CN1277197A - 5-甲基四氢叶酸的稳定晶体盐 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及稳定的5-甲基-(6R,S)-,-(6S)-和-(6R)-四氢叶酸结晶盐,制备这些盐的方法和它们作为制备药物的成分或作为食品添加剂的用途,以及含有这些盐的制剂。

Description

5-甲基四氢叶酸的稳定晶体盐
本发明涉及N-[4-[[(2-氨基-1,4,5,6,7,8-六氢-4-氧-5-甲基-(6S),-(6R)-和(6R,S)-喋啶基)甲基]氨基]苯甲酰-L-谷氨酸晶体盐(以下称为5-甲基四氢叶酸盐),涉及它们的用途和制备它们的方法。
四氢叶酸盐主要作为5-甲酰基四氢叶酸及其盐(甲酰四氢叶酸)或5-甲基四氢叶酸及其盐用于治疗由于缺乏叶酸引起的巨红细胞性贫血,作为解毒剂用于增强叶酸拮抗剂的相容性,特别是用于增强治疗癌症的氨喋呤和甲氨喋呤的相容性(“叶酸拮抗剂缓救(antifolate rescue)”);用于增强氟化嘧啶的治疗效果;用于治疗例如牛皮癣和风湿性关节炎的自身免疫疾病;用于增强某些抗寄生虫药剂例如三甲氧苄二氨嘧啶-磺胺甲基异噁唑的相容性;和用于降低在化学治疗中二脱氮四氢叶酸(dideazatetrahydrofolates)的毒性。5-甲基四氢叶酸可特别用作药和食品添加剂,用作维生素制剂,用于预防神经管缺陷,用于治疗抑郁症,以及用于影响同型半胱氨酸的水平。
5-甲基四氢叶酸及其盐非常不稳定,特别对氧化高度敏感[见A.l.Fitzhugh,蝶啶(Pteridines)4(4),187-191(1993)],因此很难制得足够的纯度以用作药物活性成分和食品添加剂。
为了克服5-甲基四氢叶酸不稳定的缺点,已经采取了许多方法,例如尽可能完全去除氧或加入抗氧化剂例如抗坏血酸或还原型的L-谷胱甘肽。然而在使用当中很难完全去除氧,即使可以作到这一点,但成本也极其昂贵,同样地,加入抗氧化剂通常也并不可行。迄今为止,还没能找到商业上可行的办法来制备令人满意的稳定和高纯度的5-甲基四氢叶酸盐。
令人惊奇的是,已经发现在高于60℃温度下热处理溶液后,通过从这个极性溶液中结晶出相应的盐能够得到高化学纯度和优异稳定性的5-甲基四氢叶酸盐。在室温下,实际上没有限制的条件下,得到的高晶型5-甲基四氢叶酸盐是稳定的,它们适于用作生产药剂或食品添加剂的成分或起始原料。
因此本发明涉及5-甲基四氢叶酸的晶体盐,用于结晶的5-甲基四氢叶酸盐优选为碱土金属盐,特别是钙盐。这些5-甲基四氢叶酸晶体盐具有>98%的纯度,到达迄今为止还没有过这样的纯度,同时具有高的稳定性,在温度为25℃,相对湿度为60%的空气中,将其存放6个月后,相对于原始数据到达了前所未有的>98%纯度。 5-甲基-(6S)-四氢叶酸钙的晶体盐有4种不同的晶型(I型、II型、III型、IV型),当进行粉末X-射线衍射测量时呈现出锐谱(参见图1到图4,和表1到表4)。不同晶型的选择性的2θ值为6.5,13.3,16.8和20.1(I型);5.3,6.9,18.7和21.1(II型);以及6.8,10.2,15.4和22.5(III型);以及6.6,15.9,20.2和22.5(IV型)。在5-甲基四氢叶酸钙晶体盐中至少每当量5-甲基四氢叶酸含有一当量水的结晶水,这样在I型中含有≥3当量的水,在II型中含有≤2当量的水和III型和IV中含有≤5当量的水。
同样可以得到高结晶形式的5-甲基-(6R)-四氢叶酸盐和5-甲基-(6R,S)-四氢叶酸盐。
本发明进一步涉及制备5-甲基四氢叶酸高结晶盐的方法,其特征在于将相应的5-甲基四氢叶酸盐进行结晶。在本方法中,经过高于60℃,特别是高于85℃的热处理后,5-甲基四氢叶酸的晶体盐从极性介质中结晶出。
特别适合于作为板性介质的物质包括水或水和可与水混溶的有机溶剂的混合物,例如可溶于水的醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇或乙二醇,低分子量的可溶于水的脂族族羧酸例如甲酸、乙酸或乳酸,或可溶于水的酰胺例如甲酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、1-甲基吡咯烷酮、2-甲基吡咯烷酮或2-哌啶酮。因为5-甲基四氢叶酸的晶体盐比相应的其无定型的溶解度低,所以对于所使用溶剂的类型和混合的比例没有严格的限制。
优选晶体从溶液中结晶出来,也可以从悬浮液中结晶出来。
通过进一步在高于60℃的温度下热处理,不同的晶型可以相互转化。这样,在经过高于60℃的热处理后从极性介质中生产的I型,可以在70℃真空干燥下转化为II型,可以经高于90℃的热处理转化为III型,以及可以经高于95℃的热处理转化为IV型。在90℃的湿度箱中可以用水处理II型,使其再次转变为I型。
5-甲基四氢叶酸盐的结晶可自然进行或通过引入相应的5-甲基四氢叶酸结晶盐晶种来进行。
优选的合适结晶的起始物质为纯的,无定型的或结晶的5-甲基(6S)-或-(6R)-四氢叶酸,5-甲基-(6R,S)四氢叶酸外消旋体也可以作为富含5-甲基(6S)-,-(6R)-或-(6R,S)-四氢叶酸而加以使用。
通过在此所述方法用无定型或部分结晶,光学纯的5-甲基四氢叶酸或其盐作为结晶的起始原料,可得到迄今为止尚未获得过的纯度和稳定性的5-甲基四氢叶酸的基本上为结晶的盐。
