(57)【要約】【課題】シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の新規な結晶、及びその製造方法を提供する。【解決手段】粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、６．８、１０．４、１５．１、１７．７、１８．３ に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ａ形無水物の結晶；粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、１１．２、１６．２、１６．３、２０．６、２２．５に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ａ形水和物の結晶；粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、６．８、１０．５、１５．１、１７．１、１７．７、１８．２．１８．４、１８．９、２０．８、２１．１に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ｂ形無水物の結晶；又は粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、１６．３、１６．４、１７．０、１７．５、２０．５、２１．８、２２．５、２５．７、２８．１、３１．５に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ｂ形水和物の結晶。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、６．８、１０．４、１５．１、１７．７、１８．３に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ａ形無水物の結晶；又は
粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、１１．２、１６．２、１６．３、２０．６、２２．５に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ａ形水和物の結晶。
【請求項２】
粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、６．８、１０．４、１５．１、１７．７、１８．３、２１．０、２５．２、２７．５、２８．７、３０．５に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ａ形無水物の結晶；又は
粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、９．５、１１．２、１３．７、１６．２、１６．３、１７．８、２０．６、２２．５、２７．６、３４．０に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ａ形水和物の結晶。
【請求項３】
以下の図に示す粉末Ｘ線回折図により特徴付けられ、粉末Ｘ線回折の回折角（２θ）の各特徴的ピークにおいては±０．２の誤差が許容される、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ａ形無水物の結晶；又は
2020164488.tif 000008
以下の図に示す粉末Ｘ線回折図により特徴付けられ、粉末Ｘ線回折の回折角（２θ）の各特徴的ピークにおいては±０．２の誤差が許容される、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ａ形水和物の結晶。
2020164488.tif 000009
【請求項４】
嵩密度が、０．３５〜０．５５ｇ／ｍｌである、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の結晶。
【請求項５】
シス−４−ヒドロキシプロリンの含有量が０．１０％以下、
シス−３−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の含有量が０．０３％以下、及び
シス−４−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の含有量が０．０４％以下
のうち、少なくとも一つを満たす、請求項１〜４のいずれか１項に記載の結晶。
【請求項６】
シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を水及びＣ１〜Ｃ３アルコールの混合溶媒、又は水、Ｃ１〜Ｃ３アルコール、及びアセトンもしくはアセトニトリルの混合溶媒に溶解させた後、１５〜６０℃で晶析を開始し、５〜２５℃に調節することで結晶を得る工程を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の結晶の、製造方法。
【請求項７】
粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、６．８、１０．５、１７．７、１８．２．１８．９に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ｂ形無水物の結晶；又は
粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、１６．３、１６．４、１７．０、２１．８、３１．５に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ｂ形水和物の結晶。
【請求項８】
粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、６．８、１０．５、１５．１、１７．１、１７．７、１８．２．１８．４、１８．９、２０．８、２１．１に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ｂ形無水物の結晶；又は
粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、１６．３、１６．４、１７．０、１７．５、２０．５、２１．８、２２．５、２５．７、２８．１、３１．５に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ｂ形水和物の結晶。
【請求項９】
以下の図に示す粉末Ｘ線回折図により特徴付けられ、粉末Ｘ線回折の回折角（２θ）の各特徴的ピークにおいては±０．２の誤差が許容される、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ｂ形無水物の結晶；又は
2020164488.tif 000010
以下の図に示す粉末Ｘ線回折図により特徴付けられ、粉末Ｘ線回折の回折角（２θ）の各特徴的ピークにおいては±０．２の誤差が許容される、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ｂ形水和物の結晶。
2020164488.tif 000011
【請求項１０】
嵩密度が、０．３０〜０．５０ｇ／ｍｌである、請求項７〜９のいずれか１項に記載の結晶。
【請求項１１】
シス−４−ヒドロキシプロリンの含有量が０．１０％以下である、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の結晶。
【請求項１２】
シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を水及びＣ１〜Ｃ３アルコールの混合溶媒、又は水、Ｃ１〜Ｃ３アルコール、及びアセトンもしくはアセトニトリルの混合溶媒に溶解させた後、５０〜６５℃で晶析を開始し、−２０〜−５℃まで冷却することで結晶を得る工程を含む、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の結晶の、製造方法。
【請求項１３】
シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を水及びＣ１〜Ｃ３アルコールの混合溶媒、又は水、Ｃ１〜Ｃ３アルコール、及びアセトンもしくはアセトニトリルの混合溶媒に溶解させ、晶析し、水和物の結晶を得た後、得られた水和物の結晶から無水物の結晶を得る工程を含む、請求項１〜５及び７〜１１のいずれか１項に記載の無水物の結晶の、製造方法。
【請求項１４】
シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を水及びＣ１〜Ｃ３アルコールの混合溶媒、又は水、Ｃ１〜Ｃ３アルコール、及びアセトンもしくはアセトニトリルの混合溶媒に溶解させた後、５０〜６５℃で請求項１〜５のいずれか１項に記載の結晶の晶析を開始した後、１５℃以下で１時間以上撹拌して請求項７〜１１のいずれか１項に記載の結晶に変換する工程を含む、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の結晶の、製造方法。
【請求項１５】
請求項１〜５及び７〜１１のいずれか１項に記載の結晶を中間体として用いる工程を含む、化合物の製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜５及び７〜１１のいずれか１項に記載の結晶の、医薬組成物の製造における、使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の結晶及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸（シス−５−ヒドロキシ−２−ピペコリン酸ということもある。）は、例えば、β−ラクタマーゼ阻害剤等の医薬品の製造において、中間体として利用されている。
【０００３】
シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸は、化学変換法又は酵素変換法で製造できる。化学変換法としては、例えば、Ｌ−アミノ酸を化学変換することによりピペリジン環を構築する方法（特許文献１）、グルタル酸又はプロリン誘導体を化学変換する方法（非特許文献１、２及び３）及び５−オキソ−２−ピペリジン酸を還元する方法（非特許文献４）が知られている。酵素変換法としては、例えば、Ｌ−リシンを環化及び水酸化する方法（特許文献２及び非特許文献４）及び５−ヒドロキシ−Ｌ−リシンを環化する方法（特許文献３）が知られている。
【０００４】
これら方法は、いずれにおいてもシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸と構造類似の化合物（以下「類縁物質」という）が生成し、また、所望するシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸が光学活性体である場合には、その鏡像異性体が生成する。よって、医薬品の製造に利用する際には、医薬品の製造に適用できる純度のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を得るために、精製が必要となる。
【０００５】
シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の精製法としては、例えば、特許文献４の実施例には、（２Ｓ，５Ｓ）−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のアミノ基を保護し、これをラクトン化して式（１）で表される化合物に変換し、これを精製した後に、保護基を除去し、所望する純度のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を得る方法が記載されている（下スキーム参照）。
【０００６】
【化１】
2020164488.tif 000002
【０００７】
また、特許文献４の実施例１には、高純度の（２Ｓ，５Ｓ）−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸結晶を得る方法として次の方法が記載されている：
上記スキームに従って精製後のｃｉｓ−Ｎ−保護−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸をエタノール及びパラジウム炭素存在下で水素添加に付した後、パラジウム炭素を除去し、水を振りかけて洗浄して濾液を得る。減圧下、４５℃〜５５℃で濾液の溶媒を留去して白色スラリーを得、室温下、得られたスラリーに水を加えて活性炭処理して水溶液を得る。濃縮後、エタノールを滴下して５℃まで冷却し、さらにアセトンを滴下する（最終的な溶媒比率は、水／エタノール／アセトン＝１／１０／４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＷＯ２０１０／１２６８２０号
【特許文献２】ＷＯ２０１３／１８７４３８号
【特許文献３】ＷＯ２０１４／１２９４５９号
【特許文献４】特許第６３７０７１２号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Chem.Commun., 1998, 349.
