（項目１３）
ジメチルスルファートのレベルが１．０ｐｐｍ未満である、項目８に記載の方法。
（項目１４）
さらに、有機溶媒を使用してジメチルフマラートを再結晶化することを含む、項目８に記載の方法。
（項目１５）
前記有機溶媒が、アセトン、アニソール、ベンジルアルコール、１−ブタノール、２−ブタノール、クメン、ジクロロメタン、ジエチルエーテル、１，４−ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、エチルアセタート、エタノール、エチレングリコール、エチルホルマート、水、ヘプタン、イソブチルアセタート、イソプロピルエーテル、イソプロピルアセタート、イソオクタン、アセトニトリル、メチルエチルケトン、メタノール、メチルアセタート、メチルシクロヘキサン、メチルイソブチルケトン、ニトロベンゼン、Ｎ−メチルピロリドン、１−オクタノール、イソペンタノール、プロピルアセタート、１−プロパノール、２−プロパノール、ピリジン、ｔ−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、トリエチルアミン、トリフルオロトルエン、トルエン、ｐ−キシレン、およびそれらの混合物からなる群から選択される、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
項目１に記載の方法にしたがって生成されるジメチルフマラート。
（項目１７）
項目８に記載の方法にしたがって生成されるジメチルフマラートの結晶形Ｉ。
（項目１８）
ジメチルフマラートの粒径が約２０μｍ〜約２５０μｍの範囲であるジメチルフマラートを含む、医薬組成物。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、各種量の硫酸下、６５℃でのジメチルフマラートの速度論的平衡形成（kinetic and equilibrium formation）を示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

発明の詳細な説明
本発明は、酸触媒としての硫酸および水封鎖剤（water sequestrant）の存在下でのフマル酸およびメタノールのエステル化による、高純度のジメチルフマラートの調製方法を提供する。本方法が、ジメチルスルファートをごく微量しか含有しない高純度のジメチルフマラートを生成することが見出された。

【0016】

本発明はまた、粒径が２０〜２５０μｍである高純度のジメチルフマラートの調製方法を提供する。本発明の方法は、少なくとも９７％の粒子が２５０μｍ未満の粒径をもつジメチルフマラートを提供する。

【0017】

フマル酸は、クエン酸回路で、酵素であるフマラーゼにより水和されてマレイン酸になる中間体である。乾癬の治療のためのフマル酸の使用は、１９５９年に導入された。フマル酸はまた、マウスでのエールリッヒ固形腫瘍細胞の増殖を妨げることが示されている。Kuroda, K., et al., Cancer Res. 36:1900-1903 (1976)。

【0018】

従来公知のフマル酸塩およびフマル酸の誘導体は、脂肪親和性の器官境界層（boundarylayer）での短い滞留時間に比較的強い極性親水性を示すため、再吸収されないか、または十分には再吸収されなかった。本理由のため、高服用量が使用され、結果として、頭痛、おくび、目眩、吐き気、嘔吐、腹部痙攣および腸痙攣、下痢、ならびに顔面紅潮等の副作用をもたらした。高服用量のフマル酸、その塩、およびその誘導体（ジヒドロキシフマル酸、フマルアミド、およびフマロニトリル等）は、そのような容認できない副作用率、および高毒性をもち、その治療を控える必要があった。P. Holland, et al., Brit. J. Dermatol. 85:259-263 (1971)を参照のこと。

【0019】

１９８０年代には、フマル酸エステルのより標準的な経口用製剤が開発された。この経口用製剤は主要成分としてジメチルフマラートおよびモノエチルフマラートを含有する。経口摂取後、ジメチルフマラートは急速に加水分解しフマル酸水素メチルとなる。フマル酸水素メチルの生物学的半減期は、３６時間であり、３０％が血清タンパク質に結合される。Schilling, S., et al., Clin. Exp. Immunol. 145:101-107 (2006)。

【0020】

米国特許第４，８５１，４３９号には、プロドラッグ形状のフマル酸誘導体が開示されている。米国特許第４，９５９，３８９号には、乾癬および乾癬性関節炎の治療のための、フマル酸モノアルキルエステルの少なくとも１の塩を含む医薬組成物が開示されている。米国特許第５，４２４，３３２号には、フマル酸モノアルキルエステルのカルシウム塩、マグネシウム塩、亜鉛塩、および鉄塩が開示されている。米国特許第５，４５１，６６７号には、原因不明の疾患の治療のための、式：

【化1】

（式中：
Ｒ^１は水素原子、Ｃ_１−８アルキル基、または金属カチオン（例えば、Ｎａ、Ｃａ、またはＺｎ等）であり、および
Ｒ^２は飽和または不飽和の脂肪族Ｃ_６−２４アルキル基、ソラレン−９−イル、レチニル、α−トコフェリル、カルシフェリル（calciferyl）、コルチコステロイド−２１−イル、またはモノサッカリド−ω−イルである）
のフマル酸の誘導体が開示されている。米国特許第６，２７７，８８２号には、乾癬、乾癬性関節炎、神経皮膚炎、および限局性腸炎であるクローン病の治療のための組成物を調製するために、フマル酸水素アルキルを使用することが開示されている。米国特許第６，３５５，６７６号には、乾癬性関節炎、神経皮膚炎、乾癬、および限局性腸炎であるクローン病の治療のために、フマル酸モノアルキルエステルの塩を、必要に応じてフマル酸ジアルキルと混合して、使用することが開示されている。米国特許第６，３５９，００３号には、移植医術のためにフマル酸モノアルキルエステルを使用することが開示されている。米国特許第６，８５８，７５０号には、ミトコンドリア病の治療のためにフマル酸誘導体の医薬組成物を使用することが開示されている。米国特許第７，３２０，９９９号には、自己免疫疾患の療法のために、フマル酸ジアルキルを使用することが開示されている。

【0021】

医薬品の製造および規制において、遺伝毒性不純物の発生および分析に関して、関心が高い。米国特許出願第２００９／０１１２０１６号には、副生成物形成を低減させるために、エステル化反応の際にスルホン化したレジン触媒を使用することが開示されている。発明者らは、触媒が有害な副反応に悩むいかなる触媒エステル化プロセスにも有用であり、フマル酸が発明のうち好ましい有機酸であることを開示している（６頁、段落［００７３］）。

【0022】

米国特許出願第２００２／０００２３０６号には、容易に分離可能でかつ腐食性がない不均一ＶＩＩＩ族触媒の使用により触媒残渣を含有しないジメチルフマラートの生成方法が開示されている。発明者らは、酸（濃硫酸等）によるマレアートの異性化は、反応容器を腐食させる恐れがあり、残留する硫酸イオンが治療に悪影響を及ぼすと記述している（１頁、段落［０００６］）。

【0023】

したがって、ジメチルスルファートを微量しか含有しない高純度のジメチルフマラートを合成するための規模拡大可能（scalable）な工業プロセスを提供することが、当技術分野において必要とされる。

【0024】

さらに、ジメチルスルファートを微量しか含有しない高純度のジメチルフマラートの結晶形Ｉを合成するための規模拡大可能な工業プロセスを提供することが、当技術分野において必要とされる。

【0025】

本発明の方法は、様々な実施形態において、共溶媒と共にまたは関係なく、硫酸の存在下で、フマル酸またはその塩をメタノールと反応させることを含む。
スキーム１

【化2】

【0026】

ジメチルフマラートのエステル化をスキーム１に図示する。第一段階で、プロトン移動が非常に急速に起こるが、これはまた反応条件下で不可逆的である。第二段階で、メタノールによるエステル化が１当量の水の生成下で起こる。エステル化反応は可逆的であり、本反応は、定義された条件下で平衡に達する。平衡は、例えばメタノール濃度の上昇および／または反応混合物からの水の除去によって、生成物の方向にシフトされる。しかし反応中での水濃度が上昇すると、平衡が出発材料の方向に戻ってシフトし、部分的なエステル加水分解をもたらす。

【0027】

ジメチルフマラートを作り出すエステル化反応は、フマル酸水素メチルと生成物のジメチルフマラートとの間で平衡に達する。本反応はメタノール中のフマル酸の溶解度は限られているため、最初は不均一であるが、反応温度（６０〜７０℃で還流）にまで加熱すると、徐々に均一反応となる。

【0028】

フマル酸水素メチル（ＭＨＦ）は、出発材料であるフマル酸から、やや急速に形成される。ＭＨＦおよび生成物のジメチルフマラートが平衡レベルに達するために必要な時間は、使用する硫酸（触媒）量に応じる。これらの結果を、各種量の硫酸触媒（０．０１、０．０５、および０．２５ｍｏｌ．当量）を用いた反応について図１に図示する。これらの反応により、類似した単離収率（７８〜７９％）で、フマル酸水素メチルが検知されないジメチルフマラートが得られた。本反応プロファイルにより、反応が十分に長時間にわたって行われた場合、生成物の平衡濃度が、使用した全レベルの硫酸触媒で達成されたことが示唆される。

