説明

ベツリン酸の改良された抽出方法

本発明は、グランドスズカケノキバークから高度に純粋なベツリン酸を製造するための大きなスケールの方法に関し、ベツリン酸は3β−ヒドロキシ−ラップ−20(29)−エン−28−酸の式を表す。

【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
本発明は、グランドスズカケノキバーク(ground plane bark)から高度に純粋なベツリン酸を得るための工業的スケールの方法に関する。ベツリン酸は、以下の式の3β−ヒドロキシ−ラップ−20(29)−エン−28−酸である:
【0002】

【0003】
ベツリン酸は、メラノーマ細胞の成長に対して(例えば、Pisha et al. Nature Medicine 1, 1995, 1046 ff)及び他の癌細胞に対して(例えば、Sunder et al. US Patent US 6,048,847)効果を有することが知られている。また、その誘導体は、HIVに対抗するために使用可能であるとされる(例えば、Evers et al., J. Med. Chem. 39, 1996, 1056 ff; Soler et al., J. Med. Chem. 39, 1996 1069ff又はButler, Nat. Prod. Rep., 2005, 22, 162 ff)。従って、ベツリン酸の需要が高い。
合成方法(例えば、L. Ruzicka et al., Helv. Chim. Acta 21, 1938, 1076 ff)は別として、ベツリン酸は、また、種々の植物、特には木、例えば、Picramnia pentandraのバークから(例えば、Herz et al., Phytochemistry 11, 1972, 3061 ff)、Arbutus menziesii(マドロナ)のバークから(Robinson et al., Phytochemistry 9, 1970, 907 ff)及びZiziphus mauritianaから(例えば、Pisha et al., Nature Medicine 1, 1995, 1046 ff)得ることができる。
しかしながら、これらの出発材料からベツリン酸を単離するのは困難である。より有望なのは、スズカケノキのバーク及び/又は皮層からのその回収である。DE 197 13 768は、ベツリン酸を回収する方法を提案しており、その中においては、スズカケノキ皮層から得られた粉末を、中程度の極性溶剤、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム又はジエチルエーテルを用いて抽出する。
この方法は、しかしながら、多量のベツリン酸を工業的に回収するのに不適切であり、なぜなら、非常に多量の中程度の極性溶剤を、ベツリン酸の抽出のために使用しなければならないからである(150gの粉末スズカケノキバークに対して7リットルのジクロロメタン)。更に、静水圧下でガラス柱において行われる抽出は、多量の場合には不適切であり及び安全性の観点で問題がある。
Bruckner et al., J. Chem. Soc. 1948, 948-951には、スズカケノキバークからベツリン酸を得る方法が記載されており、その中においては、グランドアップバーク(ground-up bark)がメタノールを用いて抽出され、得られた抽出物は蒸発除去(evaporate down)され及び濃縮物は、木炭の存在下でメタノールから繰り返して結晶化される。しかしながら、そのようにして得られたベツリン酸は、依然として、種々の汚染物質を含む。
WO 03/066659には、グランドスズカケノキバークのメタノール抽出によりベツリン酸を得る方法が開示されている。収率は、使用されるスズカケノキバークをベースとして、粗い形態で2.3%であるが、所望の純度ではなく、n−ヘキサンでの抽出物を攪拌することを含む更なる精製工程を行ったとしてもである。
本発明の目的は、従って、スズカケノキバークからベツリン酸を得る改良された方法を提供することであり、それは、また、工業的スケールで使用することができる。
【0004】
驚くべきことに、転換レベルが、本発明の方法を用いて有意に増加し得ることを見い出した。更に、廃棄物の量は、クロマトグラフィ材料の使用を避けることにより低く維持され得る。
従って、本発明は、グラウンドスズカケノキバーク及び/又は皮層(cortex)の抽出により高度に純粋なベツリン酸を得るための改良された方法であって、抽出を、トルエン、キシレン又はトルエン/キシレン、好ましくは、トルエン又はキシレン及び1又はそれより多くのC1-6アルコール、又は酢酸エステル、又はC3-6ケトンからなる溶剤混合物を用いて行う方法をベースとする。
