KR101424013B1

KR101424013B1 - 1-(3-시아노-1-아이소프로필-인돌-5-일)피라졸-4-카르복실산의 결정형과 그의 제조방법

Info

Publication number: KR101424013B1
Application number: KR1020120035349A
Authority: KR
Inventors: 윤정민; 박기숙; 윤주용; 이주영; 김근태; 정철규
Original assignee: 주식회사 엘지생명과학
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2014-08-18
Also published as: CN103459381B; KR20120114174A; TW201245182A; CN103459381A; JP6008937B2; WO2012138147A3; JP2014510133A; TWI548630B; WO2012138147A2

Abstract

본 발명은 하기 식 1 화합물의 결정형과 그의 제조방법에 관한 것이다.
[화학식 1]

Description

1-(3-시아노-1-아이소프로필-인돌-5-일)피라졸-4-카르복실산의 결정형과 그의 제조방법 {1-(3-cyano-1-isopropyl-indol-5-yl)pyrazole-4-carboxylic acid crystalline form and the producing method thereof}

본 발명은 잔틴 옥시다아제(xanthine oxidase) 저해제로서 유용한 하기 식 1 화합물 (화합물명: 1-(3-시아노-1-아이소프로필-인돌-5-일)피라졸-4-카르복실산)의 결정형 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

[식 1]

잔틴 옥시다아제(xanthine oxidase)는 하이포잔틴(hypoxanthine)을 잔틴 (xanthine)으로, 또한 형성된 잔틴을 요산으로 전환시키는 효소이다. 체내에 요산이 지나치게 많이 존재하는 경우, 다양한 질병을 일으키며 대표적으로 통풍을 들 수 있다. 통풍(gout)은 요산 결정체들이 관절의 연골이나, 인대, 그리고 주변조직에 축적되어 심한 염증과 통증을 유발하는 상태를 말하며, 지난 40년 동안 발병률이 꾸준히 증가하는 추세를 보이고 있다 (N. L. Edwards, Arthritis & Rheumatism, 2008, 58, 2587~2590). 또한, 많은 연구자들에 의해 요산과 심장마비 (heart failure), 고혈압, 당뇨병, 신장질환 및 심혈관계질환이 긴밀한 상관관계가 있음이 확인되고 있으며, 이에 따라 요산 관리의 중요성이 주목되고 있다 (D. I. Feig et al., N. Eng. J. Med, 2008, 23, 1811~1821). 따라서, 잔틴 옥시다아제의 활성을 저해하는 물질은 고요산혈증, 통풍, 심부전증, 심혈관계 질환, 고혈압, 당뇨병, 신장질환, 염증 및 관절질환, 염증성 장 질환 등과 같은 잔틴 옥시다아제 관련 질병을 효과적으로 치료할 수 있다.

한편, 고도의 품질을 확보하고 장기간 이를 유지해야 하는 의약품 분야에서 활성성분으로 사용되는 약물의 화학적 및 물리적 안정성은 매우 중요하다. 이러한 활성성분의 제제학적인 우수성은 약리효과의 우수성과 함께 발명의 효과로서 중요한 가치가 있다.

본 발명의 목적은 신규한 물질로서 식 1의 결정형을 제공하여 잔틴 옥시다제에 선택적으로 결합함으로써 달성되는 의약적 약리활성과 안정성, 비흡습성, 취급 용이성 등 약제학적 우수성을 제공함에 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 잔틴 옥시다아제(xanthine oxidase) 저해제로서 유용한 신규한 물질인 식 1 화합물 (화합물명: 1-(3-시아노-1-아이소프로필-인돌-5-일)피라졸-4-카르복실산)의 결정형을 제공한다.

[식 1]

식 1 화합물의 결정형, 즉 1-(3-시아노-1-아이소프로필-인돌-5-일)피라졸-4-카르복실산의 결정형은 잔틴 옥시다아제에 대한 저해활성을 나타내며, 그 제조방법은 하기 제조예에서 상세히 설명된다.

잔틴 옥시다아제(xanthine oxidase)는 하이포잔틴(hypoxanthine)을 잔틴 (xanthine)으로, 또한 형성된 잔틴을 요산으로 전환 시키는 효소이다. 체내에 요산이 지나치게 많이 존재하는 경우, 다양한 질병을 일으키며 대표적으로 통풍을 들 수 있다. 식 1의 화합물의 결정형은 잔틴 옥시다아제를 선택적으로 저해한다.

