KR20130116268A

KR20130116268A - (3s,3s'') 4,4''-디설판디일비스(3-아미노부탄 1-설폰산)의 제조방법

Info

Publication number: KR20130116268A
Application number: KR1020137011888A
Authority: KR
Inventors: 파브리스 발라부완느; 조나땅 마덱; 쟝-마리 슈나이더; 제라르 꼬끄렐; 니꼴라 꾸브라; 요안 까르디늬; 마리-노엘르 쁘띠
Original assignee: 깡뚬 제노믹스
Priority date: 2010-10-07
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2031-10-07
Also published as: EA021612B1; EP2439192A1; AU2011311483A1; KR101893894B1; BR112013008404B1; BR112013008404A2; KR101869366B1; HUE058031T2; CY1124919T1; SMT202200024T1; AU2011311483B2; BR122021023430B1; CA2813834A1; JP2014500238A; EP3395796A1; MX2013003863A; CA3016057C; KR20180032682A; PL2625163T3; US9340497B2

Abstract

본 발명은 (S)-에틸 2-(벤질옥시카보닐아미노)-4-(네오펜틸옥시설포닐)부타노에이트 A로부터 다섯 단계에서 (3S,3S') 4,4'-디설판디일비스(3-아미노부탄 1-설폰산)을 제조하기 위한 신규 방법에 관한 것이다.

Description

(3S,3S') 4,4'-디설판디일비스(3-아미노부탄 1-설폰산)의 제조방법{METHOD FOR THE PREPARATION OF (3S,3S') 4,4'-DISULFANEDIYLBIS (3-AMINOBUTANE 1-SULFONIC ACID}

본 발명은 (S)-에틸 2-(벤질옥시카보닐아미노)-4-(네오펜틸옥시설포닐)부타노에이트 A로부터 다섯 단계에서 (3S,3S') 4,4'-디설판디일비스(3-아미노부탄 1-설폰산)을 제조하기 위한 신규 방법에 관한 것이다. (3S,3S') 4,4'-디설판디일비스(3-아미노부탄 1-설폰산)은 본 발명에서 "화합물 I"로서 지칭된다.

화합물 I은 2개의 3-아미노 4-메르캅토부탄설폰산 분자들의 티올 말단 사이에 이황화 결합을 생성함으로써 제조되는 선택적 아미노펩티다아제 A(APA) 억제제 3-아미노 4-메르캅토부탄설폰산(이는 종래 문헌에서 EC33이라고도 불리워짐)의 이량체이다. 이량체화는 분자가 프로드럭으로서 혈액-뇌 장벽을 더 잘 횡단할 수 있도록 해준다. 화합물 I(이는 종래 문헌에서 RB150이라고도 불리워짐)은 문헌 [Bodineau et al. in Hypertension 2008 51, 1318-1325]에 기재되어 있는 바와 같이 효과적인 항-승압제제인 것으로 입증되었다.

화합물 I 및 이의 항-승압제로서의 용도는 특허출원 WO2004/007441에 개시되어 있다. 화합물 I을 합성하기 위해 이 문헌에서 제공하는 방법의 예는 L-호모세린으로부터 여섯 단계에서 형성될 수 있도록 한다. 이 방법에 포함되는 기술지침들, 특히 당량 수, 용매 및/또는 정제기법은 산업적 규모로 효과적이고 용이하게 전환될 수 있도록 하지 못 한다.

유기 합성에 있어서 불변의 목적은 산업적 조건으로 옮겨질 수 있는 합성 방법을 만들어내는 것이다. 산업적 공정에 대한 필요조건들을 충족시키기 위해, 합성의 다양한 파라미터들이 최적화되어야 한다. 먼저, 용매는 쉽게 회수될 수 있도록 가능한한 휘발성이 아니어야 한다. 따라서, 염소처리된 휘발성 용매, 예컨대 디클로로메탄, 클로로포름 및/또는 사염화탄소는 피하는 것이 바람직하다. 또한, 필요한 시약의 당량 수는 제한되는 것이 바람직하고, 관련되는 온도는 쉽게 접근할 수 있는 범위에서 유지되는 것이 바람직하고, 정제 단계를 진행하는 것이 수월한 것에 우선권이 주어져야 한다. 마지막으로, 반응 혼합물 및 분리된 산물은 열적으로 안정한 것이 바람직하다.

c-GMP(Current Good Manufacturing Practice)는 인간 또는 동물에게 투여하기 위한 약제품들의 제조에 대해 규정해왔다. GMP 규정들은 회사들이 오염, 혼동 및 오류의 경우를 최소화하거나 제거할 수 있도록 제조업에 대한 품질 접근법을 요구한다. GMP 규정들은 기록 관리, 개인 자격검증, 위생, 청결, 검증 용품, 유효성 검증 과정 및 불평 처리를 포함한 사안들을 다룬다.

본 출원인이 알고있는 한, 화합물 I을 합성하기 위해 산업적으로 이용가능한 방법은 지금까지 어떠한 것도 개시되지 않았다.

따라서, 본 발명의 목적은 디메틸포름아미드와 같은 독성 용매 및 컬럼 크로마토그래피가 사용되는 종래의 방법에 비해 산업적 규모로 효율적이고 쉽게 조정될 수 있는 화합물 I의 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 임의의 약물은 고순도 형태(통상적으로 99.5%보다 더 높은 형태)가 인간 치료에 요구되는 것이 일반적이기 때문에, 이성질체의 형성 조절과 함께 용이한 최종 정제를 조합시킨 방법이 특히 유리하다.

