專利名稱：一種可降低二聚體雜質(zhì)水平的提純洛伐他汀和辛伐他汀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提純洛伐他汀或辛伐他汀的方法，其降低了終產(chǎn)品中二聚體雜質(zhì)的水平。
背景技術(shù)：
洛伐他汀及其類似物，例如辛伐他汀，是有效的抗高膽固醇血癥的試劑，通過限制膽固醇的生物合成發(fā)揮作用。洛伐他汀是已知的降膽固醇試劑中最重要的一種。洛伐他汀(CAS注冊(cè)號(hào)75330-75-5)也被稱作美維諾林或莫納可林K，其化學(xué)名稱是β，β-二羥基-7-[1，2，6，7，8，8a-六氫-2，6-二甲基-8-(2-甲基-丁酰氧基)-1-萘-1-基]-庚酸β-內(nèi)酯，分子式 洛伐他汀洛伐他汀，是一類化合物中的一種，其通常被稱為抑制素，已知以開環(huán)羥基酸和內(nèi)酯形式存在。洛伐他汀的內(nèi)酯形式如上所示。
洛伐他汀及其類似物抑制3-羥基-3-甲基-戊二酸輔酶A還原酶(“HMG-CoA還原酶”)。HMG-CoA還原酶催化甲羥戊酸，一種膽固醇生物合成的早期中間體，的形成。洛伐他汀是非常有利的，這是由于應(yīng)用它的結(jié)果是，形成于生物合成后期的具有有毒的類固醇骨架的生物合成中間體不能積累。洛伐他汀也可以增加細(xì)胞膜表面上的LDL受體的數(shù)量，其可以去除血液循環(huán)中的LDL膽固醇，因此降低了血漿中膽固醇的含量。
洛伐他汀常規(guī)地通過發(fā)酵生產(chǎn)。GB 2,046,737公開了洛伐他汀可以用一些屬于紅曲霉菌屬的菌株，例如，通過在7到40℃培養(yǎng)紅色紅曲霉菌(M.ruber)1005生產(chǎn)。作為培養(yǎng)基，使用葡萄糖，蛋白胨，玉米漿和氯化銨的水溶液。在需氧狀態(tài)下發(fā)酵10天，從5升肉湯培養(yǎng)基濾液中得到87毫克洛伐他汀。
美國專利4,294,926公開了洛伐他汀優(yōu)選地生物合成的方法在包含碳水化合物，例如，葡萄糖，果糖，麥芽糖作為碳源；氮源，例如，酵母，水解酵母，水解酪蛋白，玉米漿，和無機(jī)鹽，例如，碳酸鈣，硫酸鎂，鈷，鐵，和錳鹽的培養(yǎng)基上，在20-37℃下使用屬于土曲霉菌種的保藏號(hào)為ATCC20541或20542的微生物。類似的方法在美國專利4,420,491；4,342,767；4,319,039和4,294,846中也有描述，其中，在包含1-6％碳水化合物和0.2-6％氮源的培養(yǎng)基上發(fā)酵3-5天。
德國專利4,402,591公開了洛伐他汀的生物合成方法通過在25-35℃表面或浸沒培養(yǎng)屬于側(cè)耳屬的微生物，例如，糙皮側(cè)耳(P.ostreatus)，紫孢側(cè)耳(P.sapidus)和鳳尾菇(P.saca)，培養(yǎng)時(shí)間為7-14天。
加拿大專利2,129,416公開了洛伐他汀的制備方法用屬于盾殼霉菌屬的微生物，例如，保藏號(hào)為薔薇盾殼霉菌(Coniothyriumfuckelii)ATCC 74227在包含3-15％葡萄糖，0.5-4％蛋白胨，0.5-5％淀粉酶，0.2-1％硫酸銨，0.01-0.1％硫酸鎂，0.05-0.2％消泡劑，0.2-1.5％L-異亮氨酸，0.2-1.5％天冬氨酸的培養(yǎng)基上，在pH值為5-6之間培養(yǎng)。根據(jù)實(shí)施例，肉湯中活性成分的濃度為19-430毫克/升。
