FR2474032A1

FR2474032A1 - Prepn. of purer calcium leucovorin - by treating anhydro-leucovorin with amine base in aq. solvent

Info

Publication number: FR2474032A1
Application number: FR8001188A
Authority: FR
Inventors: James Chester Wisowaty; David Arthur Yeowell; Roy Archibald Swaringen
Original assignee: Wellcome Foundation Ltd
Current assignee: Wellcome Foundation Ltd
Priority date: 1980-01-21
Filing date: 1980-01-21
Publication date: 1981-07-24
Also published as: FR2474032B1

Abstract

Calcium leucovorin (I) is prepd. by mixing anhydroleucovorin (II), an amine base and an aq. solvent. Then the mixt. is heated at pH 5-7 and an equimolar amt. of water-soluble Ca salt (III) (based on (II)) and isolating the (I). Because an amine is used for ring opening of (II), the (I) has lower impurity levels than when inorganic base is used. The (I) prod. meets U.S. Pharmacopeia specifications after being washed with water, and chromatographic purification etc. is not necessary. (I) is useful in dimininishing the toxicity and effects of overdoses of folic acid antagonists and for treating megaloblastic anaemias due to sprue, nutritional deficiency, pregnancy, infancy etc. and esp. for neutralising the toxic effects of methotrexate.

Description

La leucovorine (ou acide folinique) calcique est une substance intéressante pour abaisser la toxicité et contrebalancer l'effet de trop fortes doses d'antagonistes de l'acide folique administrées par erreur, ainsi que dans le traitement d'anémies mégaloblastiques dues à la sprue, à un défaut de nutrition ou à une grossesse, ou encore du bas age (Physicians Desk Reference, 31 me Edition 1977, pages 904, 905). La leucovorine calcique est un agent puissant pour neutraliser les effets toxiques immédiats du méthotrexate, et elle est utilisée comme agent de "secours" pour antagoniser les effets toxiques périphériques de ce médicament (ou d'autres agents antifoliques) à la suite de leur emploi en chimiothérapie anti-néoplastique. Leucovorin (or folinic acid) calcium is an interesting substance for lowering the toxicity and counterbalancing the effect of too large doses of folic acid antagonists administered by mistake, as well as in the treatment of megaloblastic anemias due to sprue , a lack of nutrition or a pregnancy, or even of young age (Physicians Desk Reference, 31 me Edition 1977, pages 904, 905). Leucovorin Calcium is a powerful agent for neutralizing the immediate toxic effects of methotrexate, and it is used as a "rescue" agent to antagonize the peripheral toxic effects of this drug (or other antifolic agents) following their use in anti-neoplastic chemotherapy.

Mais la leucovorine calcique est une substance extrêmement coûteuse, principalement du fait que les méthodes de synthèse dont on dispose jusqu'ici donnent un produit nécessitant une purification très poussée pour satisfaire aux spécifications de la pharmacopée, et presque toujours la purification nécessite une chromatographie sur colonne, qui constitue un stade très coûteux de la préparation de leucovorine calcique, demandant par exemple beaucoup de temps et de travail et un équipement coûteux, ainsi que de très grandes quantités de solvant pour l'élu- tion. But leukovorin calcium is an extremely expensive substance, mainly because the synthesis methods available so far give a product requiring very thorough purification to meet the specifications of the pharmacopoeia, and almost always the purification requires column chromatography , which is a very expensive stage in the preparation of leukovorin calcium, requiring for example a lot of time and labor and expensive equipment, as well as very large amounts of solvent for elution.

Or, la présente Demanderesse a trouvé qu'en employant une base aminée pour ouvrir le cycle de l'anhydroleucovorine en vue d'obtenir la leucovorine, la leucovorine calcique ainsi formée contient beaucoup moins d'impuretés que dans le cas où l'on utilise une base minérale. D'une manière étonnante, dans la plupart des cas, la leucovorine calcique qui a été préparée avec une base aminée pour ouvrir le cycle est suffisamment pure pour satisfaire aux spécifications de la pharmacopée simplement après filtration, lavage et séchage, c'est-à-dire qu'une chromatographie sur colonne n'est plus nécessaire. However, the present Applicant has found that by using an amino base to open the anhydroleucovorin cycle in order to obtain leucovorin, the calcium leucovorin thus formed contains much less impurities than in the case where one uses a mineral base. Surprisingly, in most cases, the leucovorin calcium which has been prepared with an amino base to open the cycle is sufficiently pure to meet the specifications of the pharmacopoeia simply after filtration, washing and drying, i.e. -to say that column chromatography is no longer necessary.