방법

본 발명은 (S)-에틸 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(네오펜틸옥시설포닐)부타노에이트 A로부터, 특히 다섯 단계에서, 화합물 I을 제조하기 위한 신규 방법에 관한 것이다. 도식 1은 A로부터 화합물 I에 이르는 연속적 단계들을 나타낸다.

달리 언급되지 않는다면, 하기의 약칭들과 디노미네이션들이 본 발명의 기재 및 청구항들을 통해 사용된다:

Et　= 에틸; tBu = tert-부틸; CH₂-tBu = 네오펜틸 = 2,2-디메틸프로필

Cbz = 카보벤질옥시

Ms　= 메실 = SO₂CH₃

TFA = 트리플루오로아세트산

THF = 테트라히드로푸란

MTBE = 메틸tert-부틸에테르

HPLC = 고성능액체크로마토그래피

ee = 거울상이성질체 과잉률(enantiomeric excess)

본 명세서에 기재된 각 반응들은 고상에서 수행되거나 또는 액상에서 수행될 수 있다. 액상 반응은 바람직하게는 유기 또는 수성 용매, 예를 들어 THF, 에탄올, 클로로포름, MTBE, 톨루엔, 아세톤, TFA, 및/또는 아니솔로부터 선택된 용매 중에서 수행될 수 있다.

도식 1:

본 발명의 첫번째 목적은 A로부터 화합물 I을 제조하기 위한 일반적 방법에 관한 것으로, 하기 단계를 포함한다:

(a) A의 에틸 에스테르를 환원시켜, (S)-네오펜틸 3-(벤질옥시카보닐아미노) 4-히드록시부탄 1-설포네이트 B를 획득하는 단계;

(b) 상기 알코올 B를 염기의 존재하에서 메탄설포닉 무수물 또는 메탄설포닐 염화물과 반응시켜, (S)-네오펜틸 3-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(메틸설포닐옥시)부탄 1-설포네이트 C를 획득하는 단계;

(c) 상기 메실화된 알코올 C를 포타슘 티오아세테이트와 반응시켜, (S) 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(네오펜틸옥시설포닐)부틸 티오아세테이트 D를 획득하는 단계;

(d) D를 이량체화시켜, (3S,3S') 네오펜틸 4,4'-디설판디일비스(3-(벤질옥시카보닐아미노)부탄 1-설포네이트) E를 획득하는 단계; 및

(e) E의 설포닉 에스테르 및 아민 기를 탈보호시켜, (3S,3S') 4,4'-디설판디일비스(3-아미노부탄 1-설폰산) 화합물 I을 획득하는 단계.

상기 기재된 방법은 본 명세서에서 "일반적 방법"으로 지칭된다.

바람직하게는, 상기 (a) 단계는 A를 NaBH₄/LiCl - THF 및 에탄올의 혼합물(바람직하게는 1:1의 부피비), 및 LiBH₄ - THF로부터 선택된 환원제-용매 커플과 반응시킴으로써 수행될 수 있으며, 더 바람직하게는 A를 LiBH₄ - THF와 반응시킴으로써 수행될 수 있다. 상기 반응은 약 0℃ 내지 약 25℃, 바람직하게는 약 20℃ 내지 약 25℃의 온도에서 수행될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 (a) 단계는 약 20℃ 내지 약 25℃의 온도에서 A를 LiBH₄ - THF와 반응시킴으로써 수행될 수 있다.

THF에서 가용성이고 안정한 LiBH₄의 사용은 부인할 수 없는 안전성의 개선을 나타내며; 특히, 이는 용매로서 순수(neat) THF의 사용을 가능하게 하고, 이에 따라 에탄올 내 수소화붕소나트륨의 분해에 기인한 수소 기체의 유리를 피할 수 있게 된다.

바람직하게는, 상기 (b) 단계는 트리에틸아민의 존재하에서 수행될 수 있다. 상기 반응은 클로로포름 및 MTBE와 톨루엔의 혼합물로부터 선택된 용매 중에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 MTBE와 톨루엔의 혼합물(바람직하게는 3:2의 부피비)에서 수행된다. 상기 반응은 약 -10℃ 내지 약 10℃, 바람직하게는 약 5℃ 내지 약 10℃의 온도에서 수행될 수 있다.

합성을 산업적으로 전위시키기 위해, 휘발성 용매는 바람직하게는 덜 휘발성이거나 및/또는 회수하기에 더 용이한 용매로 대체될 것이 요구된다. 본 발명에서 상기 (b) 단계에 대해 더 바람직한 조건은 클로로포름을 덜 휘발성이거나 및/또는 회수하기에 더 용이한 용매, 예컨대 3:2 부피비의 MTBE 및 톨루엔의 혼합물로 대체하는 것을 포함한다.

더 바람직하게는, 상기 (b) 단계는 약 5℃ 내지 약 10℃의 온도에서 3:2 부피비의 MTBE 및 톨루엔의 혼합물 중에서 트리에틸아민의 존재하에 수행될 수 있다.

바람직하게는, 상기 (c) 단계는 에탄올 및 아세톤으로부터 선택된 용매 중에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 아세톤에서 수행된다. 상기 반응은 약 15℃ 내지 약 25℃의 온도에서 수행될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 (c) 단계는 약 15℃ 내지 약 25℃의 온도에서 아세톤 중에서 수행될 수 있다.