匈牙利專利HU 208,997公開了編號(hào)為MV-1，保藏號(hào)為NCAIM(P)F001189的主模式標(biāo)本(holotype)菌株黑曲霉菌(Aspergillus obscurus)的應(yīng)用。發(fā)酵優(yōu)選在包含酵母浸出物和/或蛋白胨和/或酪蛋白作為氮源和葡萄糖和/或麥芽糖或蔗糖作為碳源的培養(yǎng)基上進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模培養(yǎng)的最后，肉湯的活性為400-850毫克/升。
辛伐他汀是洛伐他汀的一種合成類似物，其中8-酰基部分是2，2-二甲基丁酰。辛伐他汀是一種甚至比洛伐他汀更加有效的HMG-CoA還原酶抑制劑。辛伐他汀的化學(xué)名稱是2，2-二甲基丁酸(4R，6R)-6-[2(1S，2S，6R，8S，8aR)-1，2，6，7，8，8a-六氫-2，6-二甲基-1-[2-(四氫-4-羥基-6-氧代-2H-吡喃-2-基)乙基]-1-萘基酯(CAS注冊(cè)號(hào)79902-63-9)。辛伐他汀的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下 辛伐他汀注冊(cè)號(hào)79902-63-9辛伐他汀現(xiàn)在在一些市場上可以ZOCOR商品化得到。辛伐他汀的制備最初描述于美國專利4,444,784中。方法包括洛伐他汀的脫?；半S后用2，2-二甲基丁酰部分?；Ｈ缑绹鴮＠?,582,915和4,820,850所述，辛伐他汀也已經(jīng)通過洛伐他汀酯部分的α烷基化來制備。
發(fā)酵完畢之后，洛伐他汀以內(nèi)酯和酸的形式存在于肉湯中。抑制素的開環(huán)羥基酸形式是其有生物活性的形式。然而，抑制素一般是以內(nèi)酯的形式給病人用藥，其在體內(nèi)被轉(zhuǎn)化為它的活性代謝物羥基酸形式。因此，因?yàn)橹挥袃?nèi)酯形式才是有商業(yè)利益的，酸形式就通過一種叫做內(nèi)酯化的過程轉(zhuǎn)化為內(nèi)酯形式。內(nèi)酯化過程是一個(gè)平衡反應(yīng)，由此開環(huán)的二羥基酸形式被轉(zhuǎn)化為閉環(huán)的內(nèi)酯形式。因?yàn)閮?nèi)酯化是一個(gè)平衡過程，為了達(dá)到內(nèi)酯產(chǎn)物高的產(chǎn)率，必須采用一些方法使平衡向內(nèi)酯方向移動(dòng)。該平衡方程可以描述如下 內(nèi)酯化是一種分子內(nèi)的酯化。導(dǎo)致二聚體形成和更高的寡聚體種類的分子間酯化與內(nèi)酯化相競爭 內(nèi)酯化的方法為本領(lǐng)域所熟知并且許多這樣的方法將在下面討論。在洛伐他汀的內(nèi)酯化或合成辛伐他汀之后，應(yīng)用本領(lǐng)域熟知的結(jié)晶技術(shù)分離抑制素。
文獻(xiàn)報(bào)道的游離羥基酸或其鹽的內(nèi)酯化方法或者在高溫條件下進(jìn)行，即用惰性溶劑回流，或者當(dāng)內(nèi)酯化在環(huán)境溫度下進(jìn)行時(shí)用強(qiáng)酸催化。美國專利4,820,850公開的方法包括在高沸點(diǎn)烴類化合物溶劑如甲苯中加熱游離酸或其鹽，例如銨鹽，至回流溫度(通常100-110℃)7-8小時(shí)。在此高溫下，酸的環(huán)境酸性據(jù)信是內(nèi)酯化反應(yīng)的主要因素。另外，作為反應(yīng)副產(chǎn)物形成的水用共沸蒸餾不斷的除去可以迫使反應(yīng)接近完全(平衡向內(nèi)酯方向移動(dòng))。在加熱回流條件下的內(nèi)酯化過程由于形成二聚體雜質(zhì)而復(fù)雜化，這會(huì)降低最終內(nèi)酯產(chǎn)物的質(zhì)量。一旦形成，該二聚體雜質(zhì)很難除去并且其經(jīng)常占產(chǎn)物的0.4到0.08％。為了使二聚體形成最小化，在內(nèi)酯化反應(yīng)中經(jīng)常采用高稀釋度，代價(jià)是反應(yīng)和過程的效率，這對(duì)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)是不利的。