本发明还涉及高结晶的5-甲基四氢叶酸盐的用途,它可以作为生产药物或食品或生产其它的四氢叶酸衍生物的成分。由于其高稳定性的固体形式,5-甲基四氢叶酸结晶盐保持恒定不变的高质量,特别是对时间没有限制,质量保持不变。本发明还涉及含有5-甲基四氢叶酸的高度结晶盐的制剂,这些制剂可用已知的方法制备。它们的应用类似于已知四氢叶酸物质领域的用途,例如5-甲酰基四氢叶酸(甲酰四氢叶酸)。
不需要进一步描述,利用先前的说明,本领域的技术人员可以最大限度地实施本发明。下面优选的具体实施方案只是作为例证,无论如何不限制本发明所公开的内容。
上述和下述的实施例中,除非另有提示,所有的温度为未校正的摄氏温度,所有的份数和百分数都为重量份数和百分数。用于说明本发明的实施例
在实施例中5-甲基四氢叶酸盐的含量均用HPLC进行测量,并给出面积百分数,水的含量用Karl Fischer方法进行测量。实施例1[稳定性]
为了测定5-甲基四氢叶酸结晶盐的稳定性,在温度为25℃和相对湿度为60%的空气中,待测物与对照物一起贮存。定期间隔测量并给出与原始值对照的剩余5-甲基四氢叶酸盐的含量。
                          贮存月数
   0     3     6    12    18    88
  5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐 100%  98.6%  98.7%  99.1%  99.0%  97.8%
   5-甲基-(6S)-四氢叶酸无定型钙盐 100%  84.2%
长时间贮存期后,5-甲基四氢叶酸结晶盐仍然具有很浅的颜色,与之相比,无定型样品迅速、明显地变色。实施例2[X-射线粉末衍射图]
为了表征5-甲基四氢叶酸结晶盐的结构性质(结晶变化),记录这些待测物的X-射线粉末图(衍射图谱)。
5-甲基四氢叶酸结晶盐呈现出高分辨率的图谱,具有锐谱带和低背景谱,这说明了高的结晶成分。
实施例的图谱见图1(I型),图2(II型),图3(III型)和图4(IV型),衍射数据见表1(I型),表2(II型),表3(III型)和表4(IV型)。为了进行比较,在类似条件下,也记录了无定型样品的图谱,参见图5(无定型)。选定的5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐的各种晶型变化体的2θ值列于下表:
   晶型        选定的2θ值
   I型II型III型IV型     6.5,13.3,16.8和20.15.3,6.9,8.7和21.16.8,10.2,15.4和22.56.6,15.9,20.2和22.5
实施例3[溶解度]
5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐的溶解度列于下表:
   晶型        在20℃下的溶解度
    0.9%NaCl      水
   I型II型III型      1.6%5.8%1.5%     1.1%3.8%1.0%
实施例4[5-甲基-(6S)-四氢叶酸无定型钙盐]
在室温下,将7.5克5-甲基-(6S)-四氢叶酸加入到75毫升的水中,同时通入氮气,用30%的氢氧化钠水溶液将其调节到pH值为12。用37%的盐酸将该澄清的溶液调到pH为7.5,然后用溶于11.7毫升水的7.15克六水氯化钙溶液处理,将形成的白色悬浮液搅拌5小时,在室温下吸滤,得到的固体用水洗涤,然后在45℃下真空干燥。
得到5.8克白色的5-甲基-(6S)-四氢叶酸无定型钙盐,它的含量为98.0%,6S成分相当于99.6%。
甚至在湿度箱中,在60℃下处理这些物质后,用偏光显微镜或X-射线衍射法进行测量,也检测不到结晶成分。实施例5[5-甲基-(6R,S)-四氢叶酸结晶钙盐]
在含有780毫升水的容器中,加入70克5-甲基-(6R,S)-四氢叶酸,用45.2g 30%的氢氧化钠将混合物调为pH为7.5。将澄清的、微带红色的溶液用溶于140毫升水中的62.7克六水氯化钙溶液处理,滤出固体,再用少量水处理。得到的粗品悬浮于水中,在90℃下处理24小时。
得到74.0克白色的5-甲基-(6R,S)-四氢叶酸结晶钙盐,含量为99.1%。实施例6[5-甲基-(6R)-四氢叶酸结晶钙盐]
在92℃下,在含有100毫升水的容器中,加入16.5克5-甲基-(6R)-四氢叶酸和50克六水氯化钙。在91℃下,将澄清的、微发黄的悬浮液搅拌10分钟,滤出固体,再用少量的水洗,并在35℃下进行真空干燥。
得到15.4克浅褐色的5-甲基-(6R)-四氢叶酸结晶钙盐,含量为97.9%,水的含量为7.8%。实施例7[I型]
将130千克的水放置在容器中,加入12.8千克5-甲基-(6S)-四氢叶酸,用30%的氢氧化钠大约9.1千克,将pH值调节为11.6,然后用大约1.9千克37%的盐酸调节pH为7.6。将含有0.3千克碳和0.3千克Cellflock的悬浮液加入到该澄清的溶液中。滤出固体并用13升水进行洗涤。滤液用含有8.3千克二水氯化钙的溶液处理,加热到90℃,并搅拌30分钟。产品趁热过滤,用2×20千克的水洗涤,得到的湿的粗产品在115升的水中形成浆液,并加热到90℃,立刻趁热过滤,用2×20千克的水洗涤,在40℃下进行真空干燥。
得到11.6千克白色的5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐(I型),纯度为99.0%,水的含量为14.5%。实施例8(I型)