Des bases aminées utilisables sont celles qui ne donnent pas lieu a la présence de quantités notables de sels inorganiques contaminant la leucovorine calcique isolée, et avec lesquelles la contamination par des matières organiques est également moindre. Amine bases which can be used are those which do not give rise to the presence of significant amounts of inorganic salts contaminating the isolated leukovorin calcium, and with which the contamination by organic materials is also less.

Des bases aminées préférées comprennent la méthylamine, l'éthylamine, la triéthylamine, la morpholine, l'hydroxyde de tétraéthylammonium et la N,N-diéthyléthanolamine, mais d'autres bases conviennent aussi, bien que moins préférables, par exemple l'ammoniac, l'aniline, la p-chloroaniline, la triméthylamine, la n-butylamine, la cyclohexylamine, la diéthanolamine, la triéthanolamine, la diéthylamine, la diméthylamine, la N,N'-diméthylaniline, la piperidine, la pipérazine, la N-méthylpipérazine, la N,N'-diméthylpipérazine, la pyridine, l'imidazole, la benzylamine, l'éthylène-diamine, la o,- m- ou p-toluidine et la o-, mou p-anisidine. Les spécialistes pourront encore trouver et choisir d'autres bases aminées pour l'exécution du procédé selon cette invention. Preferred amino bases include methylamine, ethylamine, triethylamine, morpholine, tetraethylammonium hydroxide and N, N-diethylethanolamine, but other bases are also suitable, although less preferable, for example ammonia, aniline, p-chloroaniline, trimethylamine, n-butylamine, cyclohexylamine, diethanolamine, triethanolamine, diethylamine, dimethylamine, N, N'-dimethylaniline, piperidine, piperazine, N-methylpiperazine , N, N'-dimethylpiperazine, pyridine, imidazole, benzylamine, ethylene diamine, o, - m- or p-toluidine and o-, slack p-anisidine. Specialists will still be able to find and choose other amino bases for carrying out the process according to this invention.

Si l'on utilise l'ammoniac, il peut être souhaitable d'opérer dans un appareil clos sous pression pour éviter les pertes d'ammoniac par évaporation, de même que si l'on utilise des amines volatiles. If ammonia is used, it may be desirable to operate in a closed pressurized apparatus to avoid loss of ammonia by evaporation, as well as if volatile amines are used.

Pour effectuer la réaction, on mélange l'acide 5,10-méthényl-5,6,7,8-tetrahydrofolinue (ou anhydroleucovorine) avec la base aminée et de l'eau, et on chauffe le mélange entre 500C environ et la température de reflux pendant une durée de l'ordre de 5 à 7 heures pour former la leucovorine, le pH du mélange étant ajusté et maintenu entre 5 et 7 par addition ou enlèvement, selon le cas, des quantités voulues de la base aminée. L'anhydroleucovorine peut être employée sous la forme de son sel interne (zwitterion) ou sous la forme d'un sel avec un anion approprié, de préférence le chlorure, normalement à l'état d'hydrate. To carry out the reaction, 5,10-methenyl-5,6,7,8-tetrahydrofolinue (or anhydroleucovorin) acid is mixed with the amino base and water, and the mixture is heated to about 500C and the temperature reflux for a period of the order of 5 to 7 hours to form leucovorin, the pH of the mixture being adjusted and maintained between 5 and 7 by addition or removal, as appropriate, of the desired amounts of the amino base. Anhydroleucovorin can be used in the form of its internal salt (zwitterion) or in the form of a salt with an appropriate anion, preferably chloride, normally in the hydrate state.