본 발명의 식 1 화합물의 결정형은, X선 분말 회절 (XRD) 분석시, 12.1°, 13.2°, 15.7°, 18.3°, 24.8°, 25.8°, 26.6°에서 특성 피크(2θ)를 나타낸다. 보다 구체적으로, 식 1 화합물의 결정형은, X선 분말 회절 분석시 12.1°, 13.2°, 15.7°, 16.6°, 18.3°, 19.6°, 20.9°, 23.1°, 24.8°, 25.8°, 26.6°에서 특성 피크(2θ)를 나타낸다.

또한, 본 발명의 식 1 화합물의 결정형은 시차주사열량측정(Differential Scanning Calorimetry)을 이용한 분석시, onset 값으로서 263~268 ℃에서 녹는점에 의한 흡열 피크를 나타내며, 이로부터, 본 발명의 신규한 물질로서 화합물 1의 결정형은 263~268℃의 높은 용융점을 나타내는 열에 매우 안정한 결정형임을 알 수 있다 (도 2). 이는 40±2 ℃, 75±5% RH 또는 60±2 ℃, 5±5% RH의 고온에서 12주간 보관 후 얻은 열 안정성 결과로 확인할 수 있다. 12주 보관한 화합물의 잔류 함량은 초기에 보관한 함량 대비 전혀 소실되지 않는다. 열중량분석법 (Thermogravimetric analysis)을 이용한 분석에서, 시차주사 열량 측정의 흡열 구간 (263~268℃)에서 중량 감소를 보이지 않음이 확인된다 (도 3).

또한, 본 발명의 식 1 화합물의 결정형은 수분에 대해 매우 안정하다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 등온 흡습에서도 불과 약 0.3% 내의 수분에 의한 무게변화가 관찰되어 수분에 대해서도 매우 안정한 결정형임이 확인되었다.

이상과 같이, 본 발명의 식 1 화합물의 결정형은 광범위한 상대습도 범위에서 습도 변화에 따른 무게 변화를 거의 나타내지 않으며, 습도 변화에 따른 결정형의 변화가 없으며, 열에도 매우 안정하므로 저장안정성이나 밀링 등의 공정 등의 관점에서 특히 유용하다.

본 발명은 또한, 식 1 화합물을 적합한 용매 또는 용매 혼합물로부터 결정화하여 식 1 화합물의 결정형을 제조하는 방법을 제공한다. 용매 또는 용매 혼합물은 식 1 화합물의 제조 방법에 이미 사용된 용매들로부터 선택되는 것이 바람직하다. 사용되는 용매 또는 용매 혼합물은 무수 에탄올, 2-메톡시에탄올, 이소부탄올, n-부탄올, n-옥탄올, n-프로판올, 이소프로판올, t-부탄올, 아세트산, 아세톤, 부틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, t-부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 2-펜타논, 테트라하이드로퓨란, 아세토나이트릴, 클로로포름, 톨루엔 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택된다. 더욱 바람직하게, 용매는 무수 에탄올, t-부탄올, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 아세토나이트릴, 클로로포름 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다.

식 1 화합물의 적합한 용매로부터의 결정화는 예를 들면, 용액을 냉각시키거나, 용매를 증발시키거나 또는 역-용매(식 1 화합물이 잘 용해되지 않는 용매, 예컨대 물 등)를 첨가하여 과포화시키거나, 슬러리 전환 등의 방법을 사용함으로써 이루어질 수 있다.

본 발명의 식 1 화합물의 결정형은 인간 환자에게 그 자체로서, 또는 결합 요법에서와 같이 다른 활성 성분들과 함께 또는 적당한 담체나 부형제와 함께 혼합된 약제학적 조성물로서 투여될 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은, 예를 들어, 통상적인 혼합, 용해, 과립화, 정제화, 분말화, 에멀션화, 캡슐화, 트래핑 또는 동결건조 과정 등의 수단에 의해, 공지 방식으로 제조될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 약제학적 조성물은, 약제학적으로 사용될 수 있는 제형으로의 활성 화합물의 처리를 용이하게 하는 부형제들 또는 보조제들을 포함하는 것으로 구성되어 있는 하나 또는 그 이상의 약제학적으로 허용되는 담체를 사용하여 통상적인 방법으로 제조될 수 있다. 적합한 제형은 선택된 투여 루트에 좌우된다. 공지 기술들, 공지된 담체 및 부형제들, 그리고 당 분야, 예를 들어, Remingston’s Pharmaceutical Sciences에 공지된 수단들 중 어느 것도 적절하게 사용될 수 있다.

예컨대, 본 발명에서는 식 1 화합물의 결정형을 목적하는 바에 따라 주사용 제제 및 경구용 제제 등으로 제형화 할 수 있다.

