IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 同仁医薬化工株式会社の特許一覧

特許7106773ステロイド17α,21-ジエステル類の製造方法
<>
  • 特許-ステロイド17α,21-ジエステル類の製造方法 図1
  • 特許-ステロイド17α,21-ジエステル類の製造方法 図2
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-15
(45)【発行日】2022-07-26
(54)【発明の名称】ステロイド17α,21-ジエステル類の製造方法
(51)【国際特許分類】
   C07J 5/00 20060101AFI20220719BHJP
   A61P 29/00 20060101ALN20220719BHJP
   A61K 31/573 20060101ALN20220719BHJP
【FI】
C07J5/00
A61P29/00
A61K31/573
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2022009764
(22)【出願日】2022-01-25
【審査請求日】2022-01-27
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】390009656
【氏名又は名称】同仁医薬化工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100213207
【弁理士】
【氏名又は名称】西嶋 大作
(72)【発明者】
【氏名】松本 愛美
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 諒
【審査官】安藤 倫世
(56)【参考文献】
【文献】特開昭51-149258(JP,A)
【文献】特開昭52-144664(JP,A)
【文献】英国特許出願公開第01047519(GB,A)
【文献】特開昭58-069899(JP,A)
【文献】特開昭63-054392(JP,A)
【文献】特開昭61-053297(JP,A)
【文献】Chemical & Pharmaceutical Bulletin,1989年,37(6),1534-9,DOI 10.1248/cpb.37.1534
【文献】東京医科大学紀要,1983年,9,55-62
【文献】標準化学用語辞典 第2版,2005年,「ワンポット反応」の項
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C07J
A61K
CAplus/CASREACT/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベタメタゾンまたはデキサメタゾンに、DMF(N,N-ジメチルホルムアミド)を加え、酸触媒としてスルホン酸や硫酸など硫黄が入った酸を用いてオルトエステル化し、反応物の再結晶化を行わずに、当該オルトエステル化反応溶液にアルコール及び水を添加して加水分解して17位をエステル化した後、ピリジンとアセトニトリルの共存下で21位をエステル化するステロイド17α,21-ジエステル類の製造方法。
【請求項2】
アセトニトリルの量が、ピリジン1に対し0.5~5.0(体積比)である請求項1記載のステロイド17α,21-ジエステル類の製造方法。
【請求項3】
ステロイド17α,21-ジエステル類が、ベタメタゾン酪酸エステルプロピオン酸エステルである請求項1~2記載の製造方法。
【請求項4】
ステロイド17α,21-ジエステル類が、デキサメタゾンジプロピオン酸エステルである請求項1~2記載の製造方法。
【請求項5】
オルトエステル化反応溶液に、更にピリジンを加えて加水分解を行う、請求項4記載のデキサメタゾンジプロピオン酸エステルの製造方法。
【請求項6】
アルコールがエタノールである請求項4~5記載のデキサメタゾンジプロピオン酸エステルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ベタメタゾン酪酸エステルプロピオン酸エステル、デキサメタゾンジプロピオン酸エステルに代表される、ベタメタゾンまたはデキサメタゾンを出発物質とするステロイド17α,21-ジエステルの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ステロイド17α,21-ジエステル類は局処適用において高い抗炎症作用を有することが知られており、ベタメタゾン酪酸エステルプロピオン酸エステル(以下、BBPと略すことがある。)およびデキサメタゾンジプロピオン酸エステル(日本薬局方の名称は、デキサメタゾンプロピオン酸エステル。以下、DeDPと略すことがある。)は、ともに2群「非常に強力」に分類される外用剤である。