【0029】

「約」という用語は、本明細書において、与えられた数字プラスマイナス１〜１０％を意味するために使用される。

【0030】

過剰量のメタノールは、本反応で典型的に使用される。ある実施形態では、フマル酸およびメタノールは、フマル酸１ｋｇあたり、メタノールを約２．０から約１０．０、約２．０から約９．０、約２．０から約８．０、約２．０から約７．０、約２．０から約６．０、約３．０から約１０．０、約３．０から約９．０、約３．０から約８．０、約４．０から約１０．０、約４．０から約９．０、約４．０から約８．０、約５．０から約８．０、または約５．７から約８．６リットルの比率で一緒に添加され得る。別の実施形態では、メタノールのフマル酸に対する比率は、１ｋｇあたり約６．０リットル、１ｋｇあたり約６．５リットル、１ｋｇあたり約７．０リットル、１ｋｇあたり約７．５リットル、１ｋｇあたり約８．０リットル、または１ｋｇあたり約８．５リットルである。別の実施形態では、メタノールのフマル酸に対する比率は、１ｋｇあたり約５．７７リットルから１ｋｇあたり約５．８７リットルである。ある実施形態では、フマル酸およびメタノールを、フマル酸１ｋｇあたり、メタノールを約５００から約１０００、約５００から約９００、約５００から約８００、約６００から約１０００、約６００から約９００、約６００から約８００、約７００から約８００、または約７４０から約７４２ｋｇの比率で一緒に添加し得る。

【0031】

反応中での水濃度の上昇は、結果として平衡が出発材料の方向に戻るようにシフトし、部分的なエステル加水分解をもたらす。したがって、反応混合物に添加される水分量は低いままであることが望ましい。ある実施形態では、出発反応材料の水分量は、約０．５〜約６．０％、約０．５〜約５．５％、約１．０〜約６．０％、約１．０〜約５．０％、約１．０〜約４．０％、約２．０〜約５．０％、約２．０〜約４．０％、または約２．０〜約３．０％である。ある実施形態では、反応混合物に添加されるフマル酸の水分量は、０．５％未満である。ある実施形態では、メタノールは、無水である。ある実施形態では、反応混合物に添加されるメタノールの水分量は、約０〜約１％、約０〜約０．５％、または約０．５〜約１．０％である。別の実施形態では、反応混合物に添加されるメタノールの水分量は、０．５％未満である。ある実施形態では、反応混合物に添加されるメタノールの水分量は、約０〜約１％、約１〜約０．５％、または約０．１〜約０．５％である。別の実施形態では、反応混合物に添加されるメタノールの水分量は、０．１％未満である。

【0032】

酸触媒は、本反応を触媒するのに十分な量で用いられる。酸触媒はまた、脱水剤として、または本反応の副生成物として生成される水の乾燥剤としての役割を果たし得る。ある実施形態では、酸触媒は硫酸である。ある実施形態では、フマル酸および酸触媒は、フマル酸：酸触媒の比率を約１：０．０１〜約１：０．５０または約１：０．２３８〜約１：０．２４３モル当量の範囲で一緒に添加される。別の実施形態では、フマル酸：酸触媒の比率は約１：０．０１、１：０．１０、１：０．２０、１：０．３０、１：０．４０、または１：０．５０モル当量である。

【0033】

いくつかの実施形態では、反応混合物は、化学的に本反応を阻害しない、さらなる非反応性共溶媒を含むことができる。非反応性共溶媒の非限定的な例として、メチルアセタート、エチルアセタート、イソプロピルアセタート、ｎ−ブチルアセタート、イソブチルアセタート、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、アセトニトリル、メチルｔ−ブチルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、アニソール、トルエン、キシレン、ヘプタン類、およびそれらの混合物が挙げられる。ある実施形態では、非反応性共溶媒として、メチルアセタート、エチルアセタート、イソプロピルアセタート、ｎ−ブチルアセタート、イソブチルアセタート、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジブチルエーテル、アニソール、トルエン、ヘプタン類、およびそれらの混合物が挙げられる。

【0034】

メタノール中でのフマル酸の溶解度を改善するため、また本反応の速度を改善するために、より高い反応温度が好ましい。水は、エステル化反応中に副生成物として生成される。分析によって、水が反応開始時の２％から反応終了後の５％まで上昇したことが示されている。一貫した収率が、反応システムが平衡状態に達する時間（通常３時間以内）を十分に与えることにより達成され得る。ある実施形態では、反応条件としては、約５５℃〜約７５℃、約６０℃〜約７５℃、約６５℃〜約７５℃、約７０℃〜約７５℃、約６０℃〜約７５℃、または約６０℃〜約７０℃の温度で反応させることが挙げられる。別の実施形態では、エステル化のための反応温度は、約６０℃である。別の実施形態では、エステル化の反応温度は約７０℃である。

【0035】

本反応は、フマル酸のジメチルフマラートへの変換を達成するのに必要ないかなる時間でも進行し得る。ある実施形態では、本反応は、約１．５〜約４８時間にわたって進行する。別の実施形態では、本反応は、約３．０〜約２７時間にわたって進行する。別の実施形態では、本反応は、約１．５〜約２７時間にわたって進行する。別の実施形態では、本反応は、約３．０〜約４８時間にわたって進行する。

【0036】

エステル化プロセス後、ジメチルフマラートは、当業者に従来公知の方法により、反応混合物から結晶化され得る。ある実施形態では、ジメチルフマラートの加熱混合物は、濾過材により濾過される。ある実施形態では、ジメチルフマラートの加熱混合物は、約０℃〜約３０℃、約１０℃〜約３０℃、約１５℃〜約３０℃、約２０℃〜約３０℃、約０℃〜約２５℃、または約１０℃〜約２５℃の温度まで冷却される。別の実施形態では、ジメチルフマラートの加熱混合物は、２５℃未満の温度まで冷却される。ある実施形態では、加熱生成物混合物は、約７〜約１０時間、約８〜約１０時間、約９〜約１０時間、約７〜約９時間、または約８〜約９時間にわたって冷却される。生成物混合物の冷却により、ジメチルフマラートが溶液から結晶化することが可能となり、フマル酸水素メチルが溶液中に残存する。ある実施形態では、冷却生成物混合物は、約０．５〜約５時間、約１〜約５時間、約２〜約５時間、約３〜約５時間、約１〜約４時間、約１〜約３時間、または約１〜約２時間にわたって撹拌される。

【0037】

結晶化プロセス後、ジメチルフマラートは、当業者に従来公知の方法により、反応混合物から単離され得る。ある実施形態では、生成物が、遠心分離機を使用して単離される。単離後、生成物は、有機溶媒で洗浄され得る。ある実施形態では、生成物は、メタノールで洗浄される。ある実施形態では、生成物は、１ｋｇの生成物あたり約０．１〜約６．０、約０．１〜約５．０、約０．１〜約４．０、約０．１〜約３．０、約０．１〜約１．５、約０．５〜約６．０、約０．５〜約５．０、約１．０〜約６．０、約１．０〜約５．０、約１．５〜約６．０、約１．５〜約５．５、約０．３〜約０．７、約０．３〜約０．６、約０．４〜約０．９、約０．４〜約０．８、約０．５〜約０．８、約０．６〜約０．８、または約０．６６〜約６．４９ｋｇのメタノールで洗浄される。別の実施形態では、生成物は、１ｋｇの生成物あたり約１．４４〜約５．７５ｋｇのメタノールで洗浄される。

【0038】

単離プロセス後、ジメチルフマラートは、当該分野で従来公知の方法を使用して、乾燥され得る。ジメチルフマラートの乾燥程度は、時間、温度、およびある程度乾燥機の種類や性能に応じる。ジメチルフマラートは、低い測定可能な蒸気圧を有する。したがって、乾燥機中の減圧下に材料を配置すると、潜在的に昇華を、続いて、粒径変化を促進し得る。ある実施形態では、ジメチルフマラートを、約１０〜約５０℃、約２０〜約５０℃、約１０〜約４０℃、約２０〜約４０℃、または約１０〜約５０℃の温度で乾燥する。別の実施形態では、ジメチルフマラートを、約２３〜約２７℃の温度で乾燥する。ある実施形態では、ジメチルフマラートを約１０〜約２００ｍｂａｒ、約２０〜約２００ｍｂａｒ、約３０〜約２００ｍｂａｒ、約２０〜約１００ｍｂａｒ、約４０〜約１００ｍｂａｒ、または約３０〜約１００ｍｂａｒの圧力で乾燥する。別の実施形態では、ジメチルフマラートを約８０〜約１００ｍｂａｒの圧力で乾燥する。ある実施形態では、ジメチルフマラートを、約１０〜約１００時間、約２０〜約９０時間、約３０〜約８０時間、約４０〜約８０時間、約４０〜約７０時間、または約４６〜約７２時間にわたって乾燥する。別の実施形態では、ジメチルフマラートを、約４６〜約４８時間にわたって乾燥する。