바람직하게는, 상기 (d) 단계는 우선 D를 수산화나트륨과 접촉시킴으로써 수행될 수 있다. 그 후, 상기 획득된 혼합물은 요오드와 반응할 수 있다. 용매는 에탄올일 수 있다. 상기 반응은 약 15℃ 내지 약 25℃의 온도에서 수행될 수 있다.

바람직하게는, 상기 (e) 단계는 TFA 및 아니솔의 혼합물 중에서 E를 교반함으로써 수행될 수 있다. 더 바람직하게는, 상기 (e) 단계는 TFA 및 아니솔의 환류 혼합물(바람직하게는 5:1의 부피비) 중에서 E를 교반함으로써 수행될 수 있다.

본 발명의 가장 바람직한 형태는 상기 기재된 일반적 방법 중에서,

- (a) 단계는 약 20℃ 내지 약 25℃의 온도에서 A를 LiBH₄ - THF와 반응시켜 수행되고;

- (b) 단계는 약 5℃ 내지 약 10℃의 온도에서 3:2 부피비의 MTBE 및 톨루엔의 혼합물 중에서 트리에틸아민의 존재하에 수행되고;

- (c) 단계는 약 15℃ 내지 약 25℃의 온도에서 아세톤 중에서 수행되고;

- (d) 단계는 우선 약 15℃ 내지 약 25℃의 온도에서 에탄올 중에서 D를 수산화나트륨과 접촉시키고, 그 후 상기 획득된 혼합물을 약 15℃ 내지 약 25℃의 온도에서 에탄올 중에서 요오드와 반응시켜 수행되고;

- (e) 단계는 5:1 부피비의 TFA 및 아니솔의 환류 혼합물 중에서 E를 교반하여 수행된다.

상기 방법은 산업적 적용을 위해 최적화된 (a) 내지 (e) 단계를 포함하며, 특히 (b) 내지 (e) 단계는 심지어 c-GMP 요구사항들에 따른다.

합성의 산업적 전위는 최적화된 파라미터들을 요구한다. 특히, 고 엔탈피 반응은 피하는 것이 바람직하다. 순도의 높은 수준이 생성물에 대해 바람직하다. 분리된 생성물은 열적으로 안정성인 것이 바람직하다.

표 1에는 상기 바람직한 방법에 대한 각 단계의 반응 엔탈피, 순도(HPLC에 의해 측정되고 몰 퍼센트로서 표현됨) 및 생성물의 안정성이 기재되어 있다.

	순도	엔탈피	안정성
(a) 단계	94.0% ee 98%	△rH_{(LiBH4에 대한 첨가)}=-235kJ/mol △rH_{(HCl 가수분해)}=-145kJ/mol	53℃에서 용융
(b) 단계	98%	△rH = -253kJ/mol	66℃에서 용융 103℃에서 분해
(c) 단계	98%	△rH = -145kJ/mol	72℃에서 용융 154℃에서 분해
(d) 단계	97%	△rH_{(NaOH의 첨가)} = -49kJ/mol △rH_{(I2의 첨가)} = -136kJ/mol	100℃에서 용융 140℃에서 분해
(e) 단계	> 99.9%	△rH = -389kJ/mol	78℃에서 용융 분해는 관찰되지 않음

바람직하게는, 합성의 산업적 전위는 용이한 정제 단계, 특히 합성의 마지막 정제 단계를 요구한다.

본 발명의 바람직한 형태는 화합물 I의 정제가 수중 재결정화에 의해 수행되는 전술한 화합물 I의 합성 방법에 관한 것이다.

바람직하게는, 합성의 산업적 전위는 화합물의 가장 안정한 형태, 특히 최종 생성물의 가장 안정한 형태를 요구한다.

화합물 I에 대해 수행된 연구들에 따르면, 화합물의 순(neat) 형태에 비해 수화물 형태, 특히 삼수화물 형태가 더 안정하다는 것이 밝혀졌다. 삼수화물 형태의 화합물 I(3H₂O)은 대기 조건(ambient condition)하에서 가장 안정한 형태이다. 화합물 I의 수화물들의 임의의 혼합물은 대기 조건하에서 며칠 내에 삼수화물 형태로 진전될 것이다. 본원에서 사용되는 대기 조건은 15℃ 내지 25℃의 온도, 대기압, 및 50% 초과의 상대습도율을 나타낸다.

본 발명의 바람직한 형태는 화합물 I이 수화물 형태, 바람직하게는 삼수화물 형태로 획득되는 전술한 화합물 I의 합성 방법에 관한 것이다.

따라서, 본 발명의 또다른 목적은 화합물 I의 결정질 삼수화물 형태이다. 특히, 화합물 I 삼수화물의 결정학적 구조는 실시예 2에 상세하게 기재되어 있다.

전술한 일반적 방법의 출발물질인 (S) 에틸 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(네오펜틸옥시설포닐)부타노에이트 A의 합성에 대해서는, 특허출원 WO2004/007441에 4,4'-티오비스 (3-아미노부탄 1-네오펜틸설포네이트) 비스-트리플루오로아세테이트의 합성에 있어서 중간체로서 이미 개시되어 있다. 이의 분리는 필요하다면 당업자에 의해 용이하게 수행될 수 있다.