【非特許文献２】Tetrahedron Lett., 1988, 29, 2231.
【非特許文献３】Tetrahedron:Asym., 2006, 17, 2479.
【非特許文献４】Appl Microbiol Biotechnol., 2015, 99, 5045.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者らが、（２Ｓ，５Ｓ）−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を使用し、溶媒組成が前掲特許文献４の実施例１と同じ組成となるよう再現試験を行ったところ、そのかさ密度は約０．１ｇ／ｍＬであった。また、特許文献４の実施例３及び４には、（２Ｓ，５Ｓ）−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸が油状物として得られたことが記載されている。特許文献４のこれらの記載は、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を結晶化により精製できない、若しくは精製することが困難であることを示唆するものである。
【００１１】
複数の化学変換を経て得られる誘導体を精製し、その後、得られた所望の純度の誘導体をシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸に変換するという特許文献４記載の方法は、多くの反応工程が必要であり、また、最終的にシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸に変換する際に除去される保護基を使用する必要がある点で、必ずしも満足できる方法ではなかった。また、上述の再現試験で得られた無水結晶は、かさ密度が約０．１ｇ／ｍＬと低く、医薬品等の製造に用いる際には、容積効率が低い点で、さらに特許文献４に記載される方法は結晶を再現性良く得られない点で、必ずしも満足できるものではなかった。
【００１２】
本発明の目的の一つは、医薬品の製造において中間体として使用可能な、類縁物質の含有量が0.10%以下であるシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸結晶を得ることにある。
【００１３】
また、本発明の目的の一つは、多くの反応工程を要することなく、また、保護基を使用することなく、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸結晶を得る方法を提供すること、特に、特定の類縁物質を容易に除去可能な方法を提供することにある。
【００１４】
さらに、本発明の別の目的の一つは、従来知られているシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の無水結晶よりも取扱い性に優れる結晶を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、前記課題を解決すべく検討した結果、粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を反応工程に付すことなく、従って保護基も使用することなく、所望する純度のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を得られる方法を見出し、更に、その方法により、特定の類縁物質を容易に除去でき、再現性良く結晶が得られることを見出し、更にまた、得られる結晶が、取扱い性に優れる新たな結晶形であることを見出し、本発明に至った。
【００１６】
本発明は以下を提供する。
［１］  粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、６．８、１０．４、１５．１、１７．７、１８．３ に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ａ形無水物の結晶；又は
粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、１１．２、１６．２、１６．３、２０．６、２２．５に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ａ形水和物の結晶。
［２］  粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、６．８、１０．４、１５．１、１７．７、１８．３、２１．０、２５．２、２７．５、２８．７、３０．５に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ａ形無水物の結晶；又は
粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、９．５、１１．２、１３．７、１６．２、１６．３、１７．８、２０．６、２２．５、２７．６、３４．０に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ａ形水和物の結晶。
［３］  図２Ａ（上）に示す粉末Ｘ線回折図により特徴付けられ、粉末Ｘ線回折の回折角（２θ）の各特徴的ピークにおいては±０．２の誤差が許容される、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ａ形無水物の結晶；又は
図２Ｂ（上）に示す粉末Ｘ線回折図により特徴付けられ、粉末Ｘ線回折の回折角（２θ）の各特徴的ピークにおいては±０．２の誤差が許容される、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ａ形水和物の結晶。
［４］  嵩密度が、０．３５〜０．５５ｇ／ｍｌである、１〜３のいずれか１項に記載のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の結晶。
［５］  シス−４−ヒドロキシプロリンの含有量が０．１０％以下、
シス−３−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の含有量が０．０３％以下、及び
シス−４−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の含有量が０．０４％以下
のうち、少なくとも一つを満たす、１〜４のいずれか１項に記載の結晶。
［６］  シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を水及びＣ１〜Ｃ３アルコールの混合溶媒、又は水、Ｃ１〜Ｃ３アルコール、及びアセトンもしくはアセトニトリルの混合溶媒に溶解させた後、１５〜６０℃で晶析を開始し、５〜２５℃に調節することで結晶を得る工程を含む、１〜５のいずれか１項に記載の結晶の、製造方法。
［７］  粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、６．８、１０．５、１７．７、１８．２．１８．９に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ｂ形無水物の結晶；又は
粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、１６．３、１６．４、１７．０、２１．８、３１．５に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ｂ形水和物の結晶。
［８］  粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、６．８、１０．５、１５．１、１７．１、１７．７、１８．２．１８．４、１８．９、２０．８、２１．１に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ｂ形無水物の結晶；又は