【0039】

乾燥プロセスに続いて、ジメチルフマラートの処理をさらに進めて、当該分野で従来公知の方法を使用して、所望の粒径を得る。粒子はサイズが小さくされ、薬剤生産プロセスの一貫した取扱いに好適なサイズの粒子が生成される。ある実施形態では、ジメチルフマラートは、ジェット粉砕により処理される。ある実施形態では、ジメチルフマラートを、２５０μｍ未満の粒径に小さくする。別の実施形態では、ジメチルフマラートを、約２０〜約１０００μｍ、約４０〜約１０００μｍ、約１００〜約１０００μｍ、約２００〜約１０００μｍ、約２０〜約７５０μｍ、約２０〜約２５０μｍ、約４０〜約７５０μｍ、約４０〜約２５０μｍ、約４０〜約１００μｍ、約１００〜約７５０μｍ、または約１００〜約２５０μｍの粒径に小さくする。別の実施形態では、ジメチルフマラートを、ある粒径まで小さくし、粒子のうち９７％以上の粒径が２５０μｍ未満である。別の実施形態では、ジメチルフマラートを、ある粒径まで小さくし、粒子のうち９０％、９２％、９５％、９７％、９８％、または９９％の粒径が２５０μｍ未満である。

【0040】

本明細書で報告する粒径は、計測された分布に基づく。ある実施形態では、粒径は、光散乱を粒子体積と関連づけるレーザー回折技法を使用して計測され、本回折で「有効長または有効径」が計算される。分布は、数千粒子の計測に基づく。粒子試料は、乾燥形状またはスラリーであり得る。ある実施形態では、粒径／粒子分布を決定するために使用する装置は、Ｂｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ ＬＳ２３０またはＭａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒである。

【0041】

別の実施形態では、フマラートは、あるサイズに小さくされ、薬剤生産プロセスから一貫した取扱いに好適なサイズの粒子を生成し得る。フマラートは、例えば、投与後にインビボでフマル酸水素メチルに変換する化合物であり得る。ある実施形態では、医薬組成物中に存在するフマラートのいくつかのみが、インビボでフマル酸水素メチルに変換される。ある実施形態では、フマラートは、ジメチルフマラート、モノメチルフマラート、フマル酸、モノメチルフマラートの塩、フマル酸の塩、またはそれらの任意の組合せである。別の実施形態では、フマラートは、式（Ｉ）：

【化3】

（式中、Ｒ_１およびＲ_２は独立してＯＨ、Ｏ⁻、Ｃ_１−Ｃ_６アルコキシである）の化合物、またはその薬学的に許容される塩であり得る。Ｃ_１−Ｃ_６アルコキシは、例えば、Ｃ_１−Ｃ_５アルコキシ、Ｃ_１−Ｃ_４アルコキシ、Ｃ_１−Ｃ_３アルコキシ、Ｃ_１−Ｃ_２アルコキシ、Ｃ_２−Ｃ_３アルコキシ、Ｃ_２−Ｃ_４アルコキシ、Ｃ_２−Ｃ_５アルコキシ、またはＣ_２−Ｃ_６アルコキシから選択され得、また、直鎖または分岐鎖であってもよい。なお更に別の実施形態では、フマラートは、ジアルキルフマラートである。ある実施形態では、フマラートは、ジェット粉砕により処理される。ある実施形態では、フマラートは、２５０μｍ未満の粒径まで小さくされる。別の実施形態では、フマラートは、約２０〜約１０００μｍ、約４０〜約１０００μｍ、約１００〜約１０００μｍ、約２００〜約１０００μｍ、約２０〜約７５０μｍ、約２０〜約２５０μｍ、約４０〜約７５０μｍ、約４０〜約２５０μｍ、約４０〜約１００μｍ、約１００〜約７５０μｍ、または約１００〜約２５０μｍの粒径まで小さくされる。別の実施形態では、フマラートは、ある粒径まで小さくされ、粒子のうち９７％以上の粒径が２５０μｍ未満である。別の実施形態では、フマラートは、ある粒径まで小さくされ、その粒子のうち９０％、９２％、９５％、９７％、９８％、または９９％の粒径が２５０μｍ未満である。

【0042】

一態様では、本方法は、ジメチルフマラートの結晶形Ｉを含む組成物を生成する。組成物は、実質的に純粋な結晶形Ｉであり得る。ジメチルフマラートの単結晶構造は、Kooijman, H., et al., Acta Crystallographica E60:o917-o918 (2004)により開示されている。組成物は、粉末Ｘ線回折において、１０．９６°および２２．０１°の２θ度のピークを特徴とし得る。組成物は、粉末Ｘ線回折において、１０．９６°、２２．０１°、２４．０７°、２４．１１、２４．１７、および２７．３９の２θのピークを特徴とし得る。組成物にはさらに、薬学的に許容される担体が含まれ得る。

【0043】

結晶形Ｉのジメチルフマラートは、粗ジメチルフマラートを、好適な溶媒、例えばアセトン、アニソール、ベンジルアルコール、１−ブタノール、２−ブタノール、クメン、ジクロロメタン、ジエチルエーテル、１，４−ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、エチルアセタート（ＥｔＯＡｃ）、エタノール、エチレングリコール、エチルホルマート、水、ヘプタン、イソブチルアセタート、イソプロピルエーテル、イソプロピルアセタート、イソオクタン、アセトニトリル、メチルエチルケトン、メタノール、メチルアセタート、メチルシクロヘキサン、メチルイソブチルケトン、ニトロベンゼン、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、１−オクタノール、イソペンタノール、プロピルアセタート、１−プロパノール、２−プロパノール、ピリジン、ｔ−ブチルメチルエーテル（ＴＢＭＥ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、トリエチルアミン、トリフルオロトルエン、トルエン、ｐ−キシレン、またはそれらの混合物等で、粗ジメチルフマラートの溶解に好適な温度で、再結晶化することにより調製され得る。あるいは、粗ジメチルフマラートは、溶媒（例えばＴＨＦ、ＤＭＦ、ＤＭＡ、またはＮＭＰ）と、貧溶媒（antisolvent）（水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルメチルエーテル（ＴＢＭＥ）、アセトン、アセトニトリル、１，２−ジメトキシエタンまたはそれらの混合物等）の混合物中に、粗ジメチル溶媒の溶解に好適な温度で、溶解され得る。次いで貧溶媒を、結晶形Ｉの形成に好適な条件下で混合物に添加し得る。例えば粗ジメチルフマラートは、ヘプタンとエチルアセタートの混合物、ジクロロメタンとメタノールの混合物、水とテトラヒドロフランの混合物、アセトンと水の混合物、エタノールと水の混合物、またはメタノールと水の混合物中で再結晶化され得る。ある実施形態では、粗ジメチルフマラートは、ジクロロメタン：メタノールの１：１の混合物中で再結晶化される。別の実施形態では、ある実施形態では、粗ジメチルフマラートは、ジクロロメタン：メタノールの約１：１、約１：２、または約２：１の混合物中で再結晶化される。別の実施形態では、粗ジメチルフマラートは、水：テトラヒドロフランの約１：１、約１：２、または約２：１の混合物中で再結晶化される。別の実施形態では、粗ジメチルフマラートは、アセトン：水の約１：１、約１：２、約１：３、または約２：１混合物中で再結晶化される。別の実施形態では、粗ジメチルフマラートは、エタノール：水の約１：１、約２：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、または約１：２の混合物中で再結晶化される。別の実施形態では、粗ジメチルフマラートは、メタノール：水の約１：１、約２：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、または約１：２の混合物中で再結晶化される。