본 발명의 또다른 목적은 L-호모시스틴으로부터 화합물 A의 합성이 하기 단계를 포함하는 전술한 일반적 방법이다:

(a-1) L-호모시스틴을 벤질 클로로포름에이트와 반응시켜, (2S,2S') 4,4'-디설판디일비스(2-(벤질옥시카보닐아미노)부탄산) F를 획득하는 단계;

(b-1) F와 에탄올 사이에 에스테르화 반응을 수행하여, (2S,2S') 디에틸 4,4'-디설판디일비스(2-(벤질옥시카보닐아미노)부타노에이트) G를 획득하는 단계;

(c-1) G의 이황화 결합을 산화 분해시켜, (S) 에틸 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(클로로설포닐)부타노에이트 H를 획득하는 단계;

(d-1) 상기 설포닐 클로라이드 H를 네오펜틸 알코올과 반응시켜, (S) 에틸 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(네오펜틸옥시설포닐)부타노에이트 A를 획득하는 단계.

L-호모시스틴으로부터 A의 합성은 도식 2에 나타나 있다.

도식 2:

A로부터 화합물 I의 합성에 대해 환기되는 것과 동일한 생각으로, A를 합성하기 위한 방법이 산업적 요구조건들에 가능한한 많이 따르도록 최적화될 수 있다.

바람직하게는, (a-1) 단계는 수산화나트륨의 존재하에서 수행될 수 있다. 용매는 THF일 수 있다. 상기 반응은 약 5℃ 내지 약 25℃의 온도에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 상기 온도는 시약을 첨가하는 동안 약 5℃ 내지 약 10℃에서 유지될 수 있다.

분석의 용이성은 산업용으로 적합할 수 있는 합성에 대해 중요한 기준이다. 화합물 F상에서 Cbz 아민 보호기의 존재는 분석, 특히 HPLC 분석에 대해 더 적합한 것으로 만들어줄 수 있다.

바람직하게는, (b-1) 단계는 F를 티오닐 클로라이드와 반응시켜 수행될 수 있다. 용매는 순 에탄올일 수 있다. 상기 반응은 약 45℃ 내지 약 55℃의 온도에서 수행될 수 있다.

바람직하게는, (c-1) 단계는 G를 염소와 반응시켜 수행될 수 있다. 용매는 에탄올일 수 있다. 상기 반응은 약 5℃ 내지 약 10℃의 온도에서 수행될 수 있다.

바람직하게는, (d-1) 단계는 트리에틸아민의 존재하에 수행될 수 있다. 용매는 톨루엔일 수 있다. 상기 반응은 약 15℃ 내지 약 25℃의 온도에서 수행될 수 있다.

도 1 :
화합물 I 삼수화물의 XRPD(X Ray Powder Diffraction) 패턴의 비교: 단결정 구조로부터 산출된 것(하부 스펙트럼) 및 실험적(상부 스펙트럼).
도 2:
화합물 I 삼수화물의 ORTEP(Oak Ridge Thermal Ellipsoid Plot) 표현.
도 3:
화합물 I 삼수화물의 축을 따른 투영. H-결합은 점선으로 표현된다.

실시예 1: (S) 에틸 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(네오펜틸옥시설포닐)부타노에이트 A 로부터 화합물 I의 합성

(a) 단계: (S) 네오펜틸 3-(벤질옥시카보닐아미노) 4-히드록시부탄 1-설포네이트 B

(S) 에틸 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(네오펜틸옥시설포닐)부타노에이트 A(41.55 g, 100.0 mmol, 1.0 eq.)를 THF 중 LiBH₄의 2M 용액(50 mL, 44.8 g, 100.0 mmol, 1.0 eq.)에 적하첨가한다. 상기 첨가는 3시간에 걸쳐 실온에서 수행한다. 첨가의 말기에, 상기 혼합물을 전환이 완료될 때(A<1%)까지 실온에서 교반한다. 톨루엔의 첨가, 그 후 HCl에 의한 가수분해, NaHCO₃ 및 물에 의한 유기 층의 세척, 및 진공하에서의 농축에 의해, 원하는 생성물이 옅은 황색 오일로서 정량적 수율(ee = 98%)로 획득되며, 이는 4일 또는 5일 내에 실온에서 천천히 결정화된다.

B는 DSC 분석에 의해 매우 낮은 용융점을 갖는 것으로 밝혀졌기 때문에, 단순 결정화에 의해 고체로서 분리시키는 것이 불가능하였다. B를 용액 중에 놔두고 하기 단계에서 추가 정제 없이 사용하기로 결정하였다.

(b) 단계: (S) 네오펜틸 3-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(메틸설포닐옥시)부탄 1-설포네이트 C

톨루엔(115 mL, 2.0 vol.) 중 B(57.64 g, 154.34 mmol, 1.0 eq.)의 용액을 실온에서 MTBE(173 mL, 3.0 vol.)로 희석시킨다. 그 후, 메실 클로라이드(17.9 mL, 26.5 g, 231.50 mmol, 1.5 eq.)를 실온에서 첨가하고, 균질 혼합물을 10℃로 냉각시킨다. 트리에틸아민(43.0 mL, 31.2 g, 308.67 mmol, 2.0 eq.)의 첨가는 T<20℃에서 수행한다. 첨가의 말기에, 상기 혼합물을 전환이 완료될 때(B<1%)까지 10℃에서 교반한다. 희석된 HCl에 의한 가수분해 이후에, 유기 층을 NaHCO₃, 물 및 브라인으로 세척하고, 이어서 감압하에 부분 농축시킨다. 그 후, 대응하는 메실레이트를 40℃에서 헵탄(5.0 vol.)의 첨가에 의해 결정화시킨다. 냉각, 여과 및 건조 이후에, 예상되는 생성물이 희끄무레한 고체로서 92.5% 수율 및 매우 높은 화학적 순도(98%)로 분리된다.