粉末Ｘ線回折による回折角（２θ）として、少なくとも、１６．３、１６．４、１７．０、１７．５、２０．５、２１．８、２２．５、２５．７、２８．１、３１．５に特徴的ピークを有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ｂ形水和物の結晶。
［９］  図２Ｂ（中）に示す粉末Ｘ線回折図により特徴付けられ、粉末Ｘ線回折の回折角（２θ）の各特徴的ピークにおいては±０．２の誤差が許容される、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ｂ形無水物の結晶；又は
図２Ｂ（中）に示す粉末Ｘ線回折図により特徴付けられ、粉末Ｘ線回折の回折角（２θ）の各特徴的ピークにおいては±０．２の誤差が許容される、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸のＩ型Ｂ形水和物の結晶。
［１０］  嵩密度が、０．３０〜０．５０ｇ／ｍｌである、７〜９のいずれか１項に記載の結晶。
［１１］  シス−４−ヒドロキシプロリンの含有量が０．１０％以下である、７〜１０のいずれか１項に記載の結晶。
［１２］  シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を水及びＣ１〜Ｃ３アルコールの混合溶媒、又は水、Ｃ１〜Ｃ３アルコール、及びアセトンもしくはアセトニトリルの混合溶媒に溶解させた後、５０〜６５℃で晶析を開始し、−２０〜−５℃まで冷却することで結晶を得る工程を含む、７〜１１のいずれか１項に記載の結晶の、製造方法。
［１３］  シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を水及びＣ１〜Ｃ３アルコールの混合溶媒、又は水、Ｃ１〜Ｃ３アルコール、及びアセトンもしくはアセトニトリルの混合溶媒に溶解させ、晶析し、水和物の結晶を得た後、得られた水和物の結晶から無水物の結晶を得る工程を含む、１〜５及び７〜１１のいずれか１項に記載の無水物の結晶の、製造方法。
［１４］  シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を水及びＣ１〜Ｃ３アルコールの混合溶媒、又は水、Ｃ１〜Ｃ３アルコール、及びアセトンもしくはアセトニトリルの混合溶媒に溶解させた後、５０〜６５℃で１〜５のいずれか１項に記載の結晶 の晶析を開始した後、１５℃以下で１時間以上撹拌して７〜１１のいずれか１項に記載の結晶に変換する工程を含む、 ７〜１１のいずれか１項に記載の結晶の、製造方法 。
［１５］  １〜５及び７〜１１のいずれか１項に記載の結晶を中間体として用いる工程を含む、化合物の製造方法。
［１６］  １〜５及び７〜１１のいずれか１項に記載の結晶の、医薬組成物の製造における、使用。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を反応工程に付すことなく、従って保護基も使用することなく、所望する純度のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸結晶を得ることができる。
【００１８】
また、特定の類縁物質を容易に除去でき、再現性良くシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸結晶を得ることができる。更にまた、取扱い性に優れるシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の新たな結晶が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、結晶の光学顕微鏡写真及びＳＥＭ写真である。
【図２Ａ】図２Ａは、Ｉ型Ａ形無水物（上）、及びＩ型Ｂ形無水物（中）の結晶の粉末Ｘ線回折パターンである。両者を重ねたものも示す（下）。
【図２Ｂ】図２Ｂは、Ｉ型Ａ形水和物（上）、及びＩ型Ｂ形水和物（中）の結晶の粉末Ｘ線回折パターンである。両者を重ねたものも示す（下）。
【図３】図３は、結晶の粉末Ｘ線回折パターンである。
【図４】２２℃、４４％ＲＨ付近における吸湿曲線である。
【図５】２０℃、５０％ＲＨ付近における吸湿曲線である。
【図６】Ａ形結晶とＢ形結晶の溶解度曲線
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を詳細に説明する。
＜シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸＞
本発明において、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸とは、（２Ｓ，５Ｓ）−シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸、（２Ｒ，５Ｒ）−シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸、又はこれらの混合物を含み、ラセミ体であってもよい。
【００２１】
＜Ａ形、Ｂ形＞
本発明で得られるシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸結晶には、Ａ形と呼ばれる結晶（以下、「Ａ晶」ということがある）と、Ｂ形と呼ばれる結晶（以下、「Ｂ晶」ということがある）が存在し、いずれの結晶も、従来存在した結晶とは異なる新規結晶である。
【００２２】
本発明におけるＡ晶無水物は、ある条件下で結晶化することにより、図１の様な柱状の形態（柱状結晶）として得られる。
【００２３】
本発明において、Ｂ晶無水物は、ある条件下で結晶化することにより、図２の様な粒状の形態（粒状結晶）として得られる。
【００２４】
本明細書中、特に断りの無い限り、「柱状」とは、柱状のプリズムを意味する。この形状は「針糸状」ということもある。
【００２５】
本明細書中、特に断りの無い限り、「粒状」とは、粒に似た形の結晶を意味する。
【００２６】
Ａ晶無水物は、粉末Ｘ線回折（Ｃｕ−Ｋａ）による回折角（２θ）として、少なくとも、６．８、１０．４、１５．１、１７．７、１８．３ に特徴的ピークを有する。より特定すると、６．８、１０．４、１５．１、１７．７、１８．３、２１．０、２５．２、２７．５、２８．７、３０．５、さらに特定すると６．８、９．１、１０．４、１５．１、１６．３、１７．７、１８．３、２１．０、２３．９、２５．２、２７．５、２８．７、３０．５、３５．８、３７．２に特徴的ピークを有する。
Ａ晶水和物は、粉末Ｘ線回折（Ｃｕ−Ｋａ）による回折角（２θ）として、少なくとも、１１．２、１６．２、１６．３、２０．６、２２．５に特徴的ピークを有する。より特定すると、９．５、１１．２、１３．７、１６．２、１６．３、１７．８、２０．６、２２．５、２７．６、３４．０、さらに特定すると６．８、９．５、１１．２、１３．７、１６．０、１６．２、１６．３、１７．８、１８．１、２０．６、２２．５、２５．７、２６．９、２７．６、３４．０に特徴的ピークを有する。
【００２７】
Ａ晶無水物は、さらに特定すると、図２Ａ（上）に示す粉末Ｘ線回折図（±０．２の誤差が許容される。）により特徴付けられる。
Ａ晶水和物は、さらに特定すると、図２Ｂ（上）に示す粉末Ｘ線回折図（±０．２の誤差が許容される。）により特徴付けられる。
【００２８】
Ａ晶はまた、嵩密度が、０．３５〜０．５５ｇ／ｍｌであってもよく、０．３８〜０．４４ｇ／ｍｌであることが好ましく、０．３９〜０．４３ｇ／ｍｌであることがより好ましい。
【００２９】