주사를 위해서는, 본 발명의 성분들은 액상 용액으로, 바람직하게는 Hank 용액, Ringer 용액, 또는 생리 식염수와 같은 약제학적으로 적합한 버퍼로 제형화 될 수 있다. 점막 투과 투여를 위해서는, 통과할 배리어에 적합한 침투보조제가 제형에 사용된다. 그러한 침투보조제는 당업계에 일반적으로 공지되어 있다.

경구 투여를 위해서는 당업계에 공지된 약제학적으로 허용되는 담체를 활성 화합물과 조합함으로써 활성 화합물을 용이하게 제형화할 수 있다. 이러한 담체는 본 발명의 화합물이 정제, 산제, 입제, 당제, 캡슐제, 액체, 겔, 시럽, 슬러리, 현탁액 등으로 제형화될 수 있도록 한다. 바람직하게는 캅셀제, 정제, 환제, 산제 및 입제가 사용되고, 특히 캅셀제와 정제가 유용하다. 경구용 약제는 예컨대 다음과 같이 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 식 1 화합물의 결정형과 하나 또는 둘 이상의 부형제를 혼합하고, 경우에 따라서는 이러한 혼합물을 분쇄하고, 필요하다면 적절한 보조제를 투입한 후, 과립의 혼합물을 처리하여 정제 또는 당체 코어를 얻을 수 있다. 적절한 부형제로는 락토즈, 수크로즈, 만니톨 또는 소르비톨과 같은 충진재; 옥수수 녹말, 밀 녹말, 쌀 녹말, 감자 녹말, 겔라틴, 검 트래거켄스, 메틸 셀룰로즈, 하이드록시프로필메틸-셀룰로즈, 소듐 카르복시메틸 셀룰로즈 및/또는 폴리비닐피롤리돈(PVP)와 같은 셀룰로즈계 물질 등을 들 수 있다. 필요하다면, 가교 폴리비닐 피롤리돈, 우뭇가사리, 또는 알긴산 또는 알긴산 나트륨과 같은 그의 염 등의 붕해제(disintegrating agent), 마그네슘 스테아레이트와 같은 윤활제, 결합제 등과 같은 담체가 첨가될 수도 있다.

경구에 사용될 수 있는 제형은, 겔라틴 및 글리콜 또는 소르비톨과 같은 가소제로 만들어진 부드러운 밀봉 캡슐뿐만 아니라, 겔라틴으로 만들어진 밀어 고정하는 캡슐을 포함할 수도 있다. 밀어 고정하는 캡슐은 락토즈와 같은 충진제, 녹말과 같은 결합제, 및/또는 활석 또는 마그네슘 스테아레이트와 같은 윤활제와의 혼합물로서, 활성 성분들을 포함할 수도 있다. 연질 캡슐에서, 활성 화합물은 지방산, 액체 파라핀, 또는 액체 폴리에틸렌글리콜과 같은 적합한 매질에 용해 또는 분산될 수도 있다. 또한, 안정화제가 포함될 수도 있다. 경구 투여를 위한 모든 조제들은 그러한 투여에 적합한 함량으로 제조될 수 있다.

식 1 화합물의 결정형 즉 활성 화합물은 또한, 주사제, 예를 들어, 큰 환약 주사나 연속적인 주입에 의해, 비경구 투입용으로 제형화될 수도 있다. 주사용 제형은, 예를 들어, 방부제를 부가한 앰플 또는 멀티-도스 용기에 담긴 단위 용량 형태로 제공될 수도 있다. 조성물은 유성 또는 액상 비히클상의 현탁액, 용액, 에멀션과 같은 형태를 취할 수도 있으며, 현탁제, 안정화제 및/또는 분산제와 같은 제형용 성분들을 포함할 수도 있다. 활성 화합물은 사용전에 발열물질 무함유 멸균수(sterilized pyrogen-free water)와 같은 적절한 비히클과의 조합을 위해 분말의 형태일 수도 있다. 활성 화합물은, 예를 들어, 코코아 버터나 다른 글리세라이드와 같은 통상적인 좌약 기재를 포함하고 있는, 좌약 또는 정체관장과 같은 직장 투여 조성물로 제형화 될 수도 있다.

본 발명에 따른 약제학적 조성물에는 식 1 화합물의 결정형이 그의 의도된 목적을 달성하기에 유효한 양으로 함유되어 있다. 구체적으로, 치료적 유효량은 치료될 객체의 생존을 연장하거나, 질환의 증상을 방지, 경감 또는 완화시키는데 유효한 화합물의 양을 의미한다. 치료적 유효량의 결정은, 특히, 여기에 제공된 상세한 개시 내용 측면에서, 당업자의 능력 범위 내에 있다.