特に好ましくは、トルエン又はキシレン及びメタノール、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、(+−)−2−ペンタノール又は3−ペンタノール、又は酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸2−プロピル、又はアセトン、メチルエチルケトン又はメチル−2−ブチルケトンの溶剤混合物を使用する。
好ましい溶剤混合物は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、(+−)−2−ペンタノール又は3−ペンタノールより選択される2種のアルコール及びトルエンからなる。特に好ましくは、溶剤混合物は、トルエン、メタノール及び第二アルコール(エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、(+−)−2−ペンタノール又は3−ペンタノール)から、特に好ましくは、トルエン、メタノール及び(+−)−2−ペンタノールからなる。その方法の特に好ましい変形においては、使用される溶剤混合物は、非常に容易に回収することができ、従って、リサイクリング工程において溶剤の損失を最小限にし;トルエンの上記アルコールに対する比が80:20〜95:5で、この目的に特に適切であることが証明された。
【0005】
特に好ましくは、上記方法において、スズカケノキバークを抽出前に水で湿らせる。一方では、これは、スズカケノキバークの加工性を改良し及び他方では、引き起こされる環境粉塵汚染を低減し得る。
上記方法は、連続的に又はバッチ処理で行うことができるが、抽出を連続的に行う上記方法が好ましい。
好ましくは、その方法は、2〜48時間、好ましくは、5〜35時間、特には、15〜25時間内で0.2〜6m3/hの溶剤混合物の流量で連続的に行う。種々のサイズ及び構成のバッテリー(battery)抽出装置を使用することができる。抽出のための粉末スズカケノキバークの1日の平均量は、500kg〜8トンであってもよい。
抽出を20〜110℃で、好ましくは、40〜90℃で、特に好ましくは、50〜70℃で行う上記方法が特に好ましい。
粗抽出物からベツリン酸を得るために、その方法の後にいくつかの追加工程を行う。ベツリン酸を単離するための連続的な以下の工程を行う上記方法が好ましい:
a)請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶剤混合物におけるスズカケノキバークの抽出;
b)抽出物からの溶剤混合物の除去;
c)適切な溶剤における残留物の溶解;
d)ろ液からのベツリン酸の沈殿。
工程c)で適切な溶剤は、C1-4クロロアルカン又は酢酸エステル及びC1-4アルコールの混合物であってもよい。好ましいクロロアルカンは、ジクロロメタン及びクロロホルムであり、好ましい酢酸エステルは、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸2−プロピルであり、好ましいアルコールは、メタノール、エタノール及び2−プロパノールである。特に好ましくは、5:1〜1:2、好ましくは、3:1〜1:1、特に好ましくは、2:1〜1.5:1の比でのジクロロメタンとメタノールとの混合物である。適切な量の溶剤又は溶剤混合物が、固形残留物をベースとして使用される。好ましい比は、固形物1kgあたり、5〜30リットル、特に好ましくは、16〜20リットルである。ベツリン酸の沈殿は、好ましくは、5〜50時間、好ましくは、5〜20時間、特に好ましくは、10〜15時間内で、−15〜10℃、好ましくは、
−10〜10℃、特に好ましくは、0〜10℃にろ液をゆっくりと冷却することにより行う。次いで、精製されたベツリン酸は、固形物として母液から分離することができ、当該技術分野において知られる方法を用いて乾燥する(吸込みフィルター、遠心分離、デカンター、加圧フィルター、フィルタードライヤーなど)。そのようにして精製されたベツリン酸は、依然として、10%までの溶剤を含んでいるかもしれない。
【0006】
他の中間工程は、実質的には、ベツリン酸の純度を高め及び更なる処理を容易にし得る。好ましい方法においては、工程b)及びc)の間に、以下の工程b1)〜b4)を行う:
b1)プロパノール、ブタノール又はそれらの混合物において残留物を懸濁し及び溶解する工程;
b2)ろ過又は吸引組成物と混合物する工程;
b3)懸濁液をろ過する工程;
b4)ろ過した抽出物から粗ベツリン酸を沈殿する工程。
工程b1)〜b4)は、場合により、1回又は複数回行ってもよい。好ましくは、工程b1)における懸濁は、プロパノール、特には、2−プロパノールにおいて行う。10〜50リットル、好ましくは、15〜25リットル、特に好ましくは、17〜19リットルの容量の溶剤を、溶剤を含まない抽出物1kgあたりに使用することができる。好ましくは、工程b3)からのろ液を、工程b4)における沈殿前に蒸発により濃縮して、特に好ましくは、形成されている又は期待される固形物に対して1:12〜1:36に希釈する。沈殿は、好ましくは、5〜50時間、好ましくは、5〜20時間、特に好ましくは、10〜15時間内に、−15〜15℃、好ましくは、−5〜15℃、特に好ましくは、5〜15℃にろ液をゆっくりと冷却することにより行う。次いで、粗ベツリン酸は、固形物として母液から分離し及び当該技術分野において知られる方法(吸込みフィルター、遠心分離、デカンター、加圧フィルター、フィルタードライヤーなど)を用いて乾燥することができる。そのようにして得られた粗ベツリン酸は、依然として、15%までの溶剤を含んでいるかもしれない。