(c) 단계: (S) 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(네오펜틸옥시설포닐)부틸 티오아세테이트 D

아세톤(203 mL, 2.5 vol.) 중 메실레이트 C(81.3 g, 180.05 mmol, 1.0 eq.)의 용액을 실온에서 2시간에 걸쳐 아세톤(203 mL, 2.5 vol.) 중 포타슘 티오아세테이트(41.1 g, 360.1 mmol, 2.0 eq.)의 현탁액에 적하첨가한다. 상기 반응 혼합물을 전환이 완료될 때(C<1%)까지 실온에서 교반한다. 염의 여과 및 톨루엔(4.0 vol.)의 첨가 이후에, 25℃에서 감압하에 증류에 의해 아세톤을 제거한다. 이어서, 상기 용액을 활성탄으로 처리하고, 2.0 부피로 농축시킨다. 실온에서 헵탄(5.0 vol.)의 느린 첨가, 그 후 0℃에서 냉각, 여과 및 45℃에서 건조에 의해, 예상되는 생성물이 희끄무레한 고체로서 78.2% 수율 및 매우 높은 화학적 순도(98%)로 획득된다.

(d) 단계: (3S,3S') 네오펜틸 4,4'-디설판디일비스(3-(벤질옥시카보닐아미노)부탄 1-설포네이트) E

에탄올(203 mL, 2.5 vol.) 중에 현탁된 D(59.16 g, 137.1 mmol, 1.0 eq.)의 용액을 0℃로 냉각시킨다. 그 후, 물(16.9 mL, 0.285 vol.)로 희석시킨 20% 수산화나트륨(25.1 mL, 150.8 mmol, 1.1 eq.)을 10℃ 미만의 온도를 유지하면서 현탁액에 적하첨가한다. 상기 반응 혼합물을 실온으로 따뜻하게 하고, 전환이 완료될 때(D<1%)까지 교반한다. 중간체 티올은 에탄올(118 mL, 2.0 vol.) 중 요오드(20.9 g, 82.3 mmol, 0.6 eq.)의 용액과 실온에서 반응한다. 상기 반응은 산화제의 첨가 말기에 완료된다. 과량의 잔여 요오드를 환원시키기 위한 Na₂S₂O₅(13.0 g, 68.5 mmol, 0.5 eq.) 수용액(118 mL, 2.0 vol.)의 첨가 이후에, 40℃에서 감압하에 증류에 의해 에탄올을 제거한다. 실온에서 물(3.0 vol.)의 첨가, 그 후 0℃에서 냉각, 여과 및 45-50℃에서 건조에 의해, 예상되는 이량체가 백색 고체로서 98.3% 수율 및 매우 높은 화학적 순도(97.0%)로 획득된다. 요오드의 환원으로부터 발생한 요오드화 이온의 양은 전위차 어세이에 의해 샘플에서 체크된다.

E⁰(Ag⁺/Ag(s))=0.80V

Ks_AgI=1.5.10^-16

[AgNO₃]=0.1N

전극: E=E⁰(Ag⁺/Ag(s))+0.06log[Ag⁺]

[Ag⁺]=K_SI/[I^-]

E=E⁰(Ag⁺/Ag(s))+0.06log(K_SI/[I^-])

어세이: [I^-]는 감소하고, E는 증가함.

LOD=1 mg

요오드화 이온이 더 이상 검출되지 않을 때까지 추가 4회 물 세척을 수행한다. 그 결과는 표 2에 나타낸다.

세척	1	2	3	4
I ^- 어세이(%)	4.5	1.26	0.12	0.02

(e) 단계: (3S,3S') 4,4'-디설판디일비스(3-아미노부탄 1-설폰산) 화합물 I

화합물 I

TFA(220 mL, 5.0 vol.) 및 아니솔(44 mL, 1.0 vol.) 중 E(44.0 g, 56.6 mmol, 1.0 eq.)의 용액을 가열하여 환류시키고(75℃), 상기 반응 혼합물을 전환이 완료될 때(E<1%)까지 상기 조건에서 교반한다. 50℃에서 감압하에 증류에 의해 TFA를 제거한다. 실온에서 MTBE(5.0 vol.)의 느린 첨가에 의해, 예상되는 생성물 침전이 만들어진다. 분쇄, 여과, 및 MTBE(1.0 vol.)에 의한 세척 이후에, 조(crude) 고체를 메탄올(220 mL, 5.0 vol.) 중에 현탁시킨다. 새로운 분쇄, 여과, 및 MTBE(1.0 vol.)에 의한 세척, 그 후 감압하에 건조에 의해, 화합물 I이 백색 고체로서 92.5% 수율로 획득된다.

NMR: ¹H (용매 D₂O, 400 MHz, ppm): 4.70 (s, 6H, H₅); 3.77 (m, 2H, H₂); 3.14 (dd, 2H, H₁); 2.98 (dd, 4H, H₄); 2.86 (dd, 2H, H₁); 2.13 (m, 4H, H₃). ¹³C (용매 D₂O, 100 MHz, ppm): 49.4 (2C, C₂); 46.6 (2C, C₄); 38.3 (2C, C₁); 26.9 (2C, C₃).