단위 투여용량 형태로 제형화 하는 경우, 활성성분으로서 식 1 화합물의 결정형은 식 1 화합물을 기준으로 약 0.1 내지 1,000mg의 단위 용량으로 함유되는 것이 바람직하다. 투여량은 환자의 체중, 나이 및 질병의 특수한 성질과 심각성과 같은 요인에 의거한 의사의 처방에 따른다. 그러나, 성인 치료에 필요한 투여량은 투여의 빈도와 강도에 따라 하루에 약 1 내지 1000mg 범위가 보통이다. 성인에게 근육내 또는 정맥내 투여시 일회 투여량으로 분리하여 하루에 보통 약 1 내지 500mg의 전체 투여량이면 충분할 것이나, 일부 환자의 경우 더 높은 일일 투여량이 바람직할 수도 있다.

본 발명은 또한 식 1의 화합물의 결정형을 치료적 유효량으로 사용하여, 인간 잔틴 옥시다아제 관련 질병을 치료하거나 예방하는 방법을 제공한다. “인간 잔틴 옥시다아제 관련 질병”이란, 인간 잔틴 옥시다아제를 저해함으로써 치료 내지 예방될 수 있는 질병으로서, 예를 들어, 고요산혈증, 통풍, 심부전증, 심혈관계 질환, 고혈압, 당뇨병, 당뇨병 관련 합병증, 신장 질환, 염증 및 관절 질환, 염증성 장 질환 등을 들 수 있지만, 그것만으로 한정되는 것은 아니다. 상기 당뇨병 관련 합병증의 예로는, 고지혈증, 동맥경화, 비만, 고혈압, 망막증, 신부전증 등을 들 수 있다 (Circulation Research, 2006, 98, 169~171; Hypertension 2003, 41, 1183~90). 또한 본 발명의 식 1의 화합물의 결정형은 동물을 대상으로 한 독성시험결과 유전독성이나 반복독성 등의 우려가 없으며 안전성이 매우 높다.

상기 “치료”란 발병 증상을 보이는 객체에 사용될 때 질병의 진행을 중단 또는 지연시키는 것을 의미하며, 상기 “예방”이란 발병 증상을 보이지는 않지만 그러한 위험성이 높은 객체에 사용될 때 발병 징후를 중단 또는 지연시키는 것을 의미한다.

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 시험예에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예 및 시험예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예 및 시험예로 한정되는 것은 아니다.

본 발명, 즉 신규한 물질로서 식 1 화합물의 결정형은 잔틴 옥시다제를 선택적으로 저해함으로써 달성할 수 있는 의약으로서 필요한 약리활성을 가짐과 동시에 안정성, 예를 들어, 열안정성 및 저장안정성 등 뛰어난 약제학적 효과를 가진다. 신규한 물질로서 식 1 화합물의 결정형은 광범위한 상대습도 범위에서 습도 변화에 따른 무게 변화를 거의 나타내지 않으며, 습도 변화에 따른 결정형의 변화가 없으므로 유용하다. 또한, 본 발명에서 제공하는 다양한 방법에 따라 이들 결정형의 제조를 조절하는 것이 가능하다.

도1은 본 발명의 식 1 화합물의 결정형의 X선 분말 회절 (XRD) 패턴이다.
도2 는 본 발명의 식 1 화합물의 결정형의 시차주사열량 (DSC) 분석결과이다.
도3은 본 발명의 식 1 화합물의 결정형의 열중량 (TGA) 분석결과이다.
도 4는 본 발명의 식 1 화합물의 결정형의 등온 흡습 곡선 및 등온 탈습 곡선이다.

제조예 : 식 1 화합물의 제조

제조예 1-1: 1-(3- 시아노 -1H-인돌-5-일) 피라졸 -4- 카르복실산 에틸 에스테르의 제조

하기 (1), (2), (3)의 과정을 거쳐 표제 화합물을 얻었다.

(1) 1-(3-포르밀-1H-인돌-5-일)피라졸-4-카르복실산 에틸 에스테르의 제조

무수 다이클로로메탄 50mL에 옥살릴클로라이드 (0.56mL, 6.6mmol)를 넣고 0 ℃에서 N,N-다이메틸포름아마이드(0.51mL, 6.6mmol)를 넣은 후 0℃에서 30분 동안 교반하였다. 이 반응액에 화합물 1-(1H-인돌-5-일)피라졸-4-카르복실산 에틸 에스테르 (1.40 g, 5.47mmol)와 다이클로로메탄 50mL의 혼합액을 첨가하고 상온에서 1시간동안 환류 교반한 후 용매를 제거하였다. 테트라하이드로퓨란 100mL와 20% 암모늄아세테이트 수용액 100mL을 넣고 30분 동안 가열하여 환류 교반하였다. 반응 종결 후 반응액을 냉각하고 에틸아세테이트를 넣고 탄산수소나트륨 수용액으로 씻은 후 유기층을 무수 마그네슘설페이트로 건조하고 감압 농축하여 표제 화합물을 얻었다.