他方Ｂ晶無水物は、粉末Ｘ線回折（Ｃｕ−Ｋａ）による回折角（２θ）として、少なくとも、６．８、１０．５、１７．７、１８．２．１８．９に特徴的ピークを有する。より特定すると、６．８、１０．５、１５．１、１７．１、１７．７、１８．２．１８．４、１８．９、２０．８、２１．１、さらに特定すると６．８、１０．５、１５．１、１７．１、１７．７、１８．２．１８．４、１８．９、２０．８、２１．１、２４．３、２６．０、２７．６、２８．８、３１．６に特徴的ピークを有する。
Ｂ晶水和物は、粉末Ｘ線回折（Ｃｕ−Ｋａ）による回折角（２θ）として、少なくとも、１６．３、１６．４、１７．０、２１．８、３１．５に特徴的ピークを有する。より特定すると、１６．３、１６．４、１７．０、１７．５、２０．５、２１．８、２２．５、２５．７、２８．１、３１．５、さらに特定すると１１．１、１５．６、１６．３、１６．４、１７．０、１７．５、１７．９、２０．５、２１．８、２２．５、２５．７、２８．１、３１．５、３３．６、３６．３に特徴的ピークを有する。
【００３０】
Ｂ晶無水物は、さらに特定すると、図２Ａ（中）に示す粉末Ｘ線回折図（±０．２の誤差が許容される。）により特徴付けられる。
Ｂ晶水和物は、さらに特定すると、図２Ｂ（中）に示す粉末Ｘ線回折図（±０．２の誤差が許容される。）により特徴付けられる。
【００３１】
Ｂ晶はまた、嵩密度が、０．３０〜０．５０ｇ／ｍｌであってもよく、０．３７〜０．４３ｇ／ｍｌであることが好ましく、０．３８〜０．４２ｇ／ｍｌであることがより好ましい。
【００３２】
本発明における、Ａ晶、Ｂ晶の化学純度は、約９５％〜１００％、好ましくは約９７％〜１００％、さらに好ましくは、約９９％〜１００％である。
【００３３】
本発明において、特にＡ晶は、長期保存試験、加速試験などの安定性試験及び光安定性試験からなる群より選択される少なくとも１つの試験で良好な結果を有し、又好ましくは吸湿性の問題もないことから、医薬品として有用な結晶である。
【００３４】
本発明において、特にＡ晶は、熱力学的安定性に優れている結晶であるため、取り扱いが容易であり、医薬品製造過程での結晶多形の転移を未然に防ぎ、原薬や医薬品の品質を保持することが可能であり、再現性良く固体の医薬組成物（医薬製剤）を製造することができ、有用な結晶となり得る。
【００３５】
＜結晶の製造方法＞
本発明の結晶は、下記のように、粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の溶液に、貧溶媒の使用、種晶の使用、及び温度制御からなる群より選択されるいずれかの条件により、製造することができる。
【００３６】
（使用原料の純度）
本発明においては、使用原料として、粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を用いることができる。粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸とは、例えば、３−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸、４−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸、４−ヒドロキシプロリン等の類縁物質を含有する、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸をいう。粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の純度は特に限定されないが、例えば９８．０％以下であり、９０．０％以下であってもよく、８０．０％以下であってもよく、また、７０．０％以下であってもよい。本発明の結晶の製造方法は、粗製のものから、純度を高めるために用いることができる。
【００３７】
（原料の溶解）
原料である粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を溶解する溶媒は、水を含み、さらにＣ１〜Ｃ３アルコールを含むことが好ましく、さらにアセトン又はアセトニトリルを含むことがより好ましい。Ｃ１〜Ｃ３アルコールの例として、メタノール、エタノール、１−プロパノール、及び２−プロパノール、並びにこれらの混合物が挙げられる。メタノール、エタノール、又は２−プロパノールを用いることが好ましく、エタノール、又は２−プロパノールを用いることがより好ましく、エタノールを用いることがさらに好ましい。水：Ｃ１〜Ｃ３アルコール：アセトン又はアセトニトリルの容積比は、１：０〜５：０〜３とすることができる。シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の濃度は、２０〜２０００ｇ／Ｌとすることができる。溶解の際には加温してもよい。晶析開始時の温度は、１５〜６５℃とすることができる。
【００３８】
（晶析開始〜晶析終了）
晶析は、１５〜６５℃のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸溶液に対して、貧溶媒の使用、種晶の使用、及び温度制御からなる群より選択されるいずれかの条件を適用することにより、開始される。貧溶媒を用いる場合、Ｃ１〜Ｃ３アルコール、アセトン、アセトニトリル、、又はこれらの混合物を用いることができる。貧溶媒は、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の溶液：貧溶媒の容積比が、０．５〜２となる量で添加することができる。貧溶媒の添加により、最終的な溶媒における水：Ｃ１〜Ｃ３アルコール：アセトン又はアセトニトリルの容積比は、１：０〜５：０〜６となり得る。
【００３９】
種晶を用いる場合、種晶の使用量は、粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸に対して、例えば０．０５〜５０重量％であり、好ましくは０．１〜２０重量％であり、より好ましくは０．２〜５重量％である。種晶の結晶形は特に限定されないが、用いる種晶の結晶形が、最終的に得られる結晶形やその粒子径に影響を及ぼすことがある。高純度のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を種晶として添加することにより、結晶の形状及び晶析の度合いを制御できる。種晶としては、例えばＩ型Ａ形結晶を用いてもよく、またＩ型Ｂ形結晶を用いてもよい。
【００４０】
晶析のためには温度を制御することができ、冷却することが好ましい。晶析の最終の温度は−２０〜４０℃とすることができる。冷却工程において、例えば、冷却途中で保温してもよく、析出した結晶の粒度、形状を整える為に一旦加熱してもよい。これにより、微細な結晶が一旦溶解し、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸結晶の品質が向上し、また、粒度を整えることができる。
【００４１】
このようにして得られる結晶は、Ｉ型Ａ形結晶又はＩ型Ｂ形結晶である。得られた結晶は、洗浄、ろ別、活性炭処理等の工程を経ることができる。
【００４２】
また得られた結晶を、乾燥することができる。本発明者らの検討によると、晶析系中に析出する結晶は水和物結晶である。それを４０℃付近で乾燥して得られる結晶は、結晶水を維持しており、シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸１分子に対して０．７分子の水を含有する。そして８０℃で十分に乾燥して得られる結晶は、結晶水が脱離した無水物結晶である。
【００４３】
なお以下では、溶媒に関し、Ｃ１〜Ｃ３アルコールとしてエタノール、アセトンとアセトニトリルのうちアセトンを例に、結晶の製造条件を説明することがあるが、当業者であればその説明は、エタノール以外のＣ１〜Ｃ３アルコールを用いる場合、及びアセトンではなくアセトニトリルを用いる場合にも、適宜あてはめて理解できる。
【００４４】
（Ｉ型Ａ形結晶の製造条件１：低濃度、貧溶媒使用）