美國專利4,916,239公開了在室溫下進(jìn)行內(nèi)酯化的方法在強(qiáng)酸催化劑存在下，在乙酸和水的混合物中處理莫維諾林酸的游離銨鹽。在游離羥基酸-內(nèi)酯平衡建立之后(反應(yīng)進(jìn)行到50％轉(zhuǎn)化率)，逐漸加入水，其用量足以將內(nèi)酯從反應(yīng)介質(zhì)中結(jié)晶出來。從溶液中取出內(nèi)酯有利于內(nèi)酯的形成并因此促使內(nèi)酯化作用完全。由于內(nèi)酯不斷從溶液中取出，二聚體的形成也最小化。該方法的缺點(diǎn)在于在大規(guī)模合成中不便使用強(qiáng)酸催化劑。強(qiáng)酸催化劑(例如，甲酸，磷酸，三氟乙酸，硫酸，鹽酸，對(duì)-甲苯酸，磺酸，甲磺酸)的用量經(jīng)常在1.2到1.5摩爾當(dāng)量之間變化，難以操作并且造成環(huán)境不接受的處理問題，尤其是在工業(yè)化規(guī)模。此外，所使用的過量酸催化劑需要在過濾產(chǎn)物之前通過加入強(qiáng)堿中和掉。另外，內(nèi)酯化反應(yīng)在達(dá)到平衡后僅僅完成了大約50％。任何過快或過早地加入水都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的結(jié)晶和過濾問題。此外，反應(yīng)及隨后的處理工作需要大約9-12個(gè)小時(shí)才能完成，因此降低了方法的效率。
美國專利5,917,058公開了一種不用強(qiáng)腐蝕性酸和劇烈加熱條件的內(nèi)酯化方法。該方法包括在惰性的無水環(huán)境中在室溫或適度溫度下用乙酸處理抑制素的開環(huán)羥基酸形式，優(yōu)選其銨鹽形式。乙酸既是溶劑又是催化劑。內(nèi)酯化過程無需加入強(qiáng)酸催化劑。反應(yīng)結(jié)束后通過加入反溶劑將內(nèi)酯化的產(chǎn)物結(jié)晶分離出來。公開的反溶劑是水，己烷，庚烷，或環(huán)己烷。因?yàn)閮?nèi)酯化是一個(gè)平衡反應(yīng)，反應(yīng)副產(chǎn)物-水和氨必須被除去以使平衡向內(nèi)酯方向移動(dòng)。該方法中使用的乙酸原位消耗氨，導(dǎo)致形成乙酸銨。乙酸銨吸收另外一種副產(chǎn)物-水，因?yàn)樗举|(zhì)是吸濕的。據(jù)報(bào)道該方法產(chǎn)率達(dá)85-95％且純度達(dá)95-98％。
美國專利5,939,564也公開了一種不用強(qiáng)腐蝕性酸的內(nèi)酯化方法。在有機(jī)溶劑中無水條件下，鹽形式的開環(huán)羥基酸被加熱至從室溫到溶劑回流的溫度。該混合物隨后在從室溫到50℃的溫度下用溫和的催化劑處理。溫和的催化劑是有機(jī)堿和無機(jī)或有機(jī)酸的鹽，例如吡啶氫溴化物，吡啶鹽酸鹽，或吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽。內(nèi)酯化產(chǎn)物然后通過加入水沉淀，最后從混合物中收集結(jié)晶的產(chǎn)物。該方法最多可制得98.7％純度的洛伐他汀。