Mass(EI) 284(M⁺+1)

(2) 1-[3-[(E,Z)-하이드록시이미노메틸]-1H-인돌-5-일]피라졸-4-카르복실산 에틸 에스테르의 제조

상기 과정 (1)에서 얻은 1-(3-포르밀-1H-인돌-5-일)피라졸-4-카르복실산 에틸 에스테르를 피리딘 150mL에 녹이고 하이드록시암모늄클로라이드 (499mg, 7.18 mmol)를 넣었다. 혼합물을 가열하여 5시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종결 후 용매를 감압 농축하고 아세톤을 용매로 하는 실리카겔을 통해 여과하여 표제 화합물을 얻었다.

Mass(EI) 299(M⁺+1)

(3) 1-(3-시아노-1H-인돌-5-일)피라졸-4-카르복실산 에틸 에스테르의 제조

상기 과정 (2)에서 얻은 1-[3-[(E,Z)-하이드록시이미노메틸]-1H-인돌-5-일]피라졸-4-카르복실산 에틸 에스테르를 무수 테트라하이드로퓨란 94mL에 녹이고 다이(이미다졸-1-일)메탄티온(90%, 2.79g, 14.1mmol)을 넣은 후 2시간 동안 상온에서 교반하였다. 반응 종결후 반응액을 감압 농축하여 생성된 고체 화합물을 칼럼 크로마토그래피로 분리하여 표제 화합물 1.32g (4.71mmol, 86% 수율)을 얻었다.

제조예 1-2: 1-(3- 시아노 -1- 아이소프로필 -인돌-5-일) 피라졸 -4- 카르복실산 에틸 에스테르의 제조

제조예 1-1에서 얻은 1-(3-시아노-1H-인돌-5-일)피라졸-4-카르복실산 에틸 에스테르 (13.84g, 49.38mmol)를 아세토나이트릴 200mL에 녹였다. 세슘카보네이트 (32.17g, 98.74mmol) 및 2-요오도프로판(19.7mL, 198mmol)을 넣은 후 가열하여 5시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종결후 반응액을 감압 농축하고 생성된 고체 화합물을 칼럼 크로마토그래피로 분리하여 표제 화합물 13.87g (43.03mmol, 87% 수율)을 얻었다.

제조예 1-3: 1-(3- 시아노 -1- 아이소프로필 -인돌-5-일) 피라졸 -4- 카르복실산(식 1 화합물)의 제조

제조예 1-2에서 얻은 1-(3-시아노-1-아이소프로필-인돌-5-일)피라졸-4-카르복실산 에틸 에스테르 (13.87 g, 43.03 mmol)를 테트라하이드로퓨란 140 mL, 메탄올 140 mL 및 6N 소듐 하이드록사이드 70 mL 용액에 첨가하고 상온에서 1 시간 동안 반응시켰다. 반응 후 유기용매를 감압하에 제거하고 남은 수용액 층을 에틸 아세테이트로 씻어주었다. 농축 염산을 첨가하여 수용액을 pH 1로 산성화시키고 침전된 고체 화합물을 여과한 후, 증류수로 씻고 건조하여 표제 화합물 12.09 g (41.08 mmol, 95% 수율)을 얻었다.

실시예 1: 식 1 화합물의 결정형의 제조

제조된 1-[3-시아노-1-아이소프로필-인돌-5-일]피라졸-4-카르복실산 3.82 kg을 아세톤 382L에 녹이고, 이를 교반 중인 90℃의 물 40L에 서서히 적가하였다. 적가가 완료되면 약 12 시간 더 교반 한 후 냉각하고 여과하여 본 발명의 식 1 화합물의 결정형 3.40kg을 수득하였다. 수득한 식 1 화합물의 결정형에 대해, ¹H-NMR 및 IR을 측정하여 하기에 나타내었다.

¹H-NMR (DMSO-D₆, ppm) 1.5 (6H, d), 4.9 (1H, q), 8.6 (1H, s), 8.2 (1H, d), 7.9 (1H, dd), 7.9 (1H, d), 8.1 (1H, s), 9.1 (1H, s), 12.6 (1H, br)

IR(cm^-1) 2500~3150, 2215, 1669, 1558, 1502, 1263

또한, XRD로 측정한 결과, 도 1에 나타낸 스펙트럼에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 식 1 화합물의 결정형은 12.1, 13.2, 15.7, 18.3, 24.8, 25.8, 26.6°에서 특성 피크(2θ)를 나타내었으며, XRD의 구체적인 값은 하기 표 1에 나타내었다.