【0044】

高純度のジメチルフマラートは、低レベルのジメチルスルファートを有する。ある実施形態では、ジメチルスルファートのレベルは、約０〜約５ｐｐｍ、約０〜約４ｐｐｍ、約０〜約２ｐｐｍ、約０．１〜約５ｐｐｍ、約０．１〜約４．５ｐｐｍ、約０．１〜約４ｐｐｍ、約０．１〜約３ｐｐｍ、約０．１〜約２ｐｐｍ、約０．５〜約５ｐｐｍ、約０．５〜約４ｐｐｍ、約０．５〜約３ｐｐｍ、または約０．５〜約２ｐｐｍである。別の実施形態では、ジメチルスルファートのレベルは、５ｐｐｍ未満である。別の実施形態では、ジメチルスルファートのレベルは４．５ｐｐｍ未満である。別の実施形態では、ジメチルスルファートのレベルは、４．０ｐｐｍ未満である。別の実施形態では、ジメチルスルファートのレベルは、３．５ｐｐｍ未満である。別の実施形態では、ジメチルスルファートのレベルは、３．０ｐｐｍ未満である。別の実施形態では、ジメチルスルファートのレベルは、２．５ｐｐｍ未満である。別の実施形態では、ジメチルスルファートのレベルは、２．０ｐｐｍ未満である。別の実施形態では、ジメチルスルファートのレベルは、１．５ｐｐｍ未満である。別の実施形態では、ジメチルスルファートのレベルは、１．０ｐｐｍ未満である。別の実施形態では、ジメチルスルファートのレベルは、０．５ｐｐｍ未満である。別の実施形態では、ジメチルスルファートのレベルは、０．１ｐｐｍ未満である。

【0045】

ジメチルスルファートのレベルは、当該分野で従来公知の方法を用いて、最終生成物において決定され得る。ある実施形態では、ジメチルスルファートのレベルは、ガスクロマトグラフィ質量分析法（ＧＣ−ＭＳ）により決定される。

【0046】

ガスクロマトグラフィ質量分析法は、硫酸、フマル酸、およびメタノールを含有する処理中の試料には適用できない。誘導体化剤であるトリエチルアミンを使用して、ジメチルスルファートに、直交分析法（orthogonal analytical method）を使用する試みが調査された。しかし、ジメチルフマラートがトリエチルアミンと反応し、ジメチルスルファートの誤陽性（false positive）の結果を生み出すことが見いだされた。

【0047】

メチルメタンスルホナートの形成についての反応速度（reaction kinetics）は、^１Ｈ ＮＭＲ技法を使用して決定されてきた（Teasdale, A., et al., Org. Proc. Res. Dev. 14:999-1007 (2010)）。同様の^１Ｈ ＮＭＲ技法の適用により、反応プロセス中でのジメチルスルファートの形成に関する反応速度の決定に成功したことが証明された。ある実施形態では、ジメチルスルファートのレベルは、反応プロセス中に、^１Ｈ ＮＭＲを使用して計測される。

【0048】

^１Ｈ ＮＭＲを使用して、メタノールおよび硫酸を使用したフマル酸のエステル化の、モノメチルスルファート（ＭＭＳ）およびジメチルスルファート（ＤＭＳ）の形成および運命を試験することが可能であった。ジメチルスルファートは、遺伝毒性物質であることが知られており、また、Ｓ_Ｎ２反応での求電子的（electrophile）メチル化剤としてのその反応性が、ヨウ化メチルの反応性に比べて高い（F.K. Thayer, J. Am. Chem. Soc. 46:1044-1046 (1924)）。反対に、モノメチルスルファートは、反応性が低い（ｐｏｏｒ）アルキル化剤であり、遺伝毒性がない。本反応での不純物としてのＤＭＳ形成の可能性を調査した。

【0049】

ＤＭＳの商業的製造は、典型的には、Ｐｄまたは他の遷移金属により触媒され、ＳＯ_３と無水メタノールとを用いて実施される（F.K. Thayer, J. Am. Chem. Soc. 46:1044-1046 (1924)）。これらの強制条件は、エステル化プロセス中に行われるメタノール中のＨ_２ＳＯ_４の穏やかな還流とは全く異なる。

【0050】

スキーム２に示すモノメチルスルファートおよびジメチルスルファートの発生および消費について、多段階反応機構が提案された（Teasdale, A., et al., Org. Proc. Res. Dev. 14:999-1007 (2010)）。
スキーム２

【化4】

【0051】

これまで試験されたアルキルスルホン酸類（メタンスルホン酸およびエタンスルホン酸等）とは対照的に、硫酸はメタノールと２段階の連続した反応を受け、異なる硫酸エステルを発生させ得る。モノメチルスルファートは、他のプロセス関連の混入物質と同様に、制御可能な比較的無害な非遺伝毒性不純物である（An, J., et al., J. Pharm. Biomed. Anal. 48: 1006-1010 (2008)、Zhenga, J., et al., J. Pharm. Biomed. Anal. 50:1054-1059 (2009)、Alzaga, R., et al., J. Pharm. Biomed. Anal. 45:472-479 (2007)を参照のこと）。対照的に、ＤＭＳは、公知の遺伝毒性不純物であり、非常に低レベル（１．５ｕｇ／日）まで制御されなければならない（D.I. Robinson, Org. Proc. Res. Dev. 14:946-959 (2010)）。ＤＭＳによって示される潜在的なプロセスリスクを完全に理解するために、これら２種類の硫酸エステルの形成および運命を、実際のプロセス条件下で検証することが重要であった。
モノメチルスルファートの形成（ｋ_１）

【0052】

ＭＭＳの形成を、スキーム３に表す。
スキーム３

【化5】

モノメチルスルファートの加水分解（ｋ−_１）

【0053】

モノメチルスルファートは、加水分解して硫酸（ｋ_−１）に戻るか、またはさらにメタノールと反応してＤＭＳ（ｋ_２）を形成することができる。ＭＭＳの加水分解をスキーム４に示す。
スキーム４

【化6】

ジメチルスルファートのメタノリシスおよび加水分解

【0054】

ジメチルスルファートは、一連の複雑な相関する平衡で形成および消費される。ＤＭＳ加溶媒分解（メタノリシスおよび加水分解）速度は、容易に計測され得、これらは、ＤＭＳを消費する経路である。しかし、メタノールとＭＭＳとの間の正反応により形成されるＤＭＳ量は非常に少ない。したがって、実験計画を単純化するために、発明者らはまず、ＤＭＳのメタノリシス速度（スキーム５）および加水分解速度（スキーム６）を計測した。次いで、メタノリシス後に残存するジメチルスルファートの平衡レベルを使用して、ＤＭＳ形成の正反応の速度を得た。
スキーム５

【化7】

スキーム６

【化8】

ジメチルスルファートの形成（ｋ_２）

【0055】

ＭＭＳからのＤＭＳの形成を、スキーム７に示す。
スキーム７

【化9】

【0056】

ＤＭＳの正反応速度（ｋ_２）は、次のように定常状態条件（ｄ［ＤＭＳ］／ｄｔ=０）で計算され得る：
ａ．平衡時、ＤＭＳの形成速度と消失速度とはバランスを保っており、また：
ｄ［ＤＭＳ］／ｄｔ＝０＝ｋ_２［ＭＭＳ］［ＣＨ_３ＯＨ］−ｋ_−２［ＤＭＳ］［Ｈ_２Ｏ］−ｋ_３［ＤＭＳ］［ＣＨ_３ＯＨ］
ｂ．ｋ_２について解く：
ｋ_２＝（ｋ_−２［ＤＭＳ］［Ｈ_２Ｏ］＋ｋ_３［ＣＨ_３ＯＨ］）／［ＭＭＳ］［ＣＨ_３ＯＨ］
ｃ．平衡が乾燥条件下で達成される場合、本方程式はさらに単純化し得る：
ｋ_２＝ｋ_３［ＤＭＳ］［ＣＨ_３ＯＨ］／［ＭＭＳ］［ＣＨ_３ＯＨ］＝ｋ_３［ＤＭＳ］／［ＭＭＳ］

【0057】

したがって、［ＤＭＳ］を平衡時にいったん計測し得る場合、ｋ_３、［ＭＭＳ］、および［ＣＨ_３ＯＨ］が既知であるため、ＤＭＳの形成（ｋ_２）に関する速度定数を計算し得る。