【0003】
本発明におけるステロイド17α,21-ジエステル類は、ベタメタゾンまたはデキサメタゾンを、オルトエステル化したものを加水分解し、17α-モノエステルとした後、さらに21位をエステル化することにより得ることができる。
【0004】
(オルトエステル化)
特許文献1は、当該オルトエステル化に関し、酸触媒(スルホン酸、芳香族酸)の存在下、溶媒(例えば、DMF、ベンゼン、ヘキサン、イソオクタン、ハロゲン溶媒)に溶かして反応させると、17α、21-ジヒドロキシ-20-ケトステロイドが得られることを開示する。
【0005】
(17α-モノエステル)
特許文献2は、17α-モノエステルの製造法に関し、当該17α、21-ジヒドロキシ-20-ケトステロイドを有機溶媒と触媒量の酸を使用して60~130℃に加熱するとC17位特異的に開環した加水分解された化合物が得られることを開示する。
また、特許文献3は、オルトエステル体(587mg)を、0.2mLの水を含んだ酢酸(5ml)に溶かし、室温で2時間反応させる。その後、冷やした水で希釈する。すると白色固体(523mg)が沈殿し、フィルターで取り出し、乾燥させアセトン-エーテルで再結晶化させるとベタメゾン17-ブチレート(455mg)が得られることを開示する(実施例3)。
【0006】
前記特許文献2の方法によると、希望する17-エステル副生成物として21-エステルが多量に生じ好ましくなく、その改良法として、特許文献4は、酢酸-酢酸ナトリウム、塩酸-クエン酸ナトリウム、塩酸-グリシン等のプロトン酸と塩基の組合せによる緩衝液系を設定し、反応媒体のpHを4.5~5.5に調節することにより副生成物が著しく減少させうることを開示する。
【0007】
特許文献5は、前記特許文献4の方法では、反応温度が事実上メタノール還流下という苛酷な条件となるため、17α,21-ジオールも1%程度副生し、再結晶法による精製では除去し難いためたとえ微量であっても好ましくないとし、オルトエステル類を、ルイス酸の共存下に、水性アルコール媒質中にて加水分解することを提案する。ルイス酸は具体的には、塩化アルミニウム、塩化亜鉛、塩化第2スズが列挙され、塩化アルミニウムが最も好ましいとしている(第4列20行~)。
【0008】
(21位エステル化)
プロピオニル化については、例えば、特許文献3の実施例29に、ベタメタゾン17ブチレート(700mg)を無水ピリジンに溶かし、0℃で塩化プロピオニルを入れる。1.5時間後、水で希釈し、塩酸を滴下して反応を止める。得られた結晶をエーテル-石油エーテルで再結晶化するとベタメタゾン17-ブチレート-21プロピオネートが得られることが開示されている。
【0009】
(ジエステル)
特許文献6は、17α,21-ジエステルの製造方法に関し、相当する17α,21-ジオールまたは17α-ヒドロキシ-21-アシルオキシ化合物をアシル化することによって製造されることを開示する。具体的には、ステロイドを強酸触媒、例えばpートルエンスルフォン酸、過塩素酸または強酸性陽イオン交換樹脂の存在下に適当な酸無水物と反応させることによって好適に行われる。さらに、反応は溶媒の存在または不存在下に行うことができる。溶媒が使用される場合、非極性であることが好ましい。好適な溶媒の例には四塩化炭素、ベンゼン、トルエン、塩化メチレンおよびクロロホルムがある。反応成分の反応活性によって加熱は必要または必要でないことを開示する。
【0010】
以上のように、従来より様々な検討・改良が行われてきたが、先行技術文献から想定しうるステロイド17α,21-ジエステル類の製造方法としては、図1のようなフローになる。
【0011】
すなわち、オルトエステル化した後、反応物の再結晶化を行わずに、17α位をエステル化する方法は知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【文献】USP3147249号公報
【文献】USP3152154号公報
【文献】USP3312590号公報
【文献】特公昭48-15288号公報
【文献】特公昭62-47199号公報