Lorsque l'ouverture du cycle est terminée, le mélange est en général refroidi et filtré, puis on ajoute au filtrat un peu plus que la proportion équimolaire (par rapport à l'anhydroleucovorine) d'un sel de calcium hydrosoluble tel que par exemple le chlorure, le bromure, l'iodure, le nitrate ou l'acétate, en solution aqueuse ou à l'état solide, et on précipite la leucovorine calcique en ajoutant un solvant organique hydrosoluble, par exemple un alcanol inférieur comme le méthanol, l'éthanol ou l'isopropanol, ou encore de l'acétone. When the opening of the cycle is complete, the mixture is generally cooled and filtered, then a little more is added to the filtrate than the equimolar proportion (relative to the anhydroleucovorin) of a water-soluble calcium salt such as for example chloride, bromide, iodide, nitrate or acetate, in aqueous solution or in solid form, and the leucovorin calcium is precipitated by adding a water-soluble organic solvent, for example a lower alkanol such as methanol, ethanol or isopropanol, or acetone.

La leucovorine calcique est ensuite isolée par filtration, lavée avec un solvant approprié tel que de l'éthanol aqueux, l'éthanol, l'acétone, l'éther, l'acétate d'éthyle ou autres, et elle est séchée. Une chromatographie sur colonne n'est généralement pas nécessaire, le produit obtenu satisfaisant ou même dépassant les spécifications de la pharmacopée. The leucovorin calcium is then isolated by filtration, washed with an appropriate solvent such as aqueous ethanol, ethanol, acetone, ether, ethyl acetate or the like, and it is dried. Column chromatography is generally not necessary, the product obtained satisfying or even exceeding the specifications of the pharmacopoeia.

On peut tolérer la présence dans le mélange réactionnel de petites quantités de bases minérales, mais des quantités plus importantes auraient naturellement un effet préjudiciable, et de préférence le mélange ne contiendra pratiquement pas de bases inorganiques. The presence in the reaction mixture can be tolerated of small amounts of mineral bases, but larger amounts would naturally have a detrimental effect, and preferably the mixture will contain practically no inorganic bases.

La leucovorine calcique qui a été formée par le présent procédé est plus facile à séparer d'autres sels et impuretés que le produit obtenu par les procédés antérieurement connus. The leucovorin calcium which has been formed by the present process is easier to separate from other salts and impurities than the product obtained by the previously known processes.

EXEMPLE 1 :
On ajoute en une fois 10 g de chlorure de l'acide 5,10-méthényl-5,6,7,8-tétrahydrofolique, sous la forme du chlorhydrate dihydraté, à un mélange de 6,5 ml de méthylamine à 40 % et 90 ml d'eau à 600C, on porte le mélange au reflux et on ajuste le pH à 6,0 en éliminant par distillation l'excès de base, et au cours de la période de reflux de 4 heures qui suit, on maintient le pH entre 5,9 et 6,1 en ajoutant de la méthylamine à 40 %. On refroidit ensuite le mélange à la température ordinaire, on en forme une suspension avec 10 g de silicate de magnésium synthétique et on filtre. On conserve le filtrat à -50C pendant 16 heures, puis on le laisse revenir à la température ordinaire et on lui ajoute de 2,25 g de chlorure de calcium.On précipite le produit formé par addition de 30 ml d'éthanol et on le recueille par filtration, on lave le gâteau avec de l'éthanol aqueux à 50 % et de l'éther et on le sèche sous pression réduite, ce qui donne 5,9 g, soit un rendement de 55 %.EXAMPLE 1:
10 g of 5,10-methenyl-5,6,7,8-tetrahydrofolic acid chloride, in the form of the hydrochloride dihydrate, are added all at once to a mixture of 6.5 ml of 40% methylamine and 90 ml of water at 600C, the mixture is brought to reflux and the pH is adjusted to 6.0 by distilling off the excess base, and during the 4-hour reflux period which follows, the pH between 5.9 and 6.1 by adding 40% methylamine. The mixture is then cooled to room temperature, formed into a suspension with 10 g of synthetic magnesium silicate and filtered. The filtrate is stored at -50C for 16 hours, then allowed to return to ordinary temperature and 2.25 g of calcium chloride is added thereto. The product formed is precipitated by adding 30 ml of ethanol and is collected by filtration, the cake is washed with 50% aqueous ethanol and ether and dried under reduced pressure, which gives 5.9 g, ie a yield of 55%.