【0058】

化合物は、無機酸または有機酸および塩基から誘導される薬学的に許容される塩の形状で使用され得る。そのような酸性塩のなかには、次のようなものが上げられる：アセテート、アジペート、アルギナート、アスパルタート、ベンゾアート、ベンゼンスルホナート、ビスルファート（bisulfate）、ブチラート、シトラート、カンホラート（camphorate）、カンファースルホナート、シクロペンタンプロピオナート、ジグルコナート（digluconate）、ドデシルスルファート、エタンスルホナート（ethanesulfonate）、フマラート、グルコヘプタノアート（glucoheptanoate）、グリセロホスファート、ヘミスルファート、ヘプタノアート、ヘキサノアート、ヒドロクロリド、ヒドロブロミド、ヒドロヨージド、２−ヒドロキシエタンスルホナート、ラクタート、マレアート、メタンスルホナート、２−ナフタレンスルホナート、ニコチナート、オキサラート、パモアート、ペクチナート、ペルスルファート、３−フェニル−プロピオナート、ピクラート、ピバラート、プロピオナート、スクシナート、タートラート、チオシアナート、トシラートおよびウンデカノアート。塩基性塩として、アンモニウム塩、アルカリ金属塩（ナトリウム塩やカリウム塩等）、アルカリ土類金属塩（カルシウム塩やマグネシウム塩等）、ジシクロヘキシルアミン塩等の有機塩基による塩、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン、およびアミノ酸（アルギニン、リジン等）の塩等が挙げられる。また、塩基性窒素含有基は、ハロゲン化低級アルキル（例えばメチルクロリド、エチルクロリド、プロピルクロリド、およびブチルクロリド、メチルブロミド、エチルブロミド、プロピルブロミド、およびブチルブロミド、ならびにメチルヨージド、エチルヨージド、プロピルヨージド、およびブチルヨージド等）、硫酸ジアルキル（ジメチルスルファート、ジエチルスルファート、ジブチルスルファートおよびジアミルスルファート等）、長鎖ハロゲン化物（デシルクロリド、ラウリルクロリド、ミリスチルクロリドおよびステアリルクロリド、デシルブロミド、ラウリルブロミド、ミリスチルブロミドおよびステアリルブロミド、ならびにデシルヨージド、ラウリルヨージド、ミリスチルヨージドおよびステアリルヨージド等）、アラルキルハロゲン化物（ベンジルブロミドおよびフェネチルブロミドならびにその他）、等の物質と四級化し得る。これにより、水溶性もしくは油溶性または水分散性もしくは油分散性の生成物が得られる。

【0059】

化合物は、経口で、非経口で、吸入噴霧で、局所に、直腸に、経鼻的に、口腔に、経膣的に、または移植レザバー（implanted reservoir）を介して投与し得る医薬組成物に製剤され得る。本明細書で使用される「非経口の」という用語には、皮下、静脈内、筋肉内、関節内、滑膜内、胸骨内（intrasternal）、髄腔内、肝内、病巣内、および頭蓋内での注射または注入技法が含まれる。

【0060】

医薬組成物には、任意の薬学的に許容される担体と共にジメチルフマラート、またはその薬学的に許容される誘導体が含まれ得る。本明細書で使用される「担体」という用語には、許容される補助剤および賦形剤が含まれる。本発明の医薬組成物で使用され得る薬学的に許容される担体としては、これらに限定されないが、イオン交換体、アルミナ、ステアリン酸アルミニウム、レシチン、血清タンパク質（ヒト血清アルブミン等）、緩衝物質（ホスファート、グリシン、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム等）、飽和植物脂肪酸の部分的グリセリド混合物、水、塩、もしくは電解質（プロタミンスルファート、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素カリウム、塩化ナトリウム、亜鉛塩等）、コロイド状シリカ、三ケイ酸マグネシウム、ポリビニルピロリドン、セルロース系物質、ポリエチレングリコール、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリアクリラート、ワックス、ポリエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体、ポリエチレングリコール、および羊毛脂等が挙げられる。

【0061】

医薬組成物は、無菌注射用製剤、例えば無菌注射用の水性または油性の懸濁液の形状であり得る。本懸濁液は、好適な分散剤または湿潤剤、および懸濁化剤を使用して、当該分野で公知の手法により製剤化し得る。無菌注射用製剤はまた、非毒性の非経口で許容される希釈剤または溶媒中の、例えば１，３−ブタンジオール溶液等としての無菌注射用の溶液または懸濁液であり得る。使用し得る許容される賦形剤および溶媒には、水、リンガー溶液、および等張塩化ナトリウム液が挙げられる。さらに、無菌の固定油は、溶媒または懸濁化媒体として通常用いられる。このために、合成モノグリセリドまたはジグリセリド等のいずれの無刺激性固定油も用い得る。脂肪酸（オレイン酸等）およびそのグリセリド誘導体が、注射用製剤に有用であり、天然の薬学的に許容される油（オリーブ油またはヒマシ油等）、特にポリオキシエチル化されたバージョンについても同様である。これらの油性溶液または懸濁液はまた、長鎖アルコール希釈剤または分散剤を含有し得る。

【0062】

医薬組成物は、これらに限定されないが、カプセル剤、錠剤、水性懸濁剤または水溶液を含む経口に許容されるいずれの剤形でも経口投与され得る。

【0063】

経口用途用錠剤の場合、一般に使用される担体として、ラクトースおよびコーンスターチが挙げられる。滑沢剤（マグネシウムステアラート等）もまた、典型的に添加される。カプセル形状での経口投与については、有用な希釈剤として、ラクトースおよび乾燥コーンスターチが挙げられる。経口用途に水性懸濁液が必要な場合は、活性成分を乳化剤および懸濁化剤と組み合わせる。所望であれば、ある甘味剤、香味剤または着色剤もまた添加し得る。

【0064】

あるいは、医薬組成物は、直腸投与用に坐剤の形状で投与され得る。これらは、室温では固体であるが直腸温度では液体となり、したがって直腸で融解して薬物を放出する、好適な非刺激性賦形剤と薬物を混合することにより調製され得る。このような材料として、ココアバター、蜜蝋およびポリエチレングリコールが挙げられる。

【0065】

医薬組成物はまた、特に治療の標的に、眼疾患、皮膚疾患、または下部腸管疾患等の局所適用により容易に到達できるエリアまたは器官を含む場合、局所に投与され得る。好適な局所製剤は、これらの各エリアまたは器官用に容易に調製される。

【0066】

下部腸管用の局所適用は、肛門坐剤製剤（上述を参照）または好適なかん腸製剤で効果を発揮し得る。局所経皮パッチもまた、使用され得る。

【0067】

局所適用について、医薬組成物は、１以上の担体に懸濁または溶解した活性成分を含有する好適な軟膏で、製剤化され得る。本発明の化合物の、局所投与用の担体として、これらに限定されないが、鉱物油、流動ワセリン、白色ワセリン、プロピレングリコール、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン化合物、乳化ワックス、および水が挙げられる。あるいは、医薬組成物は、１以上の薬学的に許容される担体に懸濁または溶解した活性成分を含有する好適なローションまたはクリームで、製剤化され得る。好適な担体として、これらに限定されないが、鉱物油、ソルビタンモノステアラート、ポリソルベート６０、セチルエステルワックス、セテアリールアルコール、２−オクチルドデカノール、ベンジルアルコールおよび水が挙げられる。

【0068】

眼科用途に関し、医薬組成物は、等張でｐＨ調整された無菌食塩水中の微粉化懸濁液として、または好ましくは、塩化ベンジルアルコニウム（benzylalkonium chloride）等の防腐剤を含むもしくは含まない、等張でｐＨ調整された無菌食塩水中の溶液として製剤化され得る。あるいは、眼科用途に、医薬組成物は、ワセリン等の軟膏で製剤化され得る。

【0069】

医薬組成物はまた、吸入器、ドライパウダー吸入器または計量式吸入器の使用により、鼻エアゾルまたは鼻吸入で投与され得る。そのような組成物は、医薬製剤の当技術分野に周知の技法にしたがって調製され、生理食塩水中に溶液として調製されることができ、また組成物はベンジルアルコールもしくは他の好適な防腐剤、バイオアベイラビリティを高める吸収促進剤、フッ化炭素、および／または他の従来の可溶化剤または分散剤を用い得る。

【0070】

単一剤形を生成するために担体材料と組み合わせ得る活性成分量は、治療される宿主、および特有の投与方法に応じて変化する。しかし、いずれの特有の患者へのある特定の投薬量および治療レジメンは、用いられる特定の化合物の活性度、年齢、体重、全身の健康状態、性別、食事、投与時間、排泄率、薬剤の組合せ、ならびに治療医師の判断および治療中の特有の疾患の重症度等の様々な因子によることを理解しなければならない。活性成分量はまた、もしあるならば、本成分と共投与される治療薬または予防薬に応じることができる。

【0071】

いくつかの実施形態では、ジメチルフマラート、ジメチルフマラートの結晶形Ｉ、またはそれらの組合せは、約１ｍｇ／ｋｇ〜約５０ｍｇ／ｋｇ（例えば約２．５ｍｇ／ｋｇ〜約２０ｍｇ／ｋｇまたは約２．５ｍｇ／ｋｇ〜約１５ｍｇ／ｋｇ）の範囲の量で投与され得る。投与されるジメチルフマラート、ジメチルフマラートの結晶形Ｉ、またはそれらの組合せの量はまた変化するものであり、当業者に認識されているとおり、投与経路、賦形剤の使用、および他の治療薬の使用等の他の治療的処置との共使用の可能性に依存する。