将1600毫升的水放置在容器中,加入194克5-甲基-(6S)-四氢叶酸,用约80毫升的30%氢氧化钠,将pH值调节为7.0,将悬浮于190毫升水中的20克碳和20克Cellflock的悬浮液加入到该澄清的溶液中。滤出固体,并用水洗涤,滤液用950毫升的5.5M的氯化钙溶液处理,加热至90℃并搅拌60分钟,产品趁热过滤,用水洗涤,在45℃下进行真空干燥。
得到156.2克白色的5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐(I型),纯度为99.7%和99.9%的6S成分。实施例9[I型和转变为II型]
将554克的水放置在容器中,加入53.1克5-甲基-(6S)-四氢叶酸,用30%氢氧化钠,将pH值调节为7.5,然后将1.3克碳、1.3克Cellflock和19.5克水加入到该澄清的溶液中。过滤悬浮液,并用55毫升的水洗涤。滤液用溶于84.6克水中的52.0克六水氯化钙溶液处理,并加热到90℃,引入100毫克5-甲基四氢叶酸结晶钙盐作为晶种,结晶发生之后,在90℃下,趁热过滤,并用2×103克的水洗涤。得到的湿的粗产品在480毫升水中形成浆液,再加热到90℃,迅速热过滤,如上所述进行洗涤,在45℃下进行真空干燥。
得到47.5克白色的5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐(I型),纯度为98.8%,水的含量为12.2%。
在70℃下真空干燥30分钟,可以将I型转变为含有5.0%水的II型。实施例10[III型]
将在140毫升水中的15.8克5-甲基-(6S)-四氢叶酸钙盐加热到95℃,同时通入氮气,在95℃下保持30分钟后,趁热抽吸过滤该白色悬浮液,用水洗涤固体,并在35℃下真空干燥。
得到14.0克白色的5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐(III型),含量为98.9%和99.9%的6S成分。实施例11[IV型]
将在180毫升水中的20.0克5-甲基-(6S)-四氢叶酸钙盐加热到100℃,同时通入氮气,在100℃下保持30分钟后,趁热抽吸过滤该白色悬浮液,用水洗涤固体,并在25℃下真空干燥。
得到16.9克白色的5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐(IV型),含量为98.3%,水的含量为9.9%。
在65℃下真空干燥,产品中水的含量可减少至5.5%,在这个过程中不会得到不同的结晶变化。表1:5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐(I型)衍射仪:透射式单色仪:Curved Ge(111)波长:1.540598 Cu检测器:Linear PSD扫描模式:Debye-Scherrer/Moving PSD/Fixed omega2θ扫描检测峰的参数:预计的半峰宽:0.150
显著水平:2.5
峰高标准:10峰值例表[范围1:2θ=5.000 34.980 0.020 Imax=765]!    D      2Theta      I(rel)     I(abs)    FWHM    h    k    l13.474630    6.5544      100.0       755     .22008.979750    9.8420       18.5       140     .16006.936035   12.7526       20.3       153     .16006.662427   13.2786       38.3       289     .08006.497896   13.6164       29.4       222     .12006.323596   13.9935       18.8       142     .02006.148863   14.3933       14.0       106     .04005.966675   14.8352       15.5       117     .12005.593548   15.8309       27.5       208     .22005.368022   16.5006       19.7       149     .11275.282104   16.7709       42.5       321     .20004.977751   17.8044       23.6       178     .18004.672452   18.9782       32.7       247     .28004.411916   20.1102       34.8       263     .08004.257688   20.8467       34.2       258     .26003.761157   23.6360       13.3       100     .04003.699455   24.0361       22.3       168     .14003.558431   25.0037       14.8       112     .10003.439070   25.8864       