Ｉ型Ａ形結晶を製造するための好ましい態様の一つは、比較的低濃度の原料シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の溶液から、貧溶媒を使用して晶析する方法であり、具体的には下記のとおりである。
原料シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を、濃度１０〜４９ｇ／Ｌ、好ましくは１５〜４４ｇ／Ｌ、より好ましくは２０〜４０ｇ／Ｌとなるように、水：エタノール：アセトンの容積比が好ましくは１：１〜７：０〜５、好ましくは１：２〜６：０〜４、より好ましくは１：３〜５：０〜３である溶媒に、必要であれば加温して、溶解する。
溶液を、必要であれば冷却又は加温して２５〜４５℃、好ましくは３０〜４０℃、より好ましくは３５℃付近とし、貧溶媒としてアセトンを添加する。アセトンの添加量は、上記の溶液に用いられる水の容積を１としたとき、０．３〜５、好ましくは０．５〜４、より好ましくは１〜３である。貧溶媒の添加により、最終的な溶媒における水：エタノール：アセトンの容積比は１：１〜７：０．３〜１０、好ましくは１：２〜６：０．５〜８、より好ましくは１：３〜５：０〜６となり得る。必要に応じ、Ａ形又はＢ形である種晶を添加し、１０〜４５℃、好ましくは１５〜４０℃とし、析出した結晶をろ別し、洗浄し、乾燥する。
【００４５】
（Ｉ型Ａ形結晶の製造条件２：低濃度、冷却法）
Ｉ型Ａ形結晶を製造するための他の好ましい態様の一つは、比較的低濃度の原料シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の溶液から、冷却により晶析する方法であり、具体的には下記のとおりである。
原料シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を、濃度２０〜４４ｇ／Ｌ、好ましくは２４〜４０ｇ／Ｌ、より好ましくは２８〜３６ｇ／Ｌとなるように、水：エタノール：アセトンの容積比が１：１〜７：０．２〜５、好ましくは１：２〜６：０．５〜４、より好ましくは１：３〜５：１〜３である溶媒に、必要であれば加温して、溶解する。
溶液を、必要であれば冷却又は加温して３０〜４０℃、好ましくは３３〜４７℃、好ましくは３５℃付近とする。貧溶媒は添加しなくてよく、必要に応じ、Ａ形又はＢ形である種晶を添加し、−１０〜０℃、好ましくは−７〜−３℃、より好ましくは−５℃付近まで冷却し、析出した結晶をろ別し、洗浄し、乾燥する。
【００４６】
（Ｉ型Ａ形結晶の製造条件３：高濃度、冷却法）
Ｉ型Ａ形結晶を製造するための他の好ましい態様の一つは、比較的高濃度の原料シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の溶液から、冷却により晶析する方法であり、具体的には下記のとおりである。
原料シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を、濃度５０〜１１０ｇ／Ｌ、好ましくは５０〜１００ｇ／Ｌ、より好ましくは５０〜９０ｇ／Ｌとなるように、水：エタノール：アセトンの容積比が好ましくは１：１〜７：０．３〜１．６、好ましくは１：２〜６：０．４〜１．４、より好ましくは１：３〜５：０．５〜１．２である溶媒に、必要であれば加温して、溶解する。
溶液を、必要であれば冷却又は加温して４０〜６９℃、好ましくは４５〜６７℃、より好ましくは５０〜６５℃とし、貧溶媒は添加しなくてよく、必要に応じ、Ａ形又はＢ形である種晶を添加し、−５〜３９℃、好ましくは−２〜３７℃、より好ましくは０〜３５℃まで冷却し、析出した結晶をろ別し、洗浄し、乾燥する。
【００４７】
（Ｉ型Ａ形結晶の製造条件４：冷却法、貧溶媒使用）
Ｉ型Ａ形結晶を製造するための他の好ましい態様の一つは、原料シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の溶液から、冷却と貧溶媒の使用により晶析する方法であり、具体的には下記のとおりである。
原料シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を、濃度５０〜１１０ｇ／Ｌ、好ましくは５０〜１００ｇ／Ｌ、より好ましくは５０〜９０ｇ／Ｌとなるように、水：エタノール：アセトンの容積比が好ましくは１：１〜７：０．３〜１．６、好ましくは１：２〜６：０．４〜１．４、より好ましくは１：３〜５：０．５〜１．２である溶媒に、必要であれば加温して、溶解する。
溶液を、必要であれば冷却又は加温して５０〜６０℃、好ましくは５２〜５８℃、より好ましくは５５℃付近とし、貧溶媒としてアセトンを添加する。アセトンの添加量は、上記の溶液に用いられる水の容積を１としたとき、０．０２〜２、好ましくは０．０５〜１、より好ましくは０．１〜０．５である。貧溶媒の添加により、最終的な溶媒における水：エタノール：アセトンの容積比は１：１〜７：０．３〜１．６、好ましくは１：２〜６：０．５〜１．４、より好ましくは１：３〜５：０．６〜１．３となり得る。必要に応じ、Ａ形又はＢ形である種晶を添加し、−５〜３９℃、好ましくは−２〜３７℃、より好ましくは０〜３５℃まで冷却し、析出した結晶をろ別し、洗浄し、乾燥する。
【００４８】
（Ｉ型Ｂ形結晶の製造条件１：冷却法、貧溶媒使用）
Ｉ型Ｂ形結晶を製造するための好ましい態様の一つは、原料シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の溶液から、低温で晶析する方法であり、具体的には下記のとおりである。
原料シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を、濃度５０〜１１０ｇ／Ｌ、好ましくは５０〜１００ｇ／Ｌ、より好ましくは５０〜９０ｇ／Ｌとなるように、水：エタノール：アセトンの容積比が好ましくは１：１〜７：０．３〜１．６、好ましくは１：２〜６：０．４〜１．４、より好ましくは１：３〜５：０．５〜１．２である溶媒に、必要であれば加温して、溶解する。
溶液を、４０〜６９℃、好ましくは４５〜６７℃、より好ましくは５０〜６５℃とし、貧溶媒は添加しなくてよく、必要に応じ、Ａ形又はＢ形である種晶を添加し、−３０〜−１℃、好ましくは−２５〜−３℃、より好ましくは−２０〜−５℃まで冷却し、析出した結晶をろ別し、洗浄し、乾燥する。
【００４９】
（Ｉ型Ｂ形結晶の製造条件２：Ｂ形種晶添加）
Ｉ型Ｂ形結晶を製造するための好ましい態様の一つは、原料シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の溶液から、Ａ形結晶化条件で、Ｂ形の種晶を使用して晶析する方法であり、具体的には下記のとおりである。
原料シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を、濃度５０〜１１０ｇ／Ｌ、好ましくは５０〜１００ｇ／Ｌ、より好ましくは５０〜９０ｇ／Ｌとなるように、水：エタノール：アセトンの容積比が好ましくは１：１〜７：０．３〜１．６、好ましくは１：２〜６：０．４〜１．４、より好ましくは１：３〜５：０．５〜１．２である溶媒に、必要であれば加温して、溶解する。
溶液を、４０〜６９℃、好ましくは４５〜６７℃、より好ましくは５０〜６５℃とし、貧溶媒は添加しなくてよく、１５℃以下でＢ形である種晶を添加し、−１０〜１５℃、好ましくは−５〜１０℃、より好ましくは−５〜０℃まで冷却し、析出した結晶をろ別し、洗浄し、乾燥する。すなわち、晶析内温が１５℃以下の際に、Ｂ形である種晶を添加すると、Ａ形をＢ結晶へと転移できる。
【００５０】
＜Ａ形、Ｂ形の作り分け＞