실시예 2: 화합물 I 삼수화물의 결정학적 데이터

실시예 1에서 획득한 화합물 I을 오직 삼수화물 형태를 함유하도록 하기 위해 대기 조건에서 22일 동안 저장하였다.

데이터 수집:

화합물 I 삼수화물 [C₈S₄N₂O₆H₂0, 3(H₂O)]의 결정 구조는 단결정 X선 회절(XRD)로부터 확인되었다. 선택된 결정을 유리섬유에 고정시키고, CCD 영역 검출계가 구비된 Bruker SMART APEX 회절계의 전 3원 고니오미터(full three-circle goniometer)에 마운팅시켰다. 3개의 ω 스캔(0.3°의 단계들)에 대응하는 3 세트의 노출(총 1800 프레임)이 3개의 다른

값에 대해 기록되었다.

도 1에는 화합물 I 삼수화물의 실험적 및 산출된 XRD 패턴이 도시되어 있다.

표 3에는 화합물 I 삼수화물 구조에 대해 PowderCell로부터 산출된 반사 모음들(a selection of calculated reflections) 및 대응하는 실험적 피크 위치 및 세기(intensity)가 기재되어 있다. 결정화 방법에 의존하는 우선전 배향 효과가 매우 중요하기 때문에, 실험적 피크의 세기 값에 중요성을 너무 많이 부여해서는 안 된다.

결정의 배향 매트릭스 및 셀 파라미터들은 SMART 소프트웨어를 사용하여 미리 결정되었다. 데이터 통합(integration) 및 글로벌 셀 정제(global cell refinement)는 SAINT 소프트웨어에 의해 수행되었다. 세기(intensity)는 로렌쯔(Lorentz), 편광(polarisation), 감쇠(decay) 및 흡수(absorption) 효과들에 대해 보정되었으며(SAINT 및 SADABS 소프트웨어), F_o ²로 감소(reduce)되었다. 프로그램 패키지 WinGX3이 스페이스기 결정, 구조 해독 및 정제에 사용되었다.

데이터 정제(refinement):

기준 스페이스기 P2₁(n°4)는 체계적 소거(systematic extinction) 및 등가 반사(equivalent reflection)의 상대적 F_o ²로부터 결정되었다. 구조는 직접적 방법에 의해 해독되었다(SIR 92). 이방성 변위 파라미터들은 모든 비-수소 원자들에 대해 정제되었다. 수소 원자들은 후속차(subsequent difference) 푸리에(Fourier) 합성으로부터 위치되고, 기하학적 제한(geometrical constraint)으로 위치된다(SHELXL). F2에 대한 풀-매트릭스 최소-제곱 정제(full-matrix least-square refinement)의 마지막 사이클(final cycle)은 3714개의 관찰된 반사들(observed reflections) 및 234개의 가변적 파라미터들에 기초하였으며, 하기의 칭량 및 비칭량 합의 인자들(unweighted and weighted agreement factors)로 수렴되었다: [F²>2σ(F²)]에 대해 R1 = 0.0347, wR2 = 0.0845, 및 모든 데이터에 대해 R1 = 0.0371, wR2 = 0.0934.

주위온도(ambient temperature)에서 수중 화합물 I의 포화 용액의 느린 증발에 의해 결정이 획득되었다.

결정학적 데이터:

화학식	C₈S₄N₂O₆H₂₀,3(H₂O)
분자량 / g.mol ^-1	422.55
결정계	단사정계
스페이스기(Space Group)	P2₁ (n°4)
Z	2
Z'(단위 셀 당 비대칭 단위)	1
a / Å	5.936(2)
b / Å	8.849(3)
c / Å	17.416(7)
β(°)	93.349(6)
V / Å ³	913.4(6)
dcalc / g.cm ^-3	1.536
온도 / K	293(2)
절대적 구조 파라미터	0.0(5)
결정 색	무색
대략적인 결정 크기 / mm	0.5 x 0.3 x 0.05
F(000) / e-	448
흡수 계수 μ(MoKα1) / mm ^-1	0.562

표 5에는 원자 좌표들(x10⁴) 및 등가 등방성 변위(equivalent isotropic displacement) 파라미터들(Å²x10³)을 나타낸다. U(eq)는 직교화된(orthogonalized) Uij 텐서(tensor)의 트레이스(trace)의 1/3로서 정의된다.

구조적 기술:

비대칭 단위(asymmetric unit)는 3개의 물 분자들과 조합된 단일 화합물 I 분자로 구성된다. 도 2에는 화합물 I 분자 및 3개의 물 분자들의 비대칭 단위가 도시되어 있다.