21.0       159     .14003.272550   27.2283       22.1       167     .28003.218939   27.6907       17.0       129     .14003.140884   28.3931       17.2       130     .08003.013536   29.6198       13.9       105     .10002.873482   31.0991       15.1       114     .02002.782802   32.1395       16.6       125     .02002.754830   32.4748       20.2       152     .06002.713309   32.8858       15.4       116     .1127表2:5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐(II型)衍射仪:透射式单色仪:Curved Ge(111)波长:1.540598 Cu检测器:Linear PSD扫描模式:Debye-Scherrer/Moving PSD/Fixed omega2θ扫描检测峰的参数:预计的半峰宽:0.150
          显著水平:2.5
          峰高标准:10峰值例表[范围1:2θ=5.000 34.980 0.020 Imax=526]!    D      2Theta    I(rel)    I(abs)    FWHM    h    k    l12.720530    6.9434     100.0     517      .26008.508053   10.3891      29.4     152      .24006.631466   13.3409      19.6     101      .12005.883504   15.0461      71.2     368      .22005.580025   15.8696      27.8     144      .08005.010988   17.6854      42.5     220      .14004.730443   18.7434      53.6     277      .14004.215807   21.0561      35.5     184      .04003.943879   22.5263      38.8     201      .36003.581969   24.8368      24.8     128      .02003.493985   25.4726      29.6     153      .04003.309171   26.9212      22.7     117      .0200表3:5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐(III型)衍射仪:透射式单色仪:Curved Ge(111)波长:1.540598 Cu检测器:Linear PSD扫描模式:Debye-Scherrer /Moving PSD / Fixed omega2θ扫描检测峰的参数:预计的半峰宽:0.150
          显著水平:2.5
           峰高标准:10峰值例表[范围1:2θ=5.000 34.980 0.020 Imax=817]!    D       2Theta   I(rel)  I(abs)   FWHM    h  k  l12.933490     6.8289   100.0    786    .120011.036740     8.0043    18.9    149    .04009.945525     8.8842    18.4    145    .10008.877709     9.9554    12.4     98    .07968.640580    10.2293    49.6    390    .10007.873330    11.2292     6.4     50    .10007.144004    12.3799     7.6     59    .08006.948557    12.7295    20.3    159    .10006.659956    13.2835    10.1     80    .04006.466239    13.6834     7.6     60    .02006.305060    14.0349    37.6    296    .10006.154434    14.3802    16.4    129    .04006.057193    14.6123    15.3    121    .06005.920458    14.9517    17.6    139    .10005.738533    15.4285    48.9    385    .10005.530167    16.0136    30.3    238    .10005.322477    16.6428    18.1    143    .06005.245302    16.8894    47.4    372    .08005.154604    17.1888    20.9    164    .07965.038273    17.5888    30.8    242    .10004.980502    17.7945    10.7     84    .07964.759336    18.6286    31.6    248    .12004.702846    18.8544    24.3    191    .07964.575841    19.3827    15.6    122    .08004.478961    19.8061    25.9    204    .10004.377158    20.2716    48.1    378    .10004.309006    20.5957    11.9     93    .07964.242777    20.9207    31.3    246    .08004.051441    21.9207    10.3     81    .02003.940356    22.5467    67.8    533    .12003.782452    23.5010    12.4     98    .04003.609291    24.6458     9.5     75    .02003.523157    25.2582    27.0    212    .20003.460874    25.7205    43.4    341    .08003.408545    26.1223    12.4     98    .07963.341048    26.6596    16.1    127    .20003.273575    27.2196    28.4    223    .14003.188038    27.9645    12.6     99    .02003.160310    28.2168    12.5     98    .04003.103472    28.7427    15.0    118    .08003.052658    29.2317    13.9    109    .06003.017419    29.5808    27.7    218    .14002.970195    30.0621    10.6     83    .12002.921067    30.5800    13.9    109    .02002.899222    30.8161     9.6     76    .07962.870572    31.1314     9.6     75    .04002.830661    31.5817    11.0     86    .02002.758126    32.4349    11.3     89    .04002.733265    32.7382    13.2    104    .06002.695836    33.2058    13.7    108    .08002.660160    33.6643    11.7     92    .10002.609572    34.3369     9.2     72    .0200表4:5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐(IV型)衍射仪:透射式单色仪:Curved Ge(111)波长:1.540598 Cu检测器:Linear PSD扫描模式:Debye-Scherrer/Moving PSD/Fixed omega2θ扫描检测峰的参数:预计的半峰宽:0.150
          显著水平:2.5
          峰高标准:10峰值例表[范围1:2θ=5.000 34.980 0.020 Imax=473]!    D       2Theta    I(rel)    I(abs)    FWHM    h    k    l13.398610     6.5916     97.7      446     .160012.930100     6.8307    100.0      457     .091511.033220     8.0069     19.2       88     .06009.952926     8.8776     16.7       76     .12008.912272     9.9167     25.5      116     .16008.626970    10.2455     48.9      223     .08006.931997    12.7600     37.4      171     .10006.651761    13.3000     39.7      181     .12006.499623    13.6127     32.8      150     .08006.309299    14.0254     