【文献】特公昭42-5535号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
BBPやDeDP等のステロイド17α,21-ジエステル類を効率良く製造する方法を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明者等は、上記課題に鑑み鋭意研究の結果、再結晶化工程を経ずに17α位をエステル化する方法、および、エステル化における副生成物の生成を極めて低く抑える方法を見出した結果、BBPやDeDP等のステロイド17α,21-ジエステル類を、効率良く製造することができるとの知見を得、本発明を完成するに至った。
【0015】
すなわち、本発明は、1)ベタメタゾンまたはデキサメタゾンに、DMF(N,N-ジメチルホルムアミド)を加え、酸触媒としてスルホン酸や硫酸など硫黄が入った酸を用いてオルトエステル化し、反応物の再結晶化を行わずに、当該オルトエステル化反応溶液にアルコール及び水を添加して加水分解して17位をエステル化した後、21位をエステル化するステロイド17α,21-ジエステル類の製造方法。2)21位のエステル化をピリジンとアセトニトリルの共存下で行う1記載のステロイド17α,21-ジエステル類の製造方法。3)ステロイド17α,21-ジエステル類が、ベタメタゾン酪酸エステルプロピオン酸エステルである1~2記載の製造方法。4)ステロイド17α,21-ジエステル類が、デキサメタゾンジプロピオン酸エステルである1~2記載の製造方法。5)オルトエステル化反応溶液に、更にピリジンを加えて加水分解を行う、4記載のデキサメタゾンジプロピオン酸エステルの製造方法。6)アルコールがエタノールである4~5記載のデキサメタゾンジプロピオン酸エステルの製造方法。を骨子とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明の方法により、オルトエステル化した後、反応物の再結晶化を行わずに、17α位をエステル化することができ、また、エステル化における副生成物の生成を極めて低く抑えるため、BBPやDeDP等のステロイド17α,21-ジエステル類を、効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1図1は、先行技術文献から想定しうるステロイド17α,21-ジエステル類の製造方法を図示したものである。
図2図2は、本発明のBBPの製法を図示したものである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の製造法は、まず、ベタメゾンまたはデキサメタゾンにDMF(N,N-ジメチルホルムアミド)を加え、酸触媒としてメタンスルホン酸を用いてオルトエステル化し、反応物の再結晶化を行わずに、当該オルトエステル化反応溶液にアルコール及び水を添加して加水分解して、17α-モノエステルを得る。
【0019】
(オルトエステル化)
BBP、DeDPの製造には、それぞれベタメタゾン、デキサメタゾンを出発物質とし、それぞれトリエトキシブタン、トリエトキシプロパンを用いてオルトエステル化を行う。オルトエステル化は、出発物質にDMF(N,N-ジメチルホルムアミド)を溶媒として加え、酸触媒としてTsOH(トルエンスルホン酸)、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸などのスルホン酸や硫酸のように硫黄が入った酸を使用する。これらの酸の投入量を最小量にすることにより、加水分解において副生成物の量が少なくなり、オルトエステル化での再結晶による酸の除去の必要が無くなる。
【0020】
(加水分解)
次に、反応物の再結晶化を行わずに、当該オルトエステル化反応溶液にアルコール及び水を添加して加水分解して、17α-モノエステルを得る。従って、図1に示されるように、再結晶化を行って酢酸などの酸触媒を用いて加水分解を行う工程を省略することができる。
(デキサメタゾンを出発物質とする場合の加水分解)
デキサメタゾンを出発物質とする場合は、21位異性体であるデキサメタゾン21-プロピオネートがベタメタゾンの場合よりも多く生成されることが分かった。検討の結果、加水分解時にピリジンを加えることにより当該21位異性体の量を減らすことができるとの知見を得た。アルコールは、メタノール、エタノール、IPAなど特に限定しないが、反応温度を高くし反応速度を高めるため、沸点がある程度高いアルコールが好ましく、再結晶化の収率の観点からオルトエステル体の溶解度の低いものが好ましい。従って、この中ではエタノールが最も好ましい。