b 축을 따라, 화합물 I의 연속적(successive) 분자들은 2종류의 수소 결합, 즉 산소 원자 O1A와 수소 원자 H(N1A) 사이에 수립된 수소 결합(d~1.94 Å) 및 산소 원자 O1과 수소 원자 H(N1) 사이에 수립된 수소 결합(d~1.99 Å)을 통해 상호작용한다. a 축을 따라, 화합물 I의 2개의 일련의(consecutive) 분자들은 산소 원자 O2A와 수소 원자 H(N1A) 사이의 수소 결합(d~1.98 Å)을 통해 상호작용한다. a 및 b 방향에서 배향된 상기 상호작용들에 의해 (110)에 평행한 층들이 도출된다. 또한, 물 분자(OWA)는 이들 분자들 사이에 삽입되고, 3개의 다른 수소 결합들을 수립한다: 첫번째 수소 결합은 산소 원자 OWA를 수소 원자 H(N1A)에 연결하고(d~2.02 Å), 두번째 수소 결합은 산소 원자 O3A를 수소 원자 H(OWA)에 연결하고(d~1.94 Å), 마지막 수소 결합은 산소 원자 O1을 H(OWA)에 연결한다(d~1.97 Å). 슬라이스(110)는 d₀₀₁의 두께를 나타낸다(~17.5 Å). 축을 따른 이들 슬라이스들 내부에서 다양한 상호작용들은 도 3에 더 구체적으로 도시되어 있다. 2개의 일련의(consecutive) 층들은 (002) 평면(plane)에 위치한 2개의 다른 물 분자들 OWB 및 OWC와 수립된 수소 결합들을 통해 c 축을 따라 상호작용한다. OWB 물 분자의 산소 원자는 제1슬라이스로부터 (N1의) 수소 원자 H와 수소 결합을 수립하고(d~2.00 Å), 산소 원자 O3 및 (OWB의) 수소 원자 H와 수소 결합을 통해 다음 슬라이스에 연결된다(d~1.92 Å). OWC 물 분자의 산소 원자는 제1슬라이스에 대해 (N1의) 수소 원자 H와 수소 결합을 수립하고(d~1.86 Å), 이어서 설포네이트 모이어티 S2로부터 2개의 산소 원자들의 상호작용을 통한 2개의 수소 결합들을 경유하여 인접한 슬라이스에 연결된다. 산소 원자 O2 및 산소 원자 O3은 각각 d~2.30 Å 및 d~2.03 Å의 결합 길이로 물 분자 OWC의 2개의 수소 원자들과 상호작용한다.

실시예 3: L-호모시스틴으로부터 (S) 에틸 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(네오펜틸옥시설포닐)부타노에이트 A의 합성

(a-1) 단계: (2S,2S') 4,4'-디설판디일비스(2-(벤질옥시카보닐아미노)부탄산) F

L-호모시스틴(200.0 g, 745.5 mmol, 1.0 eq.)을 THF(1000 mL, 5.0 vol.) 중에 현탁시키고, 5-10℃로 냉각시킨다. 20% 수산화나트륨(521.7 mL, 626.2 g, 125.25 g at 100%, 3.13 mmol, 4.2 eq.)의 첨가 이후에, 벤질 클로로포름에이트(220.3 mL, 267 g, 1565.5 mmol, 2.1 eq.)을 첨가한다. 실온에서 밤을 지낸 후 전환이 완료된다(L-호모시스틴<1%). 추출 및 물에 의한 유기 층의 세척에 의해, 정량적 수율로 분리된 황색 오일이 획득되고, 이는 실온에서 노르스름한 고체로서 천천히 결정화된다.

(b-1) 단계: (2S,2S') 디에틸 4,4'-디설판디일비스(2-(벤질옥시카보닐아미노)부타노에이트) G

F(140.0 g, 260.89 mmol, 1.0 eq.)를 순 에탄올(700 mL, 5.0 vol.) 중에 현탁시키고, 50℃로 가열한다. SOCl₂(41.6 mL, 68.3 g, 573.96 mmol, 2.2 eq.)의 첨가는 축적(accumulation)을 피하기 위해 50℃에서 진행한다. 50℃에서 1시간 후에 전환이 완료된다(F<1%). 조(crude) 혼합물의 농축, 그 후 에틸 아세테이트 중 용해 및 유기 층의 세척에 의해, 부분 농축된 맑은 용액이 획득된다. 5.0 부피의 헵탄의 느린 첨가에 의해, 백색 고체로서 원하는 생성물의 결정화가 획득된다. 여과 및 건조 이후에, 비스-에스테르가 92% 수율로 분리된다.

(c-1) 단계: (S) 에틸 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(클로로설포닐)부타노에이트 H

G(100.0 g, 168.7 mmol, 1.0 eq.)를 에탄올(500 mL, 5.0 vol.) 중에 현탁시키고, 5℃로 냉각시킨다. Cl₂(83.7 g, 1.18 mol, 7.5 eq.)의 첨가는 T<10℃에서 수행한다. 반응 혼합물이 완전히 균질해질 때, 전환이 완료된다(G<1%). 20℃ 미만의 온도를 유지하면서, 설포닐 클로라이드 용액을 수성 카보네이트 용액 및 톨루엔의 혼합물에 붓는다. 유기 층의 세척, 그 후 감압하에서의 농축에 의해, 무색 오일로서 원하는 생성물이 96.8% 수율로 획득된다.

생성물의 농축된 톨루엔 용액(2.0 vol.)에 5.0 부피의 헵탄이 느리게 첨가될 때, 예상되는 생성물이 백색 고체로서 분리될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 순도는 실제로 개선되지 않고, 수율은 극적으로 감소한다(75-80%). 결론적으로, 설포닐 클로라이드 H는 1.0 부피의 톨루엔에서 분리되고, 추가 정제 없이 하기 단계에서 사용된다.