好ましくは、上記ろ過又は吸引組成物は、活性炭及び/又は珪藻土からなる。
変動可能な量のろ過又は吸引組成物を使用することができる。当業者は、精製工程におけるろ過又は吸引組成物としての使用のための十分な量に精通しているであろう。
【0007】
用語及び定義
先で又は後に使用する用語“ベツリン酸”は、ベツリン酸それ自体及びそれらの水和物及び溶媒和物の双方、好ましくは、0.5〜2当量の溶剤で溶媒和されたベツリン酸を含む。
本発明の範囲内において、全ての種類のプラタナス属が適切である。特に適切であると証明されたスズカケノキ(plane)は、アメリカシカモアー (プラタナス オシデンタリス)、東洋スズカケノキ(プラタナスオリエンタリス)、ケールズスズカケノキ(プラタナスケリー)、メキシコスズカケノキ(プラタナスメキシカナ)、カリフォルニアシカモアー(プラタナスラセモサ)及びアリゾナシカモアー(プラタナスライティー)である。スズカケノキの亜族及び属及び亜族から誘導されるハイブリッド、例えば、カエデの葉、一般又はロンドンスズカケノキ(プラタナス×ヒスパニカ/アセリフォリア)(P. オシデンタリス及びP. オリエンタリスのハイブリッド)が、また、ベツリン酸を得るための出発材料として適切である。
用語“C1-4アルコール”は、1〜4個の炭素原子及び1又は2個のヒドロキシ基を有する分枝及び非分枝アルコールを意味する。例としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール又はt−ブタノールが挙げられる。いくつかのケースにおいては、上記分子は、また、MeOH、EtOH、n−PrOH、2−PrOH、n−BuOH、i−BuOH、t−BuOHなどと称される。別に記載のない限り、プロパノール及びブタノールの定義は、問題となっている基の、可能性のある異性体の全てを含む。従って、例えば、プロパノールとしては、n−プロパノール及び2−プロパノールが挙げられ及びブタノールとしては、イソブタノール、sec−ブタノール及びt−ブタノールなどが挙げられる。
用語“C1-4クロロアルカン”は、1又はそれより多くの塩素原子により置換されている、1〜4個の炭素原子を有する分枝及び非分枝アルカンを意味する。これらの例としては、ジクロロメタン及びクロロホルムが挙げられる。
用語“C3-6ケトン”は、非末端炭素原子においてオキソ基により置換されている、3〜6個の炭素原子を有する分枝及び非分枝アルカンを意味する。これらの例としては、アセトン、メチルエチルケトン及びメチル−2−ブチルケトンが挙げられる。
本発明の目的のために、用語キシレンは、o−、m−及びp−キシレンの混合物、及び、場合によりエチルベンゼンであってもよい。しかしながら、理論的には、異性体的に純粋な溶剤をまた使用することができる。
【0008】
実施例
1A スズカケノキバーク抽出物の調製
工業的スケールにおいて粉末スズカケノキバークを抽出するために、3つのエクストラクター、純粋な蒸留液レシーバー及び蒸発器からなるバッテリー抽出装置を使用した。装置を十分に充填するために、各エクストラクターのために650kgの粉末スズカケノキバークを、ミキサーにおいて260リットルの水と混合し及びベルトコンベヤーを用いて個々のエクストラクターに導入した。各々のエクストラクターに、次いで、2.5m3の温かいトルエン/(+−)−2−ペンタノール/メタノール混合物(88:7:5)を充填した。純粋な蒸留液レシーバーから出発して、60℃まで加熱されたトルエン/(+−)−2−ペンタノール/メタノール混合物(88:7:5)を、2m3/hの流量で、連続して接続された3つのエクストラクターにより排水した。1時間あたり2m3の抽出物を、また、システムからの蒸発器に供給し及びその中において溶剤混合物を留去することにより濃縮した。
得られた蒸留物は、相分離器によりそれとともに蒸留された水から開放され及び有機相を、次いで、ガスクロマトグラフィーにより分析した。必要ならば、有機相の組成の再調整を、新鮮なメタノール又は(+−)−2−ペンタノールの添加により、トルエン/(+−)−2−ペンタノール/メタノールの比を88:7:5とした。このようにリサイクルされたトルエン/(+−)−2−ペンタノール/メタノール混合物を、純粋な蒸留液レシーバーに供給し及びその温度を60℃に調節した。20時間後、抽出工程を終了した。エクストラクターに含まれる残留抽出物を排水し及びまた蒸発器において蒸発させた。得られた抽出物の全量を、1300リットルの容量まで濃縮した。残留物を測定することにより得られた全抽出物の含量は、61g/lであった。