Analyse par chromatographie en phase liquide - 93,1 %.Analysis by liquid chromatography - 93.1%.

Pharmacopée des E.U.A. (Vol. XIX) Titrage par chromatographie en couche mince pour la leucovorine calcique - 96 et 100 %.U.S. Pharmacopoeia (Vol. XIX) Titration by thin layer chromatography for leucovorin calcium - 96 and 100%.

EXEMPLE 2
On ajoute en une fois 20 g du chlorure de l'acide 5, 10-méthényl-5 , 6,?, 8-tétrahydrofolique sous la forme du chlorhydrate dihydraté à un mélange agité, à 650C, de 20 ml de triéthylamine et 100 ml d'eau. On chauffe le mélange au reflux et on ajuste le pH à 6,0 en éliminant par distillation l'excès de base, puis on maintient le pH entre 5,6 et 6,1 pendant une période de reflux de 5 heures en ajoutant de la triéthylamine. On continue ensuite à agiter le mélange à la température ordinaire pendant 16 heures, puis on le met en suspension pendant 30 minutes avec 15 g de silicate de magnésium synthétique et on filtre.EXAMPLE 2
20 g of 5, 10-methenyl-5, 6,?, 8-tetrahydrofolic acid chloride in the form of the hydrochloride dihydrate are added at once to a stirred mixture, at 650 ° C., of 20 ml of triethylamine and 100 ml of water. The mixture is heated to reflux and the pH is adjusted to 6.0 by distilling off the excess base, then the pH is maintained between 5.6 and 6.1 for a 5 hour reflux period by adding triethylamine. The mixture is then further stirred at room temperature for 16 hours, then suspended for 30 minutes with 15 g of synthetic magnesium silicate and filtered.

On ajoute au filtrat 4 g de chlorure de calcium, on refroidit le mélange dans un bain de glace et on lui ajoute 40 ml d'éthanol, on sépare par filtration le précipité formé, on le lave avec 40 ml d'éthanol aqueux à 50 %, puis avec 30 ml d'éthanol et 30 ml d'éther, et on le sèche sous pression réduite.4 g of calcium chloride are added to the filtrate, the mixture is cooled in an ice bath and 40 ml of ethanol are added thereto, the precipitate formed is filtered off, washed with 40 ml of 50% aqueous ethanol %, then with 30 ml of ethanol and 30 ml of ether, and it is dried under reduced pressure.

On obtient 12,1 g de produit, soit un rendement de 57 %. 12.1 g of product are obtained, ie a yield of 57%.

Analyse par chromatographie en phase liquide - 94,5 %.Analysis by liquid chromatography - 94.5%.

Pharmacopée des E.U.A. (Vol. XIX) Titrage par chromatographie en couche mince pour la leucovorine calcique - 96,4 et 98,3 %. U.S. Pharmacopoeia (Vol. XIX) Titration by thin layer chromatography for leucovorin calcium - 96.4 and 98.3%.

EXEMPLE 3
On met en suspension dans 35 ml d'eau 4 g du chlorure de l'acide 5,10-méthényl-5,6,7,8-tetrahydrofolique sous la forme du chlorhydrate hydraté, on ajuste le pH à 6,5 par addition de la quantité nécessaire de morpholine et on maintient le mélange au reflux pendant 6 heures, puis on le refroidit, on le met en suspension pendant 20 minutes avec du silicate de magnésium synthétique et on filtre On ajuste le filtrat à pH 8,0 avec de la morpholine et on lui ajoute 0,9 g de chlorure de calcium dans 4 ml d'eau, puis on dilue la solution avec de l'éthanol jusqu'à ce qu'il se forme un trouble et on la refroidit alors à - 5"C pendant une heure.EXAMPLE 3
4 g of 5,10-methenyl-5,6,7,8-tetrahydrofolic acid chloride are suspended in 35 ml of water in the form of the hydrated hydrochloride, the pH is adjusted to 6.5 by addition of the necessary amount of morpholine and the mixture is maintained at reflux for 6 hours, then it is cooled, it is suspended for 20 minutes with synthetic magnesium silicate and filtered. The filtrate is adjusted to pH 8.0 with morpholine and to it is added 0.9 g of calcium chloride in 4 ml of water, then the solution is diluted with ethanol until it forms a cloud and is then cooled to - 5 "C for an hour.

