CN101531661B - 四氢叶酸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种四氢叶酸的制备方法，包括：以工业级叶酸作原料，采用连二亚硫酸钠和硼氢化钾协同还原法在温和的条件下合成四氢叶酸。其优点是：工艺路线简短，条件温和，易操作，不使用二氧化铂等贵金属，原材料消耗低，无副产物生成，收率高。

Description

四氢叶酸的制备方法 
技术领域
本发明涉及生物化工医药技术领域，具体的说是一种四氢叶酸的制备方法。 
背景技术
四氢叶酸是合成抗肿瘤药物5-甲酰四氢叶酸钙的中间体。近年来5-甲酰四氢叶酸钙还广泛用于巨核红细胞性贫血，牛皮癣和风湿性关节炎的治疗。同时，四氢叶酸是利用丝氨酸羟甲基转移酶酶法生产L-丝氨酸的重要原料。它在体内参与丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色氨酸的代谢。是一碳单位的运载体和代谢的辅酶。广泛运用于生物、化工、制药、生化研究等领域。具有十分重要的生物生理作用。 
由于5-甲酰四氢叶酸钙广泛用于临床，以及四氢叶酸广泛用于L-丝氨酸的生产，人们一直在寻找适合于工业及大量制备和纯化四氢叶酸的方法。但到目前仍在沿用传统生产四氢叶酸的方法。也就是用催化氢化法或用硼氢化钠法将叶酸还原为四氢叶酸。其中，催化氢化法一是在贵重金属氧化物氧化铂的催化下在叶酸溶液中通入氢气进行还原，操作危险；使用硼氢化钠还原工艺，是在叶酸溶液中加入硼氢化钠，进行叶酸的还原反应。上述二法都要使用高纯度的叶酸作合成原料，工业上是将药用规格的叶酸制成镁盐，再精制，损失大收率低，叶酸精制收率一般在60％以下，且工艺复杂，成本高。不仅如此，上述二法最大的不足是在温和合成条件下还原反应不完全，产生大量二氢叶酸。当合成条件较剧烈时，分子发生断裂产生蝶呤和对氨基苯甲酰基谷氨酸(PADGA)使产率降低，分离困难。由于含有大量副产物和二氢叶酸，产品呈棕黄色，而四氢叶酸标准品呈灰白色结晶。
发明内容
本发明的目的是研制一种工艺路线简短，收率高，在常温常压下温和的条件中以工业级叶酸作原料制备四氢叶酸的四氢叶酸的制备方法。 
本发明四氢叶酸的制备方法，包括：以工业级叶酸作原料，采用连二亚硫酸钠和硼氢化钾协同还原法在温和的条件下合成四氢叶酸，其反应式如下： 
Figure DEST_PATH_GSB00000246759400011
结构式中的 
Figure DEST_PATH_GSB00000246759400012
温和的条件为常温15～30℃、常压的反应条件。 
用连二亚硫酸钠先将叶酸还原为二氢叶酸和部分四氢叶酸，然后再用硼氢化钾将二氢叶酸进一步还原为四氢叶酸。 
用连二亚硫酸钠将叶酸还原为二氢叶酸和部分四氢叶酸时其合成液的pH值在5.5～9.0。 
用硼氢化钾将二氢叶酸进一步还原为四氢叶酸时合成液的pH值控制在7.5～10.5。 
将叶酸、去离子水、氢氧化钠、连二亚硫酸钠按质量百分比1∶5～15∶0.2～0.24∶0.8～1.2比例投入釜中，合成3～5小时，然后以叶酸用量为基数将质量百分比0.4～0.7的硼氢化钾投入釜中继续合成1～3小时；用3M盐酸调整合成液pH3.0～3.5析出灰白色结晶，将结晶在氮气保护下真空抽滤；然后用 去离子无氧水洗涤，再在氮气保护下真空抽滤，真空冷冻干燥得四氢叶酸；合成所得的四氢叶酸用液固比1∶10～20去离子无氧冰水洗涤，以除去未反应完的原料和其它生成物，达到纯化产品的目的。 
具体实施方式
本发明四氢叶酸的制备方法的优点是：工艺路线简短，条件温和，易操作，不使用二氧化铂等贵金属，原材料消耗低，无副产物生成，收率高。 
实施例一 
一种四氢叶酸的制备方法，其步骤如下： 
1、称10g连二亚硫酸钠(保险粉)溶解于150ml纯水中，以250ml锥形瓶作反应容器； 
2、将10g叶酸投入1中，加2.4g氢氧化钠使叶酸溶解，此时pH9.0，溶液呈棕红色； 
3、用保鲜膜封住瓶口，刺2个针孔排气，合成反应3小时；控制合成温度15～20℃； 
4、将7g硼氢化钾投到3中，用保鲜膜封住瓶口，刺2个针孔排气，在15～20℃下合成3小时；合成液呈浅棕色，pH10.50； 
5、用3M盐酸调整合成液pH3.5；在氮气保护下抽滤得灰白色结晶，母液呈无色； 
6、将湿品用150ml去离子无氧冰水洗涤3次，在氮气保护下抽滤，置真空冷冻干燥机中冻干得四氢叶酸8.9g，收率90％。 
实施例二 
一种四氢叶酸的制备方法，其步骤如下： 
1、在3000ml的烧杯中加1200ml纯水，在搅拌下加24g氢氧化钠、96g连二亚硫酸，搅拌使之全溶； 
2、称120g叶酸，加到1中，搅拌全溶后转到3L玻璃合成釜中，开启合成釜搅拌，转速150rmp，温度25℃；合成4小时，此时pH5.50； 
3、称60g硼氢化钾，分次加到2中，在20～25℃反应120分钟，合成液呈浅茶色，pH7.5； 
4、用3M盐酸调合成液pH3.0，在氮气保护下抽滤得灰白色结晶，母液呈无色； 
5、用1500ml去离子无氧冰水搅拌洗涤结晶3次，在氮气保护下抽滤得灰白色结晶； 
6、将湿品放置在真空冷冻干燥机中冻干得四氢叶酸115g，收率96％。 
实施例三 
一种四氢叶酸的制备方法，其步骤如下： 
1、在500L的不锈钢合成釜中加300L纯水，在搅拌下加入6kg氢氧化钠、24kg连二亚硫酸，搅拌使之全溶； 
2、将30kg叶酸，加到釜中，搅拌全溶，控制反应温度25～30℃，合成5小时，此时pH5.5； 
3、将18kg硼氢化钾，分次加到2中，在25～30℃反应2小时，合成液呈浅茶色，pH8.5； 
4、用3M盐酸调合成液pH3.0，在氮气保护下抽滤得灰白色结晶，母液呈无色； 
5、将湿品用300L去离子无氧冰水搅拌洗涤结晶，在氮气保护下抽滤得灰白色结晶； 
6、将湿品放置在真空冷冻干燥机中冻干得四氢叶酸28.9kg，收率96.3％。 