실시예 2

제조된 1-[3-시아노-1-아이소프로필-인돌-5-일]피라졸-4-카르복실산 40mg을 테트라하이드로퓨란 10ml에 녹인 후 용매를 상온에서 천천히 증발시켜 본 발명의 식 1 화합물의 결정형 35g을 획득하였다. XRD의 구체적인 값은 하기 표 2에 나타내었다.

실시예 3

제조된 1-[3-시아노-1-아이소프로필-인돌-5-일]피라졸-4-카르복실산 200mg을 t-부탄올 120ml에 넣고 상온에서 용매를 증발시켜 본 발명의 식 1 화합물의 결정형 190g을 획득하였다. XRD의 구체적인 값은 하기 표 3에 나타내었다.

실시예 4

제조된1-[3-시아노-1-아이소프로필-인돌-5-일]피라졸-4-카르복실산 200mg을 에탄올 60ml에 넣고, 슬러리 상태에서 24시간 교반한 후 여과하여 본 발명의 식 1 화합물의 결정형 184g을 획득하였다. XRD의 구체적인 값은 하기 표 4에 나타내었다.

실시예 5

제조된 1-[3-시아노-1-아이소프로필-인돌-5-일]피라졸-4-카르복실산 200 mg을 아세토나이트릴 70 ml에 넣고, 슬러리 상태에서 24시간 교반한 후 여과하여 본 발명의 식 1 화합물의 결정형 179 g을 획득하였다. XRD 의 구체적인 값은 하기 표 5에 나타내었다.

실시예 6

제조된 1-[3-시아노-1-아이소프로필-인돌-5-일]피라졸-4-카르복실산 200mg을 클로로포름 120ml 에 넣고, 슬러리 상태에서 24시간 교반한 후 여과하여 본 발명의 식 1 화합물의 결정형 196g을 획득하였다. XRD의 구체적인 값은 하기 표 6에 나타내었다.

실시예 7

제조된 1-[3-시아노-1-아이소프로필-인돌-5-일]피라졸-4-카르복실산의 나트륨염 7.3kg을 10N NaOH 용액 11.6L에 녹이고, 이 용액을 교반하면서 염산 12.1kg을 서서히 적가하였다. 본 발명의 식 1 화합물의 결정형이 석출되기 시작하였다. pH가 약 1~2 가 되었을 때, 염산 적가를 중단하고 혼합물이 균일하게 될 때까지 교반하고 여과하여 본 발명의 식 1 화합물의 결정형15.96kg을 수득하였다.

시험예 1

분말 X선 회절시험

실시예 1에서 수득한 본 발명의 식 1 화합물의 결정형 약 40mg을 시료 홀더에 채워 Panalytical사의 X’Pert PRO 에 장착한 후4~40°/2θ의 범위에서 회절 패턴을 측정하고, 그 결과를 도 1에 나타내었다. 자세한 분석 조건은 아래와 같다.

ime per Step : 99.45s

Stepsize : 0.0394°

Scan Mode : Continuous

Voltage/ Current : 45kV /40mA

Cu-target (Ni-filter)

Fixed Divergence Slit

Soller Slit : Soller 0.04 rad

Detector Slits 0.04 rad Soller slits, anti-scatter slit P7.5

도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 식 1 화합물의 결정형을 분석하였을 때 CuKα, 45kV, 40mÅ에서 측정한 XRD 스펙트럼의 특성 피크값(2θ)은12.1, 13.2, 15.7, 18.3, 24.8, 25.8, 26.6° 이다.

시험예 2

시차 주사 열량법 ( DSC )

시차 주사 열량법 (DSC)을 Mettler Toledo의 DSC821^e을 사용하여 수행하였다. 실시예 1에서 수득한 식 1 화합물의 결정형 3mg을 알루미늄 팬에 투입하고 무게를 정확히 기록하였다. 구멍을 뚫은 뚜껑으로 팬을 덮은 후 틀을 잡았다. 팬을 장치에 장착하고 질소 퍼지하에 25 ~ 300℃까지 10℃/min의 속도로 가열하였다. 인듐 금속을 교정 표준으로 사용하였다. 얻어진 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 식 1 화합물의 결정형은 263~268℃에서 Onset값으로서 녹는점에 의한 흡열 피크를 나타내며, 이로부터 높은 온도에서 녹는점이 나타나는 열에 안정한 결정형임을 알 수 있다.