On isole par filtration le produit solide formé, on le lave avec 15 ml d'éthanol et 20 ml d'éther et on le sèche sous pression réduite, ce qui donne 2,43 g, soit un rendement de 55 t. The solid product formed is filtered off, washed with 15 ml of ethanol and 20 ml of ether and dried under reduced pressure, which gives 2.43 g, ie a yield of 55 t.

Analyse par chromatographie en phase liquide - 83 t. Analysis by liquid chromatography - 83 t.

Une nouvelle dilution avec de l'éthanol de la liqueur mère initiale donne une nouvelle quantité de 0,87 g (20 %) de produit solide. A further dilution with ethanol of the initial mother liquor gives a new quantity of 0.87 g (20%) of solid product.

Analyse par chromatographie en phase liquide - 83 %.Analysis by liquid chromatography - 83%.

z PLE 4
On ajoute en une seule fois 10 g du chlorure de l'acide 5,10-méthényl-5,6,7,8-tétrahydrofolique, sous la forme du chlorhydrate dihydraté, un mélange à 500C de 20 ml d'hydroxyde de tétraéthyl-ammonium à 1 % et 100 ml d'eau, on ajoute encore environ 30 ml de la base pour ajuster le pH à 6 puis on maintient le mélange au reflux pendant 4 heures tout en maintenant le pH entre 5,5 et 6,0 par addition d'hydroxyde de tétraéthyl-ammonium, on ajuste ensuite le pH à 6,35 et on poursuit le reflux pendant encore 16 heures. On refroidit alors le mélange et on le met en agitation pendant 24 heures à la température ordinaire, puis on lui ajoute 15 g de silicate de magnésium synthétique, on maintient en suspension pendant 30 minutes et on filtre.On dilue la solution à 150 ml avec de l'eau, on ajuste le pH à 8,7 avec de l'hydroxyde de tétraéthyl ammonium et on ajoute 50 ml de SD3A, puis on ajoute goutte à goutte 2 g de chlorure de calcium dans le minimum d'eau, on sépare par filtration à 50C le précipité formé, on le lave avec 50 ml de SD3A aqueux à 50 % et on le met en suspension pendant 1 heure dans 200 ml d'hydroxyde de tétraéthyl-ammonium à 0,1 % dans du SD3A. On sépare le produit solide par filtration, on le lave avec de l'acétone et on le sèche sous pression réduite, ce qui donne 4 g, soit un rendement de 38 %. z PLE 4
10 g of 5,10-methenyl-5,6,7,8-tetrahydrofolic acid chloride, in the form of the hydrochloride dihydrate, are added at one time to a mixture at 500 ° C. of 20 ml of tetraethyl hydroxide. 1% ammonium and 100 ml of water, about 30 ml of the base are added to adjust the pH to 6, then the mixture is refluxed for 4 hours while maintaining the pH between 5.5 and 6.0 by addition of tetraethyl ammonium hydroxide, the pH is then adjusted to 6.35 and the reflux is continued for another 16 hours. The mixture is then cooled and stirred for 24 hours at room temperature, then 15 g of synthetic magnesium silicate are added to it, the mixture is kept in suspension for 30 minutes and filtered. The solution is diluted to 150 ml with water, the pH is adjusted to 8.7 with tetraethyl ammonium hydroxide and 50 ml of SD3A are added, then 2 g of calcium chloride are added dropwise in the minimum amount of water, separated by filtration at 50C the precipitate formed, washed with 50 ml of 50% aqueous SD3A and suspended for 1 hour in 200 ml of 0.1% tetraethyl ammonium hydroxide in SD3A. The solid product is separated by filtration, washed with acetone and dried under reduced pressure, which gives 4 g, ie a yield of 38%.

Analyse par chromatographie en phase liquide - 94,4 %.Analysis by liquid chromatography - 94.4%.