本発明者らの検討によると、Ａ形とＢ形の溶解度は、温度域によって逆転する（図６参照）。１０℃付近より高温の領域での溶解度はＡ形＜Ｂ形であるため、Ａ形結晶（水和物）が優先して析出してくるが、１０℃付近より低温の領域では溶解度が逆転し、Ａ形＞Ｂ形であるため、Ｂ形結晶（水和物）が優先して析出する。このことを利用して、晶析最終温度を制御することでＡ／Ｂ形の作り分けを行うことができる。また、温度以外に、溶媒組成比も影響するため、水：エタノール：アセトンの比を変化させることでも結晶形を制御できる。さらに、Ａ晶を所望する場合には、種晶としてＡ晶を使用することが好ましく、Ｂ晶を所望する場合には、上述の製造方法において、種晶としてＢ晶を使用することが好ましい。本発明者らは、Ａ形結晶が析出している系内にＢ形結晶を種晶として添加することで、晶癖の転移（Ａ形→Ｂ形）を誘導できることも確認している。具体的には、高温領域（例えば、５５℃付近）でＡ形を作り、その後、１５℃以下で長時間（１時間以上、好ましくは２時間以上、例えば３時間）撹拌することで、Ｂ形に転移できる。なお、撹拌の際に、−１０〜１５℃、好ましくは−５〜１０℃、より好ましくは−５〜０℃まで−５℃とすれば、より転移を促すことができる（下記実施例のＣ−１参照）。
【００５１】
本発明では、Ａ形、Ｂ形を作り分けることにより、類縁物質を実質的に含まない、非常に純度の高いシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸結晶を得ることができる。また、粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸が含む類縁物質の種類により、Ａ形として得るか、Ｂ形として得るかを選択してもよい。
【００５２】
Ａ形として製造することにより、得られるシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸に含まれる類縁物質を大幅に削減することができる。詳細には、Ａ形として製造することにより、シス−４−ヒドロキシプロリンを、０．１０重量％以下とすることができ、好ましくは０．０９重量％以下とすることができ、より好ましくは０．０８重量％以下とすることができ、さらに好ましくは０．０７重量％以下とすることができる。またシス−３−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を、０．１０重量％以下とすることができ、好ましくは０．０３重量％以下とすることができ、より好ましくは０．０２重量％以下とすることができ、さらに好ましくは０．０１重量％以下又は検出不能もしくは不含とすることができる。さらにシス−４−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を、０．１０重量％以下とすることができ、好ましくは０．０４重量％以下とすることができ、より好ましくは０．０２重量％以下とすることができ、さらに好ましくは０．０１重量％以下又は検出不能もしくは不含とすることができる。
【００５３】
Ｂ形として製造することにより、得られるシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸に含まれる類縁物質を大幅に削減することができる。詳細には、Ｂ形として製造することにより、シス−４−ヒドロキシプロリンを、０．１０重量％以下とすることができ、好ましくは０．０５重量％以下とすることができ、より好ましくは０．０２重量％以下とすることができ、さらに好ましくは０．０１重量％以下又は検出不能もしくは不含とすることができる。またシス−３−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を、０．５０重量％以下とすることができ、好ましくは０．２５重量％以下とすることができ、より好ましくは０．２０重量％以下とすることができ、さらに好ましくは０．１５重量％以下とすることができる。さらにシス−４−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を、０．５０重量％以下とすることができ、好ましくは０．２５重量％以下とすることができ、より好ましくは０．２０重量％以下とすることができ、さらに好ましくは０．１５重量％以下とすることができる。
【００５４】
＜結晶の解析＞
本明細書において、得られた結晶の解析方法としては、Ｘ線回折による結晶解析の方法が一般的である。さらに、結晶の方位を決定する方法としては、機械的な方法又は光学的な方法（例えば、ＦＴ−ラマンスペクトル、固体ＮＭＲスペクトル）なども挙げられる。また、結晶の熱分析（示差走査熱量測定、Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ（ＤＳＣ））、赤外吸収スペクトル（ＩＲ）分析（ＫＢｒ法、溶液法）なども通常の方法に従って測定することができる。
【００５５】
上記解析方法により得られるスペクトルのピークは、その性質上一定の測定誤差が必然的に生じる。スペクトルのピークの数値が当該誤差範囲のものも本発明の結晶に含まれる。例えば、粉末Ｘ線回折の回折角（２θ）においては、特定の結晶形の異なる試料は、回析角（２θ）の同じ主要ピークを共有することになるが、副次ピークに関しては粉末Ｘ線回折パターンに差が生じ得る。粉末Ｘ線回折の回折角（２θ）においては、「±０．２」又は「±０．１」の誤差が、許容されることを意味する。一般に、粉末Ｘ線回折における回折角度（２θ）は、±０．２°の範囲内で誤差が生じ得る。したがって、本発明で「（約）回折角度（２θ）Ｘ°」というときは、特に記載した場合を除き、「回折角度（２θ）（（Ｘ−０．２）〜（Ｘ＋０．２））°」を意味する。粉末Ｘ線回折における回折角度が完全に一致する結晶だけでなく、回折角度が±０．２°の誤差範囲内で一致する結晶も本発明に含まれる。
【００５６】
本発明をさらに詳細に説明するために、以下の実施例の項において実験結果等を記載するが、これらの記載は例示であって、本発明を限定するものではない。
【００５７】
また以下の実施例の項では、下記の略語が用いられることがある。
５ＨＰＡ：シス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸
３ＨＰＡ：シス−３−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸
４ＨＰＡ：シス−４−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸
４ＨＰｒｏ：シス−４−ヒドロキシプロリン
【実施例】
【００５８】
［粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の製造］
ＷＯ２０１３／１８７４３８号（前掲特許文献２）に記載した手法で得たシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を含む発酵液をろ過後、樹脂担体、例えばイオン交換樹脂担体を用いた精製を行い、その後粉末化することで、絶対純度９５％の５ＨＰＡを得た。
【００５９】
以下の実験において、「粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸」というときは、特に記載した場合を除き、ここで得られたシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を指す。
【００６０】
［Ａ：種晶の調製］
フラスコに、粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸２２．１ｇ（含量９５％）と水３０ｍL、エタノール１２０ｍLを加え、６０℃に昇温して撹拌翼を用いて１時間撹拌後、清澄ろ過した。取得した濾液に対して、撹拌中６０℃でエタノール８６ｍL、アセトン４１ｍLを加え、その後５℃まで冷却した。
【００６１】