【0072】

例えば、ジメチルフマラート、ジメチルフマラートの結晶形Ｉ、またはそれらの組合せは、例えば経口で、１日あたり約０．１ｇ〜約１ｇの量で、または例えば、１日あたり約１００ｍｇ〜約８００ｍｇの量で、対象に投与され得る。ジメチルフマラート、ジメチルフマラートの結晶形Ｉ、またはそれらの組合せは、例えば、１日あたり約１２０ｍｇ〜１日あたり約２４０ｍｇ、１日あたり約１２０ｍｇ〜１日あたり約４８０ｍｇ、または１日あたり約１２０ｍｇ〜１日あたり約７２０ｍｇの量で投与され得る。

【0073】

例えば、１日あたり７２０ｍｇのジメチルフマラート、ジメチルフマラートの結晶形Ｉ、またはそれらの組合せを、２、３、４、５または６の均等な服用量（例えば３の均等な服用量）の別々の投与で投与してもよい。例えば、１日あたり４８０ｍｇのジメチルフマラート、ジメチルフマラートの結晶形Ｉ、またはそれらの組合せを、４８０ｍｇの１日１回の服用量、各２４０ｍｇの１日２回の服用量として投与してもよい。４８０ｍｇのジメチルフマラート、ジメチルフマラートの結晶形Ｉ、またはそれらの組合せが１日２回の服用量で投与される場合各服用量は、（１）総服用量が２４０ｍｇとなる１２０ｍｇを含有する２粒の錠剤、または（２）２４０ｍｇを含有する１粒の錠剤からなり得る。

【実施例】

【0074】

本明細書には本発明の一般的な記載がなされており、本発明は、本明細書において例証のみを目的に提供され、特に記載がない限り、限定することを意図しない以下の実施例を引用することにより理解されるであろう。

【0075】

（実施例１）
方法Ａ。ジメチルフマラートの調製。
還流凝縮器を備えた１００ｍＬ撹拌ジャケット付き反応器に、フマル酸（１７．３ｇ、１４９ｍｍｏｌ）、続いてメタノール（１００ｍＬ）を添加した。スラリーを、周囲温度で撹拌し、硫酸（３．６６ｇ、３７．３ｍｍｏｌ）を添加した。次いで、反応混合物を６５℃まで加熱し、同温度でおよそ３時間保持した。次いで、反応溶液を、３〜８時間で２０℃より低温まで冷却し、その間に生成物を沈殿させた。生成物を濾過し、ケーキを２０ｍＬメタノールで２回洗浄した。湿潤ケーキを真空下で、２０〜３０℃で乾燥させ、乾燥ジメチルフマラート（１６ｇ）を得た。

【0076】

（実施例２）
方法Ｂ。ジメチルフマラートの調製。
還流凝縮器を備えた１００ｍＬ撹拌ジャケット付き反応器に、７ｇ（６０．３ｍｍｏｌ）のフマル酸、メタノール（５０ｍＬ）、および２．２５ｇ（１７．７ｍｍｏｌ）オキサリルクロリドを添加した。混合物を６５℃まで加熱し、２時間保持した。次いで、溶液を８時間で２０℃まで冷却した。生成物を濾過し、メタノール（３０ｍＬ）で洗浄した。湿潤ケーキを、真空下で、２０〜３０℃で乾燥させ、６．９ｇのジメチルフマラートを得た。

【0077】

（実施例３）
方法Ｃ。ジメチルフマラートの調製。
還流凝縮器を備えた１００ｍＬ撹拌ジャケット付き反応器に、１７．３ｇ（１４９ｍｍｏｌ）のフマル酸、２ｇのＡｍｂｅｒｌｙｓｔレジン、およびメタノール（１００ｍＬ）を添加した。混合物を６５℃まで加熱し、２４時間保持した後、レジンを除去するために高温濾過し、そしてさらなる４０ｍＬのメタノールでリンスした。スラリーを６５℃まで再加熱し、２０℃までゆっくり冷却した。生成物を濾過し、１５ｍＬメタノールで２回洗浄し、乾燥させて、９．１ｇのジメチルフマラートを得た。

【0078】

（実施例４）
フマル酸のエステル化。
フマル酸（１６１．５（１３９１ｍｏｌ）〜１６２．５ｋｇ（１４００ｍｏｌ））を、１０００Ｌガラス内張り反応器に添加し、続いて、７４０〜７４２ｋｇのメタノールを添加した。スラリー混合物を、およそ１００ＲＰＭで撹拌し、３４．５〜３５．０ｋｇの硫酸を容器に添加して、反応を開始させた。

【0079】

混合物を、６０〜７０℃で少なくとも３時間にわたって還流まで加熱した。エステル化反応のこの時点で、１０％未満のフマル酸水素メチルが反応混合物中に存在した。次いで、加熱混合物を不活性窒素下で晶析装置に移して、実施例５に記載のジメチルフマラートを結晶化させた。本プロセスで、粉砕前に、１４７ｋｇ（１０１９モル、７３％の収率）の乾燥ジメチルフマラートが得られた。粉砕プロセスにより、１４３ｋｇ（９９１モル、９７％の収率）の粉砕ジメチルフマラートをもたらした。フマル酸から粉砕薬剤物質までのプロセス全体での全収率は、７１％であった。

【0080】

表１に正常動作範囲を示す。

【表1】

【0081】

ジメチルフマラートの形成を、図１に示す各種硫酸量に基づき分析した。正常動作条件を使用した異なる量の硫酸触媒（０．０１、０．０５、および０．２５ｍｏｌ当量）との反応により、同様の単離収量（７８〜７９％）で、フマル酸水素メチルが不検出量のジメチルフマラートを得た。（フーリエ変換赤外分光で構成し、かつ高速液体クロマトグラフィにより計測された最終の濃度へと正規化した）反応プロファイルにより、反応を十分に長い時間で行った場合、生成物の平衡濃度が、使用した硫酸触媒の全てのレベルで達成されたことが示唆される。

【0082】

（実施例５）
ジメチルフマラートの結晶化。
ジメチルフマラートを、実施例４の最終反応混合物を冷却することにより結晶化した。結晶化試験により、冷却速度は生成物の純度、粒径および収率に悪影響を及ぼさないことが示唆された。ジメチルフマラート結晶は、５８〜６０℃前後で核を形成し、また、大部分は４０〜４５℃で溶液から析出する。現行プロセスでは、混合物を反応温度６５℃から終了温度２０〜２５℃まで約８時間で冷却し、１〜２時間撹拌し、濾過して生成物を単離した。

【0083】

表２は、製造装置機能の範囲内で選択された冷却速度での、実験室の結晶化実験から得られた結果に興味を集中させる。表２に示すように、冷却速度による、生成物の純度、平均粒径、および単離収率に対する影響はない。

【表2】

【0084】

実験した他のプロセスパラメータには、撹拌動力（速度）、最終終了温度、結晶化終了温度での撹拌時間が含まれる。これらのパラメータ変動は、生成物特性（純度、粒径、および収率が含まれる）にわずかな影響しか与えなかった。冷却速度、撹拌動力（速度）、保持時間、および終了温度について試験された範囲を、製造プロセスで使用された正常動作範囲とともに表３に示す。

【表3】

【0085】

（実施例６）
ジメチルフマラートの単離。
実施例５のジメチルフマラート生成物を、遠心分離機を使用して濾過した。湿潤ケーキには、約５％の母液（メタノール、フマル酸水素メチル、フマル酸、および硫酸を含有する）を含有していた。本母液を、ケーキ洗浄中に、周囲条件下で、メタノールで置換した。現行の製造プロセスで使用したメタノール洗浄物の総量は、３６８ｋｇ（約２．５ｋｇのＭｅＯＨ／ｋｇ生成物）であった。

【0086】

開発試験で実験されたパラメータは、ケーキ高／厚およびメタノール洗浄液量であった。製造中のケーキ高／厚の変動は、バッチを４つに分けて（split）遠心分離機容量に合わせたため、予想される。

【0087】

様々なメタノール洗浄液量を用いた実験室試験により、広範囲の洗浄液量が、生成物１ｋｇあたり０．６６ｋｇという低いメチルアルコール比率を使用しても、生成物の許容される品質を兼ね備えたジメチルフマラートを生成することが示されてきた。メタノールのケーキ洗浄を伴う単離段階は頑健であると考えられ、また、通常の推奨される洗浄範囲で２〜９倍の動作性能マージンが得られる。