Claims (6)

1.一种四氢叶酸的制备方法，其特征在于：包括：以工业级叶酸作原料，采用连二亚硫酸钠和硼氢化钾协同还原法在温和的条件下合成四氢叶酸，其反应式如下：
结构式中的
Figure FSB00000246759300012
2.根据权利要求1所述的四氢叶酸的制备方法，其特征在于：在常压下合成温度控制在15～30℃。
3.根据权利要求1所述的四氢叶酸的制备方法，其特征在于：用连二亚硫酸钠先将叶酸还原为二氢叶酸和部分四氢叶酸，然后再用硼氢化钾将二氢叶酸进一步还原为四氢叶酸。
4.根据权利要求3所述的四氢叶酸的制备方法，其特征在于：用连二亚硫酸钠将叶酸还原为二氢叶酸和部分四氢叶酸时其合成液的pH值在5.5～9.0。
5.根据权利要求3所述的四氢叶酸的制备方法，其特征在于：用硼氢化钾将二氢叶酸进一步还原为四氢叶酸时合成液的pH值控制在7.5～10.5。
6.根据权利要求1所述的四氢叶酸的制备方法，其特征在于：将叶酸、去离子水、氢氧化钠、连二亚硫酸钠按质量百分比1∶5～15∶0.2～0.24∶0.8～1.2比例投入釜中，合成3～5小时，然后以叶酸用量为基数将质量百分比0.4～0.7的硼氢化钾投入釜中继续合成1～3小时；用3M盐酸调整合成液pH3.0～3.5析出灰白色结晶，将结晶在氮气保护下真空抽滤；然后用去离子无氧水洗涤，再在氮气保护下真空抽滤，真空冷冻干燥得四氢叶酸；合成所得的四氢叶酸用液固比1∶10～20去离子无氧冰水洗涤。
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