盡管上述各種內(nèi)酯化方法降低了環(huán)境負(fù)擔(dān)并提高了產(chǎn)率和純度，但是這些方法仍然導(dǎo)致明顯產(chǎn)生洛伐他汀二聚體。另外，在從洛伐他汀合成辛伐他汀的過程中，在內(nèi)酯化過程中形成二聚體雜質(zhì)。因此，仍然需要一種可以降低二聚體雜質(zhì)水平的純化方法。本發(fā)明正是解決這種需要的。
發(fā)明簡述目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過用溫和堿處理可以將二聚體雜質(zhì)從洛伐他汀或辛伐他汀中除去，堿可以選擇性地水解該二聚體但不會(huì)同時(shí)打開辛伐他汀或洛伐他汀的內(nèi)酯環(huán)。
優(yōu)選的溫和堿包括脂肪族單或雙或三胺，芳香族胺，氫氧化銨，氨氣和上述試劑的水溶液。
使用本發(fā)明的純化方法，可以得到包含低于約0.08％二聚體雜質(zhì)的洛伐他汀或辛伐他汀。因此，本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供化合物，含有低于約0.08％二聚體雜質(zhì)的洛伐他汀和辛伐他汀。
發(fā)明詳述如上面所討論，已知的合成辛伐他汀的方法或洛伐他汀的內(nèi)酯化方法都會(huì)形成不想要的二聚體雜質(zhì)。由于它們會(huì)和洛伐他汀及辛伐他汀共結(jié)晶，因此二聚體雜質(zhì)很難去除。本發(fā)明提供一種洛伐他汀或辛伐他汀的純化方法，其可以降低這些二聚體雜質(zhì)的水平。本發(fā)明提供一種得到基本上純內(nèi)酯形式的純化洛伐他汀或辛伐他汀的方法。本發(fā)明的方法可生產(chǎn)具有低于0.08％二聚體雜質(zhì)的洛伐他汀或辛伐他汀。
本發(fā)明方法利用包含洛伐他汀或辛伐他汀的溶劑混合物在微堿性條件可以水解洛伐他汀二聚體或辛伐他汀二聚體和其他酯類雜質(zhì)，而不會(huì)同時(shí)使內(nèi)酯開環(huán)。一種0.4摩爾當(dāng)量或更少的溫和堿試劑被加到溶劑混合物中以得到堿性條件。優(yōu)選的溫和堿試劑包括脂肪族單或雙或三胺，芳香族胺，氫氧化銨，氨氣和上述試劑的水溶液和它們的混合物。最優(yōu)選的溫和堿試劑是氫氧化銨。
辛伐他汀或洛伐他汀的內(nèi)酯形式(“抑制素內(nèi)酯”)與羥基酸形式的溶解度有很大不同，因此可以被分開。洛伐他汀二聚體可被水解為洛伐他汀羥基酸，脫水洛伐他汀，和洛伐他汀內(nèi)酯。脫水洛伐他汀與洛伐他汀的測定比例取決于水的量。水的量是受到限制的因?yàn)樗兄趦?nèi)酯形式的開環(huán)。抑制素內(nèi)酯從溶劑混合物中回收?；厥找种扑貎?nèi)酯可以用本領(lǐng)域熟知的方法通過從一種合適的溶劑中結(jié)晶出來。結(jié)晶可通過冷卻用于水解內(nèi)酯的溶劑混合物實(shí)現(xiàn)?；蛘撸庥萌軇┗旌衔锟梢员徽舭l(fā)，固體重新懸浮于結(jié)晶溶液中。優(yōu)選結(jié)晶用溶劑包括乙酸異丁酯，乙醇，乙酸丁酯，乙腈，上述溶劑的混合物，乙醇和水的混合物，甲醇和水的混合物。優(yōu)選的混合溶劑是乙酸異丁酯與乙醇以約3∶1混合。用乙醇和水結(jié)晶時(shí)，優(yōu)選比例是0.8∶1.1。用甲醇和水結(jié)晶時(shí)，優(yōu)選比例是0.7∶1.0。結(jié)晶優(yōu)選在大約-20℃到大約+25℃之間進(jìn)行。結(jié)晶更優(yōu)選在大約-15℃到大約+15℃之間進(jìn)行，最優(yōu)選在大約-15℃到大約+5℃之間進(jìn)行。