【0088】

ケーキ高／厚およびメタノール洗浄液量の正常動作範囲を、表４に示す。

【表4】

【0089】

（実施例７）
ジメチルフマラートの乾燥。
実施例６で単離されたジメチルフマラートの乾燥程度は、時間、温度、ならびにある程度の乾燥機の種類および容量に応じる。現行の１６２ｋｇバッチスケールでは、表５に列挙する乾燥機を使用した乾燥時間は、７２時間の長時間にわたって継続し得る。メタノールおよび水レベルを決定するためインプロセスチェック（ＩＰＣ）を４８時間実施し、十分なレベル、すなわちメタノールが０．１５％未満、および水が０．１０％未満に達したら乾燥をその後終了させた。今後、このＩＰＣは省略し得、乾燥は使用する特定の乾燥機に基づいた所定時間で終了し得る。

【0090】

温度、圧力、および乾燥時間の粒径への影響もまた調査した。ジメチルフマラートは低い測定可能な蒸気圧を有し、したがって、材料を乾燥機での減圧下に配置することは、潜在的に昇華を促し得、次いで粒径変動を促し得る。開発試験は、製造プラントで用いられる乾燥条件下での昇華程度を実験した。実験室の乾燥機およびプラントの乾燥機で異なる乾燥時間から得られた粒径の比較を表５に示す。表５のうち最初の３エントリーは、７、２４、および４８時間の乾燥時間後に収集した実験室試料である。３つの実験室試料の結果から、乾燥は粒径に影響を与えないことが確認される。実験室試料の粒径をまた、４８時間および７２時間乾燥させた２つの代表的なプラント試料に対して比較した。乾燥中の粒径に変化はない。

【表5】

温度、圧力、および乾燥時間の正常動作範囲を表６に示す。

【表6】

【0091】

（実施例８）
ジメチルフマラートの粒径を小さくすること。
実施例７の乾燥させたジメチルフマラートを、さらに、ジェット粉砕機内で処理した。これらの粒子を粉砕して、薬剤性生物加工での一貫した取扱いおよび画一性に好適なサイズの粒子を生成した。粒径の目標仕様は、９７％以上の粒子が２５０μｍ未満であることである。ジメチルフマラート薬剤物質を、一貫してこの仕様に合うようにジェット粉砕機を使用して粉砕した。立証済みの許容範囲および正常動作範囲を表７に列挙する。

【表7】

【0092】

実施例７の、乾燥機（約５５０〜６５０μｍ）から単離されたジメチルフマラートの平均粒径は、粉砕後、２０〜４０μｍ前後まで小さくなり、薬剤生成物プロセスでの使用に許容されるものとなった。粉砕操作が好適な品質の薬剤物質を生成可能であることは明らかである。

【0093】

（実施例９）
ジメチルフマラート再結晶化。
少量の材料を昇華（Staples, R.J. and Gingold, J.A., Z. Kristallogr. NCS 224:121-123 (2009)）することにより、結晶を得た。寸法が０．２４×０．１６×０．１１ｍｍである無色のブロック結晶を、非常に少量のパラトン油（paratone oil）を使用してナイロンループに固定した。

【0094】

１７３Ｋで動作するＯｘｆｏｒｄ Ｃｒｙｏｓｔｒｅａｍ低温装置を備えたＢｒｕｋｅｒ ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）搭載の回折計を用いて、データを収集した。データを、３０秒間で１フレームあたりのオメガ走査およびファイ走査０．５°を使用して、計測した。画像の総数は、プログラムＣＯＳＭＯ（COSMO V1.56, Software for the CCD Detector Systems for Determining Data Collection Parameters. Bruker Analytical X-ray Systems, Madison, WI (2006)）の結果に基づいたものであり、本プログラムで冗長性（redundancy）は４．０と予想され、また完全性は０．８３Åで１００％であった。セルパラメータを、ＡＰＥＸＩＩソフトウェア（APEX2 V 1.2-0 Software for the CCD Detector System; Bruker Analytical X-ray Systems, Madison, WI (2006)）を使用して取り込み、また、全ての観測した反射数をＳＡＩＮＴを使用して精密化した。データ整理を、ＳＡＩＮＴソフトウェア （SAINT V 7.34 Software for the Integration of CCD Detector System Bruker Analytical X-ray Systems, Madison, WI (2001)）（Ｌｐ（ローレンツ偏光因子：Ｌｏｒｅｎｔｚ−ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ）を補正する）を使用して実施した。スケール補正および吸収補正が、ＳＡＤＡＢＳ（SADABS V2.10 Program for absorption corrections using Bruker-AXS CCD based on the method of Robert Blessing; Blessing, R.H. Acta Cryst. A51, 1995, 33-38）マルチスキャン技術を使用して適用された。構造をＳＨＥＬＸＳ−９７プログラムを使用した直接法（direct method）により解明し、また、Ｆ^２による最小二乗法、すなわちＳＨＥＬＸＴＬ−ＰＣ Ｖ６．１０（Sheldrick, G.M., Acta Cryst. A64:112-122 (2008)）に組み込まれたＳＨＥＬＸＬ−９７により精密化した。

【0095】

構造を空間群Ｐ_１で解明した。非水素原子のすべてを異方的に精密化した。水素を幾何学的方法で計算し、ライディングモデル（riding model）として精密化した。回折試験に使用された結晶では、データ収集中に、分解は見られなかった。描画のすべてを５０％の楕円で行う。

【表8】

【表9】

【表10】

【表11】

【0096】

実施例１０〜１４
次の反応条件を実施例１０〜１４に適用する：

【0097】

全^１Ｈ ＮＭＲスペクトルを取得し、Ｖａｒｉａｎ ５００ＭＨｚ ＮＭＲを使用して２．５ｐｐｍでのＤＭＳＯ−ｄ_６と比較照合した。濃硫酸、フマル酸、およびジメチルフマラートを、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手した。ＭＭＳ（Ｎａ塩）およびＤＭＳの信頼できる標準試料（Authentic standard）をＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社から入手した。スパイク特定目的で、ＭＭＳの信頼できる試料を、市販のナトリウム塩のメタノール溶液をＡｍｂｅｒｌｉｔｅ ＦＰＡ２２レジン（Ｈ型、１０モル当量）に通し、フラッシュエバポレータで油状になるまで濃縮させて、調製した。

【0098】

試験で実施した全ての小規模反応を、マグネットスターラで撹拌しながら、６５度±１℃で維持した絶縁油槽（insulated oil bath）を使用して行った。本試験で使用した０．０１％以下の水を含有するメタノールを、一晩１７５℃で予備乾燥した３Åのゼオライト分子篩を使用してさらに乾燥させた。Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入した濃硫酸は、９９．９％を超える公称純度であり、これを規定どおりに使用した。

【0099】

反応の試料収集は、最低１５０〜４００μＬの反応溶液を取り出し、必要に応じてＤＭＳＯ−ｄ_６（ロック溶媒）に添加して各ＮＭＲチューブ中に６５０μＬの溶液を作製することを含んでいた。試料を氷／水槽で冷却し、調製後５〜１０分以内で分析した。反応プロファイルを、反応完了を時間に対して（反応物の測定地の積分で）プロットすることにより追跡した。

【0100】

ＤＭＳは、延長したメタノリシス後に平衡に達した直後に、ごく微量に存在していたが、ＤＭＳピークのＳ／Ｎ比は、１０超：１であり、したがって、信頼性よく計測可能であった。しかし、基準が本領域でＭｅＯＨ（溶媒）の広範囲なメチル共鳴から逸れているため、ＭＭＳおよびその左のサテライトピーク（ＤＭＳ共鳴の化学シフト付近）は、電子的な積分が正確に行われない恐れがあった。結果として、スペクトルは拡張し、ピークは物理的に抽出され、モル比を得るために定量された。本計測手順に伴うエラーは、１０％以下と予測され、実験的不確定性と計算不確定性の他のソースと比較可能であった。

【0101】

全実験データを当てはめて、速度定数データを作成し、総合的な速度論的モデルをＤｙｎｏＣｈｅｍ（ｖｅｒｓｉｏｎ３．３）を使用して実施した。

【0102】

プロセス溶液のＤＭＳ分析についてのＧＣ−ＭＳ抽出方法：Ａｇｉｌｅｎｔ ６８９０Ｎ ＧＣ；２ｍｌ／分の（一定流量）ヘリウムキャリアガスを備えたＳｕｐｅｌｃｏ Ｅｑｕｉｔｙ−１７０１（３０ｍ×０．３２ｍｍ、１．０ｍ）カラム；ＦＩＤ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ；５０℃から２８０℃への２１分にわたる温度勾配。１０ｍＬコニカルチューブ内に試料を約１００ｍｇ計量し、１０．０ｍＬの０．１Ｍ ＮａＣｌをその試料チューブに添加し、ボルテックスした。１．０ｍＬのメチルｔ−ブチルエーテル（ＭＢＴＥ）を添加した。蓋を閉め、ボルテックスし、次いで、５分間撹拌（agitate）した。４０００ｒｐｍで１０分間遠心分離した。２００μＬのＭＴＢＥの最上層を取り出し、バイアル瓶に入れて、ＧＣで分析した。