５℃に到達時に析出した結晶を減圧ろ過し、得た湿体を氷冷した水／エタノール／アセトン＝１／４／０．８（ｖ／ｖ／ｖ）混合溶液６３ｍＬを振りかけて洗浄後、エタノール／アセトン＝５／１（ｖ／ｖ）混合溶液２４ｍＬを振りかけて洗浄した。得られた湿体を４０℃で３時間減圧乾燥することで、１４．１９ｇ（純度９１重量％（０．７水和物であり、水を約９％含む。）、収率６７．６％）の結晶を得た。
【００６２】
得られた結晶を下記＜ＨＰＬＣ−１＞の条件でＨＰＬＣ分析した結果、得られた結晶中に含有するシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の類縁物質比は、５ＨＰＡ：３ＨＰＡ：４ＨＰＡ：４ＨＰｒｏ＝９９．８：０．０１：０：０．０５であった。
【００６３】
＜ＨＰＬＣ−１＞
サンプルをHPLC 用ラベル化剤N-(5-Fluoro-2,4-dinitrophenyl)-L-alaninamide (L-FDAA)にて化学修飾した後に、CAPCELL PAK C18 SG120 (4.6 I.D. x 250 mm, 5 μm)をカラムとして用いて、アセトニトルと0.1％酢酸水の濃度勾配制御した移動相条件でHPLC分析を実施した。各類縁物質の測定限界値を以下に示す。
３ＨＰＡ：０．０１％以下
４ＨＰＡ：０．０１％以下
４ＨＰｒｏ：０．０１％以下
なお、以下で、「＜ＨＰＬＣ−１＞の条件」というときは、すべてこの条件を指す。
【００６４】
［Ｂ−１：晶癖Ａの無水物の調製］
フラスコに、粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸２２．１ｇ（含量９５％）と水３０ｍL、エタノール１２０ｍL、大阪ガスケミカル社製活性炭１０５ｍｇを加え、６０℃に昇温して撹拌翼を用いて１時間撹拌後、活性炭をろ過で除去した。取得した濾液に対して、撹拌中６０℃でエタノール８６ｍL、アセトン４１ｍLを加え、その後５５℃で、上記Ａで調製した結晶を種晶として添加し、５℃まで冷却した。
【００６５】
５℃に到達時に析出した結晶を減圧ろ過し、得た湿体を氷冷した水／エタノール／アセトン＝１／４／０．８（ｖ／ｖ／ｖ）混合溶液６３ｍＬを振りかけて洗浄後、エタノール／アセトン＝５／１（ｖ／ｖ）混合溶液２４ｍＬを振りかけて洗浄した。得られた湿体を８０℃で終夜減圧乾燥することで、１４．２ｇ（純度９１．１重量％、収率６８％）の結晶を得た。
【００６６】
得られた結晶を＜ＨＰＬＣ−１＞の条件でＨＰＬＣ分析した結果、得られた結晶中に含有するシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の類縁物質比は、５ＨＰＡ：３ＨＰＡ：４ＨＰＡ：４ＨＰｒｏ＝９９．８：０：０.０１：０.０５であった。
【００６７】
なお、上記Ａで調製した結晶の代わりに、Ｂ−２で得られた結晶を種晶をとして添加した以外は同じ方法により調製した場合も、同様の外観の結晶が同様の収率で得られ、また類縁物質比は同等であった。上記Ａで調製した結晶の代わりに、Ｃ−２で得られた結晶を種晶をとして添加した以外は同じ方法により調製した場合は、結晶の粒子径は極めて微細ではあったが、収率、類縁物質比は同等であった。
【００６８】
［Ｂ−２：晶癖Ａの水和物の調製］
フラスコに、粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸２２．１ｇ（含量９５％）と水３０ｍL、エタノール１２０ｍL、大阪ガスケミカル社製活性炭１０５ｍｇを加え、６０℃に昇温して撹拌翼を用いて１時間撹拌後、活性炭をろ過で除去した。取得した濾液に対して、撹拌中６０℃でエタノール８６ｍL、アセトン４１ｍLを加え、その後５５℃で、上記Ａで調製した結晶を種晶として添加し、５℃まで冷却した。
【００６９】
５℃に到達時に析出した結晶を減圧ろ過し、得た湿体を氷冷した水／エタノール／アセトン＝１／４／０．８（ｖ／ｖ／ｖ）混合溶液６３ｍＬを振りかけて洗浄後、エタノール／アセトン＝５／１（ｖ／ｖ）混合溶液２４ｍＬを振りかけて洗浄した。得られた湿体を４０℃で終夜減圧乾燥することで、１０．９ｇ（純度９２．８重量％、収率５２％）の結晶を得た。
【００７０】
得られた結晶を＜ＨＰＬＣ−１＞の条件でＨＰＬＣ分析した結果、得られた結晶中に含有するシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の類縁物質比は、５ＨＰＡ：３ＨＰＡ：４ＨＰＡ：４ＨＰｒｏ＝９９．８：０：０．０１：０．０６であった。
【００７１】
なお、上記Ａで調製した結晶の代わりに、Ｂ−２で得られた結晶を種晶をとして添加した以外は同じ方法により調製した場合も、同様の外観の結晶が同様の収率で得られ、また類縁物質比は同等であった。上記Ａで調製した結晶の代わりに、Ｃ−２で得られた結晶を種晶をとして添加した以外は同じ方法により調製した場合は、結晶の粒子径は極めて細かくなったが、収率、類縁物質比は同等であった。
【００７２】
［Ｃ−１：晶癖Ｂの無水物の調製］
フラスコに、粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸８８．４ｇ（含量９５％）と水１２０ｍL、エタノール４８０ｍLを加え、６０℃に昇温して撹拌翼を用いて１時間撹拌後、清澄ろ過した。取得した濾液に対して、撹拌中６０℃でエタノール３４４ｍL、アセトン１６４ｍLを加え、その後５５℃で、上記Ａで調製した結晶を種晶として添加し、−５℃まで冷却した。
【００７３】
−５℃に到達後、温度を維持したまま３時間スラリーを撹拌した。その後、析出した結晶を減圧ろ過し、得た湿体を氷冷した水／エタノール／アセトン＝１／４／０．８（ｖ／ｖ／ｖ）混合溶液２５２ｍＬを振りかけて洗浄後、エタノール／アセトン＝５／１（ｖ／ｖ）混合溶液９６ｍＬを振りかけて洗浄した。得られた湿体を８０℃で終夜減圧乾燥することで、７１．４ｇ（純度９９．８重量％、収率８５％）の結晶を得た。
【００７４】
得られた結晶を＜ＨＰＬＣ−１＞の条件でＨＰＬＣ分析した結果、得られた結晶中に含有するシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の類縁物質比は、５ＨＰＡ：３ＨＰＡ：４ＨＰＡ：４ＨＰｒｏ＝９９．８：０.１２：０．０９：０であった。
【００７５】
なお、上記Ａで調製した結晶の代わりに、Ｂ−２で得られた結晶を種晶をとして添加した以外は同じ方法により調製した場合も、同様の外観の結晶が同様の収率で得られ、また類縁物質比も同様であった。
【００７６】
［Ｃ−２：晶癖Ｂの水和物の調製］
フラスコに、粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸２２．１ｇ（含量９５％）と水３０ｍL、エタノール１２０ｍLを加え、６０℃に昇温して撹拌翼を用いて１時間撹拌後、清澄ろ過した。取得した濾液に対して、撹拌中６０℃でエタノール８６ｍL、アセトン４１ｍLを加え、その後５５℃で、上記Ａで調製した結晶を種晶として添加し、−５℃まで冷却した。
【００７７】
−５℃に到達後、温度を維持したまま３時間スラリーを撹拌した。その後、析出した結晶を減圧ろ過し、得た湿体を氷冷した水／エタノール／アセトン＝１／４／０．８（ｖ／ｖ／ｖ）混合溶液６３ｍＬを振りかけて洗浄後、エタノール／アセトン＝５／１（ｖ／ｖ）混合溶液２４ｍＬを振りかけて洗浄した。得られた湿体を４０℃で３時間減圧乾燥することで、７９．０ｇ（純度９９．８重量％、収率７９％）の結晶を得た。
【００７８】
得られた結晶を＜ＨＰＬＣ−１＞の条件でＨＰＬＣ分析した結果、得られた結晶中に含有するシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の類縁物質比は、５ＨＰＡ：３ＨＰＡ：４ＨＰＡ：４ＨＰｒｏ＝９９．８：０．１３：０．０８：０であった。
【００７９】