本發(fā)明另外的一個(gè)方面涉及用來純化洛伐他汀或辛伐他汀的溶劑混合物。在本發(fā)明的一個(gè)方面，溶劑混合物包括一種醇和另一種或多種溶劑成分。溶劑混合物中的醇可以是任何一種烷基醇，芳香族醇，或這些醇的混合物。優(yōu)選的醇包括，但不限于，甲醇，乙醇，異丙醇，正丙醇，異丁醇，正丁醇，叔丁醇或它們的混合物。最優(yōu)選的醇是甲醇和乙醇。本發(fā)明優(yōu)選的溶劑混合物包含1-70v/v％的醇。更優(yōu)選包含5-50v/v％的醇，最優(yōu)選10-30v/v％的醇。
混合物中另外一種溶劑成分據(jù)信可以防止洛伐他汀或辛伐他汀水解或內(nèi)酯開環(huán)。優(yōu)選的溶劑成分，除了溶劑混合物中的醇以外，包括烷烴，烷基衍生物溶劑，和酯衍生物溶劑。優(yōu)選的溶劑包括二氯甲烷，二氯乙烷，氯仿，四氯化碳，乙腈，石油醚，庚烷，己烷，環(huán)己烷，丙酮，和丁基-甲基酮，乙酸甲酯，乙酸乙酯，乙酸丙酯，乙酸異丁酯，乙酸正丁酯，乙酸叔丁酯，甲酸甲酯，甲酸乙酯，甲酸丙酯和它們的混合物。最優(yōu)選的溶劑是醇類，例如甲醇和乙醇和乙酸酯，例如乙酸異丁酯，和乙酸乙酯。
本發(fā)明的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是溶劑混合物比純?nèi)軇└菀兹芙饴宸ニ『托练ニ〔⑶乙部梢杂糜诮Y(jié)晶。因此，本方法與本領(lǐng)域已知的以前的方法相比可以提高洛伐他汀和辛伐他汀的產(chǎn)率。
本發(fā)明的方法制備的洛伐他汀和辛伐他汀包含低于約0.08％的二聚體雜質(zhì)。因此，本發(fā)明另外一個(gè)方面就是關(guān)于二聚體雜質(zhì)含量低于0.08％的洛伐他汀和辛伐他汀化合物。
實(shí)施例買施例1100-220克洛伐他汀(以其內(nèi)酯形式)溶于1升以3∶1比例混合的乙酸異丁酯和乙醇的溶劑混合物中。該混合物加熱到40-70℃。濃氫氧化銨溶液以1.0-2.0％(以活性物質(zhì)計(jì)算)的比例加到該溶液中。溶液在40-85℃混合1-6小時(shí)，然后在1-3小時(shí)內(nèi)冷卻到20-30℃。在-5到+10℃懸浮液進(jìn)一步冷卻2-10小時(shí)。最后在-5到-20℃冷卻15-24小時(shí)。產(chǎn)率為90％。HPLC分析顯示洛伐他汀二聚體降低到了低于0.08％。
100-220克辛伐他汀(以其內(nèi)酯形式)溶于1升以3∶1比例混合的乙酸異丁酯和乙醇的溶劑混合物中。該混合物加熱到40-70℃。濃氫氧化銨溶液(0.1-3.0％，以活性物質(zhì)計(jì)算)被加到該溶液中。溶液在40-70℃混合1-6小時(shí)，然后在1-3小時(shí)內(nèi)冷卻到20-30℃。在-5到+10℃懸浮液進(jìn)一步冷卻2-10小時(shí)。最后在-5到-20℃冷卻15-24小時(shí)。產(chǎn)率為90％。HPLC分析顯示洛伐他汀二聚體降低到了低于0.08％。
權(quán)利要求
1.一種降低洛伐他汀或辛伐他汀中二聚體雜質(zhì)的方法，包括a)在一種溶劑混合物中溶解或懸浮含大于0.08％二聚體雜質(zhì)的洛伐他汀或辛伐他?。籦)用一種溫和堿處理所述的溶液或懸浮液；和c)分離包含低于約0.08％二聚體雜質(zhì)的洛伐他汀或辛伐他汀。
2.權(quán)利要求1的方法，其中通過攪拌所述溶劑混合物或者混合所述溶液將所述溫和堿加到所述溶劑混合物中。