47.0      215     .16006.161306    14.3641     25.1      115     .12005.917463    14.9593     27.0      124     .10005.736254    15.4347     49.8      227     .08005.544314    15.9724     36.7      168     .16005.255854    16.8553     62.1      284     .24005.172075    17.1303     29.5      135     .09155.035719    17.5978     37.0      169     .12004.978813    17.8006     31.3      143     .04004.758441    18.6321     40.7      186     .10004.688853    18.9112     46.0      210     .09154.577465    19.3757     29.5      135     .09154.479376    19.8043     35.5      162     .10004.383704    20.2410     63.6      290     .12004.246196    20.9037     59.5      272     .14004.088125    21.7216     19.7       90     .02003.941748    22.5386     62.9      288     .14003.778991    23.5229     27.9      128     .04003.696576    24.0551     30.5      139     .10003.523769    25.2537     35.6      163     .24003.459683    25.7295     44.7      204     .08003.338511    26.6803     28.7      131     .02003.273450    27.2206     45.5      208     .10003.135320    28.4446     23.6      108     .06003.108154    28.6985     25.9      118     .02003.018687    29.5681     34.4      157     .14002.923031    30.5589     21.9      100     .02002.844431    31.4249     18.4       84     .02002.749393    32.5408     28.5      130     .12002.713739    32.9804     25.6      117     .02002.663207    33.6246     19.6       90     .06002.613490    34.2838     17.4       80     .0200

Claims (15)

1、5-甲基-(6R,S)-,-(6S)-和-(6R)-四氢叶酸结晶盐。
2、5-甲基-(6S)-和-(6R)-四氢叶酸结晶盐。
3、5-甲基-(6S)-和-(6R)-四氢叶酸结晶钙盐。
4、具有2θ值为6.5,13.3,16.8和20.1的5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐。
5、具有2θ值为5.3,6.9,18.7和21.1的5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐。
6、具有2θ值为6.8,10.2,15.4和22.5的5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐。
7、具有2θ值为6.6,15.9,20.2和22.5的5-甲基-(6S)-四氢叶酸结晶钙盐。
8、制备5-甲基-(6R,S)-,-(6S)-和5-甲基-(6R)-四氢叶酸结晶盐的方法,其特征在于,5-甲基-(6R,S)-,-(6S)-或-(6R)-四氢叶酸的盐经热处理后从极性介质中结晶出来。
9、根据权利要求8的方法,其特征在于在高于60℃的温度下热处理之后,进行结晶。
10、根据权利要求8的方法,其特征在于在高于85℃的温度下热处理之后,进行结晶。
11、根据权利要求8的方法,其特征在于在从溶液中进行结晶。
12、根据权利要求8的方法,其特征在于在从悬浮液中进行结晶。
13、根据权利要求11或12的方法,其特征在于,从水或水和与水可混溶的有机溶剂的混合物中结晶。
14、5-甲基-(6S)-或-(6R)-四氢叶酸结晶盐作为制备药物的成分或作为食品添加剂的用途。
15、含有5-甲基-(6S)-和-(6R)-四氢叶酸结晶盐的制剂。
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