なお、上記Ａで調製した結晶の代わりに、Ｂ−２で得られた結晶を種晶をとして添加した以外は同じ方法により調製した場合も、同様の外観の結晶が同様の収率で得られ、また類縁物質比も同様であった。
【００８０】
［Ｄ：晶癖Ａの結晶から晶癖Ｂの結晶への転移］
フラスコに、粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸８４．０ｇ（含量９９％）と水１２０ｍL、エタノール４８０ｍLを加え、６０℃に昇温して撹拌翼を用いて１時間撹拌後、清澄ろ過した。取得した濾液に対して、撹拌中６０℃でエタノール３４４ｍL、アセトン１６４ｍLを加え、その後５５℃で種晶を添加し、−５℃まで冷却した。−５℃に到達時に、上記Ｃ−１で得た種晶を１６８ｍｇ添加し、温度を維持したまま３時間スラリーを撹拌した。その後、析出した結晶を減圧ろ過し、得た湿体を氷冷した水／エタノール／アセトン＝１／４／０．８（ｖ／ｖ／ｖ）混合溶液２５２ｍＬを振りかけて洗浄後、エタノール／アセトン＝５／１（ｖ／ｖ）混合溶液９６ｍＬを振りかけて洗浄した。得られた湿体を８０℃で終夜減圧乾燥することで、７７．８ｇ（純度９９．８重量％、収率９３％）の結晶を得た。
【００８１】
得られた結晶を＜ＨＰＬＣ−１＞の条件でＨＰＬＣ分析した結果、得られた結晶中に含有するシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸の類縁物質比は、５ＨＰＡ：３ＨＰＡ：４ＨＰＡ：４ＨＰｒｏ＝９９．８：０．０５：０．０７：０であった。
【００８２】
［評価］
１）外観及び粉末X線回折
1種類の結晶型（I型と呼ぶ）に関して、晶癖の異なる2種類の結晶（A形、B形）を得た。
晶析系中に析出する結晶は水和物結晶であり、濾取した結晶の40℃乾燥品は、結晶水が維持された水和物であり（上記Ｂ−２、Ｃ−２）、5HPAの1分子に対して0.7分子の水分子を含有した（カールフィッシャー水分測定装置（水分計）による分析結果から算出）。８０℃で十分に乾燥させたものは、結晶水が脱離した無水物結晶となった（上記Ｂ−１、Ｃ−１）。
【００８３】
先行特許の晶析条件に近似させて追試して得られた結晶の結晶型をII型と呼ぶ。これは無水物結晶である。
【００８４】
１−１）外観性状等
図１に、上記Ｂ−２で得られたI型A形無水物、及び上記Ｃ−２で得られたI型B形無水物の光学顕微鏡写真及びＳＥＭ写真を示した。I型A形無水物は白色の柱状晶であり、I型B形無水物は白色の粒状晶（粉末状）であった。
【００８５】
１−２）粉末X線回折
粉末Ｘ線回折分析は、SmartLab X-RAY DIFFRACTOMETER（リガク社製）を用いて，汎用測定/集中法（手動交換スリット条件：Soller/PSC(deg):5.0、IS長手(mm)：10.0、PSA(deg):No#Unit、Soller(deg):5.0、単色化法：κβフィルター法、データ取得モード：一次元、Ｘ−ｒａｙ ｓｏｕｒｃｅ : ４０ｋＶ、３０ｍＡ、実行スキャン軸 ：2θ/θ、モード：連続、範囲指定：絶対、開始(deg):3.0000、終了(deg):40.0000、ステップ(deg):0.0200、スピード計数時間：40.0、IS(mm):1.000、RS1(mm):8.000、RS2(mm)：13、アッテネータ：Open）で測定した。
【００８６】
Ｉ型Ａ形無水物の結晶、及びＩ型Ｂ形無水物の結晶の粉末Ｘ線回折パターンを図２Ａに、Ｉ型Ａ形水和物の結晶、及びＩ型Ｂ形水和物の結晶の粉末Ｘ線回折パターンを図２Ｂに示す。また、下表にまとめた。
【００８７】
【表１】
2020164488.tif 000003
【００８８】
A形とB形の違いは、B形では2θ＝17, 20, 24, 32°付近のシグナルがA形に比べて強度比が大きくなっている点であった。
【００８９】
２）熱分析（DSC）
示差走査熱量分析（ＤＳＣ）は、示差走査熱量計ＤＳＣ８２３１（リガク社製）を用いて、昇温速度毎分２０℃で３０℃から１８０℃の範囲を測定した。顕微鏡写真は、ＭＴＦＰ８２ＨＴ（Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ社製）を用いて測定した。
【００９０】
その結果、I型A形水和物は、96℃付近に吸熱ピーク（脱水）がみられた。またI型B形水和物は、87℃付近に吸熱ピーク（脱水）がみられた。一方で、II型結晶は脱水と考えられる吸熱ピークは認められなかった。
【００９１】
３）収率及び類縁物質含量
粗製のシス−５−ヒドロキシ−２−ピペリジンカルボン酸を原料として得たI型結晶のA形及びB形の収率と類縁物質含量を以下に示す。
【００９２】
A形の結晶は65%〜70%の収率で得られ、化学構造が似ている類縁物質が有効に除去される。水酸基の位置異性体（3HPA、4HPA）はほとんど残存しない。特に、3HPAは検出されなくなる。B形の結晶は80〜85%の収率で得られ、4HPAは削減できないが、4HProと3HPAが有効に除去される。特に、4HProは検出されなくなる。収率はA形に比べるとより高い理由は、低温付近における溶解度がB形の方が低いためと考えられている。
【００９３】
B形結晶はより低い温度で得ることができるので、A形結晶に比べれば高い収率となる。
なお、B形結晶を得る条件において、母液にさらにMe2COを加えることで容易に母液中の５HPAの多くを回収することもできる。4HProは回収結晶には残存せず、次ロットの製造原料として利用することも可能である。
【００９４】
【表２】
2020164488.tif 000004
【００９５】
４）嵩、及び嵩密度
結晶の一定量をメスシリンダーに入れ、タッピングした後の体積（嵩）を測定し、嵩密度を算出した。
【００９６】
【表３】
2020164488.tif 000005
【００９７】
５）吸湿性
５−１）得られた無水物の結晶を50℃で0.5時間、再乾燥して結晶表面の吸着水を除去後、20℃、44%RH付近の環境下に置いて、重量の経時的変化を調べた。I型は、II型に比べて有意に吸湿速度が遅く、工業的操作や品質管理分析において操作性に優れたものであることが示唆された（下表及び図４）。
【００９８】
【表４】
2020164488.tif 000006
【００９９】
５−２）得られたI型の各種結晶を50℃で0.5時間、再乾燥して結晶表面の吸着水を除去後、20℃、50%RH付近の環境下に置いて、重量の経時的変化を調べた。水和物の結晶は、無水物の結晶に比べて有意に吸湿速度が遅く、工業的操作や品質管理分析において、さらに操作性に優れたものであることが示唆された。特にB形の水和物の結晶は通常環境下でほとんど吸湿性を示さない特異な性質を示した（下表及び図５）。
【０１００】
【表５】
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【０１０１】
６）I結晶のA形とB形の作り分け
A形とB形の溶解度は、温度域によって逆転するものであることが示唆されている。例えば、H2O/EtOH/Me2CO=1/4/0.8の溶媒系においてシミュレーションした結果は、図６のとおりである。
【０１０２】
10℃付近よりも高温領域での溶解度はA形＜B形でありA形結晶（水和物）が優先して析出してくるが、10℃付近よりも低温領域での溶解度は逆転するのでB形結晶（水和物）が優先して析出する。このことを利用して、晶析最終温度を制御することでA/B形の作り分けを行うことができる。
【０１０３】
温度以外に、溶媒組成比も影響するため、H2O/EtOH/Me2COの比を変化させることでも制御できるほか、A形結晶が析出している系内にB形結晶を種晶として添加することで晶癖の転移（A形→B形）を誘導できることも確認している。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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