3.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括通過結(jié)晶從所述溶劑混合物中分離洛伐他汀或辛伐他汀的步驟。
4.權(quán)利要求2的方法，其中所述攪拌或混合步驟在從約5℃到所述溶劑混合物的沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行。
5.權(quán)利要求2的方法，其中所述攪拌或混合步驟進(jìn)行1到10個(gè)小時(shí)。
6.權(quán)利要求3的方法，其中所述結(jié)晶在大約-20℃到+25℃溫度下進(jìn)行。
7.權(quán)利要求1的方法，其中溶劑混合物包含一種醇和另外一種溶劑成分。
8.權(quán)利要求7的方法，其中溶劑混合物包含醇的量為大約1-大約70v/v％。
9.權(quán)利要求7的方法，其中所述醇選自鏈烷醇，芳族醇或所述醇的混合物。
10.權(quán)利要求7的方法，其中所述醇選自甲醇，乙醇，異丙醇，正丙醇，異丁醇，正丁醇，叔丁醇或它們的混合物。
11.權(quán)利要求7的方法，其中所述溶劑成分選自酯或酯混合物，乙腈，一種酯和其它溶劑成分的混合物，乙腈和其它溶劑成分的混合物，一種酯和乙腈的混合物，多種酯和乙腈的混合物，或酯和其它溶劑成分的混合物。
12.權(quán)利要求11的方法，其中酯選自乙酸甲酯，乙酸乙酯，乙酸丙酯，乙酸異丁酯，乙酸正丁酯，乙酸叔丁酯，甲酸甲酯，甲酸乙酯，和甲酸丙酯及其混合物。
13.權(quán)利要求11的方法，其中溶劑成分選自二氯甲烷，二氯乙烷，氯仿，四氯化碳，乙腈，石油醚，庚烷，己烷，環(huán)己烷，丙酮，和丁基-甲基酮及其混合物。
14.權(quán)利要求1的方法，其中所述堿性試劑選自脂肪族單-或二-或三胺，芳香族胺，氫氧化銨，氨氣，上述任何一種的水溶液，和它們的混合物。
15.包含低于約0.08％二聚體雜質(zhì)的洛伐他汀，用權(quán)利要求1的方法制備。
16.包含低于約0.08％二聚體雜質(zhì)的辛伐他汀，用權(quán)利要求1的方法制備。
17.一種制備選自洛伐他汀或辛伐他汀的抑制素的方法，包括a)將抑制素溶解或懸浮在一種溶劑中，該溶劑包含1-70％的醇，選自甲醇，乙醇，異丙醇，正丙醇，異丁醇，正丁醇，叔丁醇和它們的混合物；和第二溶劑，選自二氯甲烷，二氯乙烷，氯仿，四氯化碳，乙腈，石油醚，庚烷，己烷，環(huán)己烷，丙酮，丁基-甲基酮，乙酸甲酯，乙酸乙酯，乙酸丙酯，乙酸異丁酯，乙酸正丁酯，乙酸叔丁酯，甲酸甲酯，甲酸乙酯，甲酸丙酯；和所述溶劑的混合物；b)添加一種溫和堿，選自脂肪族單-或二-或三胺，芳香族胺，氫氧化銨，氨氣，上述任何一種的水溶液，和它們的混合物；c)處理該溶液；和d)通過結(jié)晶或沉淀從所述溶劑混合物中分離洛伐他汀或辛伐他汀，在大約-20℃到+25℃。
18.用權(quán)利要求17的方法制備的洛伐他汀，含有低于約0.08％二聚體雜質(zhì)。
19.用權(quán)利要求17的方法制備的辛伐他汀，含有低于約0.08％二聚體雜質(zhì)。
全文摘要
一種將抑制素中二聚體雜質(zhì)含量降低到低于0.08％的方法，通過在一種合適的溶劑混合物中用一種溫和堿處理含有多于0.08％二聚體雜質(zhì)的抑制素。
文檔編號(hào)C07D309/30GK1443182SQ01808689
公開日2003年9月17日 申請(qǐng)日期2001年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月3日
發(fā)明者V·凱里, I·福爾加斯 申請(qǐng)人:普拉斯化學(xué)品有限公司