【0009】
1B 粗形態のベツリン酸の獲得
実施例1Aで得られた1300リットルの抽出物を、蒸発器から蒸留装置にポンプし、次いで、蒸発して乾燥物にし及び残留物を560リットルの2−プロパノールにおいて懸濁した。それを蒸発して再び乾燥物とし及び次いで、蒸留残留物を、1430リットルの2−プロパノールを用いて、標準圧下で、30分間還流させた。懸濁液を11kgの珪藻土及び24kgの活性炭と組み合わせ及び加圧フィルターを通して晶析装置に温かくろ過(filter hot)し及び蒸留装置及び加圧フィルターを20リットルの2−プロパノールで濯いだ。240リットルの2−プロパノールを2−プロパン(propanoic)溶液から留去し及び次いで、晶析装置の含有物を10℃で一晩冷却した。得られた懸濁液を吸引ろ過し、固形物を48リットルの2−プロパノールで洗浄し及び次いで、55℃で、真空乾燥カップボード(vacuum drying cupboard)において乾燥した。2−プロパノールは、蒸留により回収することができる。
43.4kgのベツリン酸を、粗形態で得た。
M.p.309〜310℃;ベツリン酸含量(HPLC−UV):83.9%;2−プロパノール含量(1H NMR):10.5%
【0010】
1C 純粋形態のベツリン酸の獲得
実施例1Bで得られた43.4kgの粗ベツリン酸を還流させ及び蒸留装置において930リットルのジクロロメタン及び325リットルのメタノールを用いて溶解した。混合物を放置して、30℃まで冷却し及び65リットルのメタノール中に22kgの活性炭及び11kgの珪藻土を有する懸濁液を添加した。装置の含有物を再び加熱して沸騰させ、加圧フィルターを通して晶析装置に温かくろ過し及び蒸留装置及び加圧フィルターを50リットルのジクロロメタンでリンスした。630リットルのろ液を標準圧下で留去し及び装置の含有物を次いで5℃で一晩冷却した。沈殿した固形物を遠心分離を用いて分離除去し、44リットルのメタノールを5℃でスプレーし及び次いで、50℃で、真空乾燥カップボードにおいて乾燥した。28.9kgの純粋なベツリン酸を得た。
M.p.308〜310℃;ベツリン酸含量(HPLC−UV):93.8%;ジクロロメタン含量(1H NMR):2.1%;メタノール含量(1H NMR):2.3%

【特許請求の範囲】
【請求項1】
グラウンドスズカケノキバーク及び/又は皮層の抽出により高度に純粋なベツリン酸を得るための改良された方法であって、前記抽出を、トルエン、キシレン又はトルエン/キシレン及び1又はそれより多くのC1-6アルコール、又は酢酸エステル、又はC3-6ケトンからなる溶剤混合物を用いて行う方法。
【請求項2】
前記スズカケノキバークを抽出前に水で湿らす請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記抽出を連続して行う請求項1又は2に記載の方法。
【請求項4】
前記抽出を20〜110℃で行う請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
【請求項5】
以下の工程:
a)請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶剤混合物におけるスズカケノキバークの抽出;
b)抽出物からの溶剤混合物の除去;
c)適切な溶剤における残留物の溶解;
d)ろ液からのベツリン酸の沈殿;
を連続して行って、ベツリン酸を単離する請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
【請求項6】
工程b)及びc)の間に、以下の工程:
b1)プロパノール、ブタノール又はそれらの混合物において残留物を懸濁し及び溶解する工程;
b2)ろ過又は吸引組成物と混合する工程;
b3)懸濁液をろ過する工程;
b4)ろ過した抽出物から粗ベツリン酸を沈殿する工程;
を行う請求項5に記載の方法。
【請求項7】
ろ過又は吸引組成物が、活性炭及び/又は珪藻土からなる請求項6に記載の方法。

【公表番号】特表2009−511546(P2009−511546A)
【公表日】平成21年3月19日(2009.3.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−535025(P2008−535025)
【出願日】平成18年10月12日(2006.10.12)
【国際出願番号】PCT/EP2006/067309
【国際公開番号】WO2007/042542
【国際公開日】平成19年4月19日(2007.4.19)
【出願人】(503137975)ベーリンガー インゲルハイム ファルマ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト (129)
【Fターム(参考)】