【0103】

ＤＭＳスパイク実験（spiking experiment）。スパイクされた大量のＤＭＳの、ＡＰＩのＤＭＳレベルへの効果を把握するため、（ＡＰＩに対して）０．５５％（５５００ｐｐｍ）のＤＭＳを、反応開始時に、反応混合物（１００グラムバッチ）に添加した。以下の条件を、本スパイク実験に使用した：
１．１００ｇのジカルボン酸出発材料を入れる。
２．５８０ｍＬのＭｅＯＨを入れ、４８０ｒｐｍで撹拌を開始しる。
３．２１．３ｇの硫酸を入れる。
４．反応物を６７℃まで加熱する。
５．ＤＭＳ（結果として得られるＡＰＩに対し０．５５％ｗｔ／ｗｔ（５５００ｐｐｍ））を入れる。
６．この温度で３時間維持する。３時間の反応時間中、分析のためにアリコートを取り出す。
７．８時間で２２℃まで冷却し、２時間保持する。
８．濾過し、ケーキを７０ｍＬのＭｅＯＨで４回洗浄する。
９．ケーキを２２℃で１００ｍｍＨｇにて乾燥させた。
１０．ＤＭＳ含量に関し、乾燥ＡＰＩのサンプルを採取する。

【0104】

（実施例１０）
モノメチルスルファートの形成
乾燥メタノール（０．０１％未満の水分）を高濃度の乾燥硫酸と混合し、６５℃まで加熱した。６５℃に達するまでの１分間の待機後、個別の７試料について^１Ｈ ＮＭＲ（１６過渡現象（transient））を収集した。この試料の全セットについてのデータ収集は１２分以内で終了した。平衡は１時間以内に達し、結果として硫酸からモノメチルスルファートへの本質的に定量的変換が行われた。加熱試料は、シールド管での数日間の保管後、変化しないままであった。ＮＭＲスペクトルでのＭＭＳ共鳴の同一性を、モノメチルスルファートの信頼できる試料を反応混合物にスパイクすることにより確認した。ＭＭＳピーク積分値（ＣＨ_３、３．４５ｐｐｍ）をＭｅＯＨ溶媒（ＣＨ_３、３．１８ｐｐｍ）のメチルピーク共鳴に正規化し、ＤｙｎｏＣｈｅｍ ｖｅｒｓｉｏｎ３．３を使用して、ピーク積分値データから正反応の速度定数（ｋ_１）を計算した。試験を、２つの得られた速度定数の良好な一致を伴って２度行った。６５℃でのＭＭＳの形成についての二次反応の正反応速度定数（ｋ_１）を決定し、±７％ＲＳＤの信頼区間で６．４×１０^−５Ｌ／ｍｏｌ・秒であった。

【0105】

（実施例１１）
モノメチルスルファートの加水分解
この反応の速度定数を、ＭＭＳ（１．５モル％）を含有する溶液に水をスパイクしてこの加熱密封容器を^１Ｈ ＮＭＲで４５時間モニタリングすることにより計測した。水をマトリックス中に２種類の異なるレベル（６モル％および１２モル％）でスパイクした。どちらの場合も、残存するＭＭＳレベルは事実上変動せず、この反応系の平衡が右辺にかなり移動していることを確証した。より大きなモデルを開発するため、ＭＭＳ平衡定数Ｋ=（ｋ_１／ｋ_−１）に正反応を支持する９９９：１の値を割り当て、したがって、控えめにｋ_−１を６．４ｘ１０^−８Ｌ／ｍｏｌ−秒と規定した。

【0106】

関連の研究では、WolfendenおよびYuan, P.N.A.S. 104:83-86 (2007)が、ある範囲の温度およびｐＨにわたるＭＭＳの加水分解についての速度定数を計測し、外挿値（２５℃で）が１．７×１０^−８Ｍ^−１ｓ^−１（１Ｍ ＨＣｌ、Ｔ＝４０℃〜１００℃）および２．２ｘ１０^−１１Ｍ^−１ｓ^−１（ｐＨ＝３〜１０、Ｔ＝１００℃〜１９０℃）であることを見いだした。さらに彼らはまた、ある範囲の温度（Ｔ＝１００℃〜１５０℃）および硫酸濃度（１〜４Ｍ）にわたるモノメチルスルファートの加水分解についての平衡定数を計測し、速度が０．０２７Ｍ^−１でほぼ一定していることを見いだした。両研究所の結果より、ＭＭＳは急速に形成され、広範囲にわたる温度および水濃度の条件下で安定していることが確認される。これらの結果はまた、モノメチル硫酸が反応性の低いアルキル化剤であるという事実と一致している。

【0107】

（実施例１２）
ジメチルスルファートのメタノリシス。
１．５モル％ＤＭＳおよびメタノールの溶液をシールド管で３５℃まで加熱し、時間依存性のＮＭＲスペクトルを、これらの混合物について収集した。６０分にわたり得られたデータより、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）およびＭＭＳ共鳴は、ＤＭＳでの並列的な減衰に伴い、徐々に経時的に増大することが示された。ＮＭＲデータの使用は、スキーム２に提案された反応機構を確認するのに役立った。

【0108】

反応は、３５℃でよりゆっくり進行したが、明らかにジメチルエーテル（ＤＭＥ）の形成が確認される。交換可能なＯＨ共鳴（４．８ｐｐｍ）の緩やかなダウンフィールドシフトにより、強酸、すなわちＭＭＳ（スキーム５）の発生が裏付けられる。二連の実験のうち別のセットを６５℃（再び１．５モル％ＤＭＳを乾燥メタノールに０．０１％未満の水と共に硫酸なしでスパイクする）の反応条件で実施し、反応を６０分間モニタリングした。この反応は、反応容器が加圧されておらず反応生成物であるジメチルエーテルは溶液から泡立っているので、公称プラントプロセス条件下で本質的に非可逆的であると考えられた。

【0109】

ＤＭＳ（ｋ_３）のメタノリシスについての速度定数を、ＤｙｎｏＣｈｅｍを使用してこのデータより得て４．１×１０^−５Ｌ／ｍｏｌ・秒であることを見いだした。

【0110】

（実施例１３）
ジメチルスルファートの加水分解
ジメチルスルファートの加水分解速度を、既知量の水をＤＭＳおよびメタノールの混合物中にスパイクすることにより決定した。水は、３種類の異なるレベル（１０．５、１４．０、および１７．７モル％当量）で、ＤＭＳ−メタノール溶液中にスパイクされた。反応を６０分間、６５℃でモニタリングし、ＤＭＳピーク積分値を得た。

【0111】

ＤＭＳの加水分解の速度定数（ｋ_−２）を、全データを時間依存性のピーク積分値データを使用したＤｙｎｏＣｈｅｍモデルに当てはめて得た。ｋ_−２について実験的に決定した値が２．３ｘ１０^−４Ｌ／ｍｏｌ・秒であることを見いだした（Kolensikov, V.A., Kinetika I Katliz 18:1065-1066 (1977) and Chan, L.C., et al., Org. Proc. Res. Dev. 12:213-217 (2008)を参照のこと）。

【0112】

ＤＭＳのメタノリシスおよび加水分解実験のプロファイルにより、ＭｅＯＨ溶液が水を含有すると、ＭＭＳはより急速に形成されることが明らかとなった。反対に、ジメチルエーテル形成は水の添加により反応が遅れた。これらの結果より、ＤＭＳのメタノリシス（ｋ_３）および加水分解（ｋ_−２）が二分子機構であることが示唆された。メタノールおよび水が、Ｓ_Ｎ^２様置換反応で競合し、取得可能なＤＭＳを消費する。メタノールと比較して低濃度であるにもかかわらず、より求核性の強い水分子は、ジメチルスルファートがＭｅＯＨと反応する速さより速く（ｋ_−２＞ｋ_３）、ＤＭＳを加水分解することが出来る。

【0113】

Teasdale, A.,et al.,Org.Proc.Res.Dev.14:999-1007(2010)は、メチルメタンスルホナートのメタノリシスおよび加水分解の試験の類似した知見を開示した。Ｏ^１８標識メタノールを使用した彼らの調査により、メチルメタンスルホナートのメタノリシス中に形成されたジメチルエーテル中の酸素はメタノールからのものであって、メタンスルホン酸からのものではないことが確証された。

【0114】

上述から、当業者は、本発明の本質的特性を容易に確認することが可能であり、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明の様々な変更および修正をなし、不要な実験を行うことなく様々な使用および条件に合わせることが可能である。本明細書に引用された全ての特許、特許出願、および文献は、そのすべてが参照により組み込まれる。

【図1】