EXEMPLE 5
A 100 ml d'eau à 6O0C on ajoute en une fois 20 g du chlorure de l'acide 5,10-methényl-5,6,7,3-txtrahydro- folique sous la forme du chlorhydrate dihydraté, puis on ajoute 14,9 g de N,N-diéthyléthanolamine pour ajuster le pH à 6, et on maintient le mélange au reflux pendant 5 heures tout en réglant le pH entre 5,7 et 6,2 par addition de
N,N-diéthyléthanolamine. Ensuite on refroidit, on ajoute 15 g de silicate de magnésium synthétique que l'on maintient en suspension, on filtre sur de la Celite et on dilue avec 40 ml de SD3A. On maintient le filtrat à -50C pendant 16 heures puis on ajoute goutte à goutte au filtrat froid 4 g de chlorure de calcium aqueux, on isole par filtration le précipité formé, on le lave avec 100 ml de SD3A et 100 ml d'acétate d'éthyle et on le sèche sous pression réduite.EXAMPLE 5
To 100 ml of water at 60 ° C., 20 g of 5,10-methenyl-5,6,7,3-txtrahydro-folic acid chloride in the form of the hydrochloride dihydrate is added at once. 9 g of N, N-diethylethanolamine to adjust the pH to 6, and the mixture is maintained at reflux for 5 hours while adjusting the pH between 5.7 and 6.2 by addition of
N, N-diethylethanolamine. Then cool, add 15 g of synthetic magnesium silicate which is kept in suspension, filter through Celite and dilute with 40 ml of SD3A. The filtrate is kept at -50C for 16 hours then 4 g of aqueous calcium chloride are added dropwise to the cold filtrate, the precipitate formed is filtered off, washed with 100 ml of SD3A and 100 ml of acetate. ethyl and dried under reduced pressure.

Le rendement est de 61 %, soit 13 g. The yield is 61%, or 13 g.

Pharmacopée des E.U.A. (Vol. XIX) Titrage par chromatographie en couche mince pour la leucovorine calcique - 91 %. U.S. Pharmacopoeia (Vol. XIX) Titration by thin layer chromatography for leucovorin calcium - 91%.

Claims

1.- Process for the preparation of calcium leucovorin from anhydroleucovorin, characterized in that an amino base is used to open the anhydroleucovorin cycle.

2.- Method according to claim 1, charac terized in that anhydroleucovorin is mixed with an aqueous solvent and an amount of the amino base giving a pH of 5 to 7, the mixture is heated and if necessary added to it a new quantity of the base to maintain the pH between 5 and 7, a proportion of a water-soluble calcium salt approximately equimolar with respect to the anhydroleucovorin is then added thereto, and the calcium leucovorin formed is isolated.

3.- Method according to claim 1 or 2, characterized in that the amino base is chosen from ammonia, methylamine, dimethylamine, triethylamine, morpholine, trimethylamine, tetraethylammonium hydroxide, N, N-diethylethanolamine, aniline, p-chloro-aniline, n-butylamine, cyclohexylamine, diethanolamine, triethanolamine, diethylamine, piperidine, N, N-dimethylaniline, piperazine,

N-methylpiperazine, N, N'-dimethylpiperazine, pyridine, imidazole, benzylamine, ethylenediamine, o-toluidine, m-toluidine, p-toluidine, o-anisidine, m -anisidine and p-anisidine.

4.- Method according to claim 1 or 2, characterized in that the amino base is chosen from methylamine, triethylamine, morpholine, tetraethylammonium hydroxide, N, N-diethylethanolamine and ethylamine.

5.- Method according to claim 1 or 2, characterized in that the amino base is chosen from methylamine, triethylamine and N, N-diethylethanolamine.

6.- Leucovorin preparation process, characterized in that the anhydroleucovorin is mixed with an aqueous solvent and an amount of an amino base giving a pH of 5 to 7, the mixture is heated and if necessary it is added a new amount of the amino base to maintain its pH between 5 and 7.

7.- Method according to claim 6, characterized in that the amino base is one of those specified in claims 3 to 5.

8. The leukovorin calcium obtained by a process according to any one of claims 1 to 5.

9. The leucovorin obtained by the process according to claim 6 or 7.