(d-1) 단계: (S) 에틸 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(네오펜틸옥시설포닐)부타노에이트 A

네오펜틸 알코올(29.1 g, 329.84 mmol, 1.2 eq.)을 톨루엔(400 mL, 4.0 vol.) 중에 용해시키고, 톨루엔(100 mL, 1.0 vol.) 중 H(100.0 g, 274.87 mmol, 1.0 eq.)의 용액을 실온에서 첨가한다. 그 후, 균질 혼합물을 0℃로 냉각한다. 트리에틸아민(46.0 mL, 33.4 g, 329.84 mmol, 1.2 eq.)의 첨가는 0℃에서 수행한다. 첨가의 말기에, 상기 혼합물을 전환이 완료될 때(H<1%)까지 실온으로 따뜻하게 한다. 희석된 HCl에 의한 가수분해 이후에, 유기 층을 NaHCO₃, 물 및 브라인으로 세척하고, 감압하에 농축시켜, 원하는 생성물이 옅은 황색 오일로서 94.4% 수율로 획득된다.

Claims

하기 단계를 포함하는, (S) 에틸 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(네오펜틸옥시설포닐)부타노에이트 A로부터 (3S,3S') 4,4'-디설판디일비스(3-아미노부탄 1-설폰산)의 제조방법:
(a) A의 에틸 에스테르를 환원시켜, (S) 네오펜틸 3-(벤질옥시카보닐아미노) 4-히드록시부탄 1-설포네이트 B를 획득하는 단계;
(b) 알코올 B를 염기의 존재하에서 메탄설포닉 무수물 또는 메탄설포닐 염화물과 반응시켜, (S) 네오펜틸 3-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(메틸설포닐옥시)부탄 1-설포네이트 C를 획득하는 단계;
(c) 메실화된 알코올 C를 포타슘 티오아세테이트와 반응시켜, (S) 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(네오펜틸옥시설포닐)부틸 티오아세테이트 D를 획득하는 단계;
(d) D를 이량체화시켜, (3S,3S') 네오펜틸 4,4'-디설판디일비스(3-(벤질옥시카보닐아미노)부탄 1-설포네이트) E를 획득하는 단계; 및
(e) E의 설포닉 에스테르 및 아민 기를 탈보호시켜, (3S,3S') 4,4'-디설판디일비스(3-아미노부탄 1-설폰산)을 획득하는 단계.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계는 약 0℃ 내지 약 25℃의 온도에서 A를 NaBH₄/LiCl - THF와 에탄올의 혼합물 및 LiBH₄ - THF로부터 선택된 환원제-용매 커플과 반응시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계는 약 20℃ 내지 약 25℃의 온도에서 A를 LiBH₄ - THF와 반응시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (b) 단계는 약 -10℃ 내지 약 10℃의 온도에서 염기로서 트리에틸아민의 존재하에 클로로포름 및 MTBE와 톨루엔의 혼합물로부터 선택된 용매 중에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계는 약 5℃ 내지 약 10℃의 온도에서 염기로서 트리에틸아민의 존재하에 3:2 부피비의 MTBE와 톨루엔의 혼합물 중에서 B를 메탄설포닐 염화물과 반응시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (c) 단계는 에탄올 및 아세톤으로부터 선택된 용매 중에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (c) 단계는 약 15℃ 내지 약 25℃의 온도에서 아세톤 중에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (d) 단계는 약 15℃ 내지 약 25℃의 온도에서 에탄올 중에서 D를 수산화나트륨과 접촉시키고, 이에 따라 획득된 혼합물을 에탄올 중에서 요오드와 반응시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (e) 단계는 TFA와 아니솔의 혼합물 중에서 E를 교반하여 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 (e) 단계는 5:1 부피비의 TFA와 아니솔의 환류 혼합물 중에서 E를 교반하여 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
최종 생성물의 정제가 수중 재결정화에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
최종 생성물이 그의 수화물 형태들 중 하나로서, 바람직하게는 그의 삼수화물 형태로서 획득되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
A는 하기 단계를 포함하는 방법에 의해 L-호모시스틴으로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 제조방법:
(a-1) L-호모시스틴을 벤질 클로로포름에이트와 반응시켜, (2S,2S') 4,4'-디설판디일비스(2-(벤질옥시카보닐아미노)부탄산) F를 획득하는 단계;
(b-1) F와 에탄올 사이에 에스테르화 반응을 수행하여, (2S,2S') 디에틸 4,4'-디설판디일비스(2-(벤질옥시카보닐아미노)부타노에이트) G를 획득하는 단계;
(c-1) G의 이황화 결합을 산화 분해시켜, (S) 에틸 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(클로로설포닐)부타노에이트 H를 획득하는 단계; 및
(d-1) H를 네오펜틸 알코올과 반응시켜, (S) 에틸 2-(벤질옥시카보닐아미노) 4-(네오펜틸옥시설포닐)부타노에이트 A를 획득하는 단계.
제13항에 있어서,
상기 (a-1) 단계는 약 15℃ 내지 약 25℃의 온도에서 수산화나트륨의 존재하에 THF 중에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 (b-1) 단계는 약 45℃ 내지 약 55℃의 온도에서 순 에탄올 중에서 F를 티오닐 클로라이드와 반응시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (c-1) 단계는 약 5℃ 내지 약 10℃의 온도에서 에탄올 중에서 G를 염소와 반응시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (d-1) 단계는 약 15℃ 내지 약 25℃의 온도에서 톨루엔 중에서 트리에틸아민의 존재하에 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
하기의 X선 회절 성질을 본질적으로 나타내는 결정성 (3S,3S') 4,4'-디설판디일비스(3-아미노부탄 1-설폰산) 삼수화물:

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