시험예 3

열중량분석법 ( TGA )

Mettler Toledo TGA850을 이용하여 열중량분석법 (TGA)를 수행하였다. 실시예 1에서 수득한 본 발명의 식 1 화합물의 결정형 5 mg을 알루미늄 팬에 투입하고 장치에 장착하였다. 질소 퍼지하에 25~300℃까지 10℃/min의 속도로 가열하였다. 니켈 및 알루미늄™을 교정 표준으로 사용하였다. 얻어진 결과를 도 3에 나타내었다.

도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 식 1 화합물의 결정형은 시차주사 열량 측정의 흡열 구간에서 중량 감소를 보이지 않음을 확인하였다. 이로부터, 본 발명의 식 1 화합물의 결정형은 열에 안정한 결정형임이 확인되었다.

시험예 4

등온 흡습 / 탈습 분석법

실시예 1에서 수득한 본 발명의 식 1 화합물의 결정형에 대해, VTI-SA Vapor Sorption Analyzer 상에서 흡습/탈습 데이터를 수집하였다. 시료는 분석 전에 건조시키지 않았으며, 25℃를 유지하면서 상대습도 (RH) 5~95% 범위에서 5% RH 간격으로 흡습과 탈습을 실시하였다. 그 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 식 1 화합물의 결정형은 5~95% RH의 외부 습도 변화에 대해 불과 0.3% 이하의 무게변화를 나타냄을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 결정형은 상대 습도 변화에 대해 매우 안정하며, 습도 변화에 따른 결정형의 변화가 없었다.

시험예 5

열 안정성

실시예 1에서 얻은 본 발명의 결정형 약 50 mg을 듀마병에 넣고 40±2℃, 75±5% RH 또는 60±2℃, 5±5% RH에 보관하였다. 2주, 8주 및 12주 후에 각 시료를 듀마병에서 꺼내어 아세토나이트릴/물/0.1N 수산화나트륨용액 = 30/60/10 (v/v/v %) 혼합용매에 녹이고 HPLC로 분석하였다. HPLC 분석 조건은 다음과 같다.

HPCL 분석 조건

칼럼: dC18 (4.6mm I.D x 450mm L, Particle Size 5.0㎛, Agilent)

칼럼 온도: 20℃

이동상: MeCN /H2O /TFA=35/65/0.1

유속: 1.0mL/min.

검출: 250nm, UV

인젝션(Injection) 부피: 10㎕

총 분석 시간: 40min.

결정형의 열 안정성 결과는 하기 표 8에 나타내었다.

표 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 식 1 화합물의 결정형은 40±2℃, 75±5% RH또는 60±2℃, 5±5% RH에서, 12주까지 우수한 안정성을 나타냄을 확인하였다.

시험예 6

잔틴 옥시다아제( xanthine oxidase ) 효소에의 선택성 확인시험

본 발명의 식 1 화합물의 결정형을 수컷 마우스(BALB/c종)에 100, 300mg/kg의 용량으로 투여한 후 24시간째 혈액을 채취해서 혈장을 분리하고, 혈장 중 오로토산(OA; orotic acid), 오로티딘(OD; orotidine) 및 화합물의 농도는 LC-MS/MS를 이용하여 정량하여 분석하여 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다. 본 시험은 식 1 화합물의 결정형이 피리미딘 대사(pyrimidine metabolism)에 관련된 주요 효소인 오로테이트 포스포리보실트랜스퍼라제(OPRT; orotate phosphoribosy ltransferase, 오로티딘 모노포스페이트 데카복실라제(OMPDC; Orotidine Monophosphate Decarboxylase) 에 선택성이 있는지 확인하기 위한 것이다. 본 생체 내 시험을 수행을 한 결과, 하기 표 9에서 확인할 수 있는 바와 같이, 혈중 내 OA, OD가 증가하지 않았다. 이로부터, 식 1 화합물의 결정형은 잔틴 옥시다아제에 선택적으로 결합하는 것을 확인하였다.

시험예 7

동물에서의 생체이용률 평가

본 발명의 식 1 화합물의 결정형의 생체이용률을 평가하기 위하여 랫드, 원숭이, 개에서 식 1 화합물의 결정형을 정맥과 경구로 단회 투여한 후 혈액을 채취하여 혈장 중 식 1 화합물의 결정형의 농도를 LC-MS/MS를 이용하여 정량하였다. 각 투여 경로에서의 약동학적 파라미터 (C_max, AUC_inf, CL, Vd_ss, t₁ _.2)를 구한 후 정맥 투여 시 AUC에 대한 경구 투여 시 AUC의 백분율로 생체이용률을 구하였다. 랫드, 원숭이, 개에서의 생체이용률은 각각 37 ~ 61%, 23 ~ 39%, 75%로 확인되었다.