【0021】
(21-エステル化)
得られた17α-モノエステルに対し、21位のエステル化を行い、ステロイド17α,21-ジエステル類を得る。エステル化の方法は特に限定しないが、一般的にはピリジンのみを溶媒とするところ、本発明は、アセトニトリルを加える。これにより副生成物を大幅に抑えることができる。アセトニトリルの量は、ピリジン1に対し0.5~5.0(体積比)が好ましく、より好ましくは、0.8~3.0である。アセトニトリルが多いほど副生成物の量を抑える傾向にあるが、ピリジンは反応で生成するプロトンの捕集効果があるためピリジンを極端に少なくすることはできない。DeDPを得る場合、BBPの時よりも21位異性体であるデキサメタゾン21-プロピオネートが多く生成される。以上のようにして得られたステロイド17α,21-ジエステル類の純度を更に高めるために、精製工程を付加することができることはもちろんである。
【0022】
(まとめ)
以上のように、本発明により、オルトエステル化の後に再結晶化を行わずに17α位をエステル化することができ、また、エステル化における副生成物の生成を極めて低く抑えることができるため、BBPやDeDP等のステロイド17α,21-ジエステル類を、効率良く製造することができる。以下、本発明を実施例により説明する。
【実施例1】
【0023】
以下のようにして、BBPを製造した。
(オルトエステル化と加水分解)
ベタメタゾン(10g)にDMF(40mL)を加えた。そこにトリメトキシブタン(7.55g)を加え、MsOH(0.32g)を滴下し、25℃で1時間攪拌した。1時間後、MeOH(60mL)、H2O(80mL)を加え1時間加熱還流させ、(再結晶化すると)ベタメゾン17-ブチレートが(10.83g)得られた。
(プロピオニル化)
上記の方法によって得られたベタメタゾン17-ブチレート(10g)にピリジン(30mL)を加えた。その後、アセトニトリルに溶解させたプロピオニルクロライド(3.0g)を5℃で滴下させた。反応液を10~20℃に保ったまま1時間反応させると、収率95.8%のBBPが得られた。ただし、不純物が2.6%生成された。
【実施例2】
【0024】
プロピオニル化の条件を変更した他は、実施例1と同様にしてBBPを製造した。
すなわち、ベタメタゾン17-ブチレート(10g)にピリジン(15mL)とアセトニトリル(15mL)を加えた。その後、アセトニトリルに溶解させたプロピオニルクロライド(3.0g)を5℃で滴下させた。反応液を10~20℃に保ったまま1時間反応させるとBBPが97.1%生成し、不純物量も0.23%と非常に満足できるものであった。
【実施例3】
【0025】
以下のようにして、DeDPを製造した。
(オルトエステル化と加水分解)
デキサメタゾン(10g)を三つ口フラスコに入れ、DMF(40mL)を加えた。そこにトリエトキシプロパン(14.4g)を加え、MsOH(0.32g)を滴下し、25℃で1時間撹拌した。1時間後エタノール(試薬特級99.5%:30mL)、H2O(80mL)を加え、1時間加熱還流させるとデキサメタゾン17-プロピオネート(10.5g)が得られた。収率は約89%であった。
(プロピオニル化)
上記方法によって得られたデキサメタゾン17-プロピオネート(8.0g)にピリジン(15mL)とアセトニトリル(15mL)を加えた。その後、アセトニトリルに溶解させたプロピオニルクロライド(3.0g)を5℃で滴下させた。反応液を10~20℃に保ったまま1時間反応させると、DeDP(8.12g)が生成した。収率は、約93%であった。 不純物量は(0.30%)で非常に満足できるものであった。
【産業上の利用可能性】
【0026】
本発明により、高い抗炎症作用を有することで知られるステロイド17α,21-ジエステル類が効率よく製造できる。
【要約】
【課題】ベタメタゾン酪酸エステルプロピオン酸エステルやデキサメタゾンプロピオン酸エステル等のステロイド17α,21-ジエステル類を効率良く製造する方法を提供することを課題とした。
【解決手段】ベタメタゾンまたはデキサメタゾンに、DMF(N,N-ジメチルホルムアミド)を加え、酸触媒としてスルホン酸や硫酸など硫黄が入った酸を用いてオルトエステル化し、反応物の再結晶化を行わずに、当該オルトエステル化反応溶液にアルコール及び水を添加して加水分解して17位をエステル化した後、21位をエステル化する。
【選択図】図2
図1
図2