Claims

X선 회절 패턴 스펙트럼의 특성 피크(2θ)가
1) 12.1°, 13.2°, 15.7°, 18.3°, 24.8°, 25.8°, 26.6°;
2) 12.1°, 13.2°, 15.6°, 18.2°, 24.7°, 25.6°, 26.6°;
3) 12.2°, 13.3°, 15.9°, 18.4°, 24.7°, 25.9°, 26.7°;
4) 12.1°, 13.2°, 15.7°, 18.3°, 24.9°, 25.8°, 26.6°;
5) 12.1°, 13.2°, 15.7°, 18.3°, 24.9°, 25.8°, 26.6°;
6) 12.1°, 13.2°, 15.8°, 18.3°, 24.9°, 25.8°, 26.6°; 또는
7) 12.1°, 13.3°, 15.8°, 18.3°, 24.9°, 25.8°, 26.7°; 에서 나타나는 것을 특징으로 하는, 하기 식 1 화합물의 결정형
[식 1]

.
삭제
제1항에 있어서, X선 회절 패턴 스펙트럼의 특성 피크(2θ)가
1) 12.1°, 13.2°, 15.7°, 16.6°, 18.3°, 19.6°, 20.9°, 23.1°, 24.8°, 25.8°, 26.6°;
2) 12.1°, 13.2°, 15.6°, 16.6°, 18.2°, 19.6°, 20.9°, 24.7°, 25.6°, 26.6°;
3) 12.2°, 13.3°, 15.9°, 16.7°, 18.4°, 19.7°, 21.1°, 24.7°, 25.9°, 26.7°;
4) 12.1°, 13.2°, 15.7°, 16.6°, 18.3°, 19.6°, 20.9°, 24.9°, 25.8°, 26.6°;
5) 12.1°, 13.2°, 15.7°, 16.6°, 18.3°, 19.6°, 21.0°, 23.3°, 24.9°, 25.8°, 26.6°;
6) 12.1°, 13.2°, 15.8°, 16.7°, 18.3°, 19.6°, 21.0°, 23.1°, 24.9°, 25.8°, 26.6° ; 또는
7) 12.1°, 13.3°, 15.8°, 16.7°, 18.3°, 19.6°, 21.0°, 23.2°, 24.9°, 25.8°, 26.7°에서 나타나는 것을 특징으로 하는 결정형.
제1항에 있어서, DSC의 Onset 값으로서 263~268℃의 용융점을 갖는 시차 주사 열량측정 곡선을 나타내는 것을 특징으로 하는 결정형.
제1항의 식 1 화합물을 무수 에탄올, 2-메톡시에탄올, 이소부탄올, n-부탄올, n-옥탄올, n-프로판올, 이소프로판올, t-부탄올, 아세트산, 아세톤, 부틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, t-부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 2-펜타논, 테트라하이드로퓨란, 아세토나이트릴, 클로로포름, 톨루엔 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 용매에 녹인 후, 이로부터 결정화하여 식 1 화합물의 결정형을 제조하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 결정화는 용액을 냉각시키는 방법, 용매를 증발시키는 방법, 역용매를 첨가하여 과포화시키는 방법 또는 슬러리 전환의 방법으로 구성된 군으로부터 선택되는 방법으로 수행되는 식 1 화합물의 결정형을 제조하는 방법.
제 5항에 있어서, 제1항의 식 1 화합물을 아세톤에 녹인 후, 이를 증발하여 식 1 화합물의 결정형을 제조하는 방법.
제5항에 있어서, 제1항의 식 1 화합물을 에탄올, 아세토나이트릴 또는 클로로포름에 녹여 슬러리를 얻고, 이를 교반, 여과하여, 식 1 화합물의 결정형을 제조하는 방법.
제5항에 있어서, 제1항의 식 1 화합물을 테트라하이드로퓨란 또는 t-부탄올에 녹인 후, 상온에서 용매를 증발시켜, 식 1 화합물의 결정형을 제조하는 방법.
제 5항에 있어서, 제1항의 식 1 화합물의 나트륨염을 수산화나트륨 용액에 녹인 후, 염산을 적가하여 결정을 생성시키고, 혼합물을 균일하게 될 때까지 교반하여, 식 1 화합물의 결정형을 제조하는 방법.
제1항의 식 1 화합물의 결정형을 포함하는 고요산혈증, 통풍, 심부전증, 심혈관계 질환, 고혈압, 당뇨병, 신장질환, 염증 및 관절질환, 염증성 장 질환으로 이루어진 군에서 선택되는 잔틴 옥시다아제 관련 질병의 치료 또는 예방용 조성물.