JP2005519911A

JP2005519911A - （６ｓ）−５，６，７，８−テトラヒドロ葉酸の製造方法

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Publication number: JP2005519911A
Application number: JP2003562116A
Authority: JP
Inventors: パスカルジェキエール
Original assignee: ジーエムティーファインケミカルズソシエテアノニム
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2023-01-21
Also published as: DE60306900D1; EP1478647B1; JP4423437B2; EP1478647A1; ITMI20020132A0; US20050171348A1; ITMI20020132A1; DE60306900T2; ES2268371T3; CA2474317A1; CA2474317C; DK1478647T3; WO2003062239A1; ATE333458T1; US7193082B2; AU2003236824B2

Abstract

(6S)-5,6,7,8−テトラヒドロ葉酸又はその誘導体を、対応する(6S,6R)ラセミ混合物から出発して製造する新しい方法。この方法は、(6S，6R)5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸の非アルカリ性懸濁液に1〜3の範囲内のpH値にまで有機酸を加え、この懸濁液を30〜80℃に加熱し、この懸濁液を20〜60℃に冷却して(6S)-異性体を選択的に結晶化させる段階を含む。この方法は、(6S)-異性体を高い収率で、かつ高い程度の立体選択度で与える。その結果として、葉酸の多数の薬理学的に活性な立体異性体の合成方法は、より簡単で、より効率的になる。

Description

本発明は、葉酸誘導体の合成に関する。(6S)-5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸の新規な製造方法について記述する。

先行技術

5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸誘導体は、例えば、メトトレキセート(methotrexate)を用いた癌治療、または抗寄生虫性(antiparasitic)治療、またはリウマチ性関節炎、乾癬などの自己免疫疾患の治療における解毒剤としての広範囲の医薬用途を有する。前記誘導体の中で最も知られているのは5,6,7,8,-テトラヒドロ葉酸および5-ホルミル-5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸であり、ロイコボリンとしても知られている。

葉酸誘導体の薬理活性は主にそれらの鏡像形態によってしばしば影響される。例えば、5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸は2つの対称中心を含み、1つはグルタミン残基(L(+)形態として存在)に、もう１つはプテリジン(pteridinic)環の6位の炭素に存在する(式(I)参照)。

それゆえ、葉酸誘導体の合成は、所望の異性体の選択性および高い収率が求められる。5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸の場合、所望の異性体は、通常、(6S)配置を有する異性体であり、それが活性であると考えられる。

立体特異的合成は、エナンチオ選択性試薬を使用して、及び/または誘導体化や分画結晶化のような鏡像異性体分割操作を含んで、実施される。例えば、ヨーロッパ特許出願EP-A-495204は、テトラ葉酸の(6S)-及び(6R)-異性体の分離方法を記載する。その中で、対応するラセミ体はスルホン酸を用いて付加塩に転化される。スルホン化物は分画結晶化によって(6R)-及び(6S)-異性体に分離される。最後に、スルホン基は塩基で処理されることによって除去される。前記処理は、スルホン化誘導体へ、又はスルホン化誘導体からの誘導化経路を含み、それは、毒性試薬（例えばp-トルエンスルホン酸）の使用と、長時間を要する方法、および最終生成物の収量の減少を伴うであろう。テトラヒドロ葉酸のスルホン化誘導体の合成法は特許EP-537492にも説明がある。

誘導体化することなしに異性体分割を得るための努力もなされてきた。特許出願EP-A-682026は、塩酸誘起結晶化によって、5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸の(6S)-と(6R)-異性体の分離を説明している。この方法は、ラセミ体の酸をpH9まで塩基を用いて溶解し、次いで、(6S)-異性体が沈殿する、3.6〜6.5の範囲のpH値になるまで塩酸をゆっくり加える工程を含む。pH3以下で、この生成物は無定形の非結晶形態で沈殿する傾向があり、(6S)異性体のエナンチオ収量は極端に減少する。特許出願EP-A-600460において、(6S,6R)-5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸は塩酸で処理される。pH値が4.8から5.3の範囲で(6S)-異性体の分離が行われる。この場合、中性より僅かに下のpHの狭い操作範囲は、複雑なpH調整を必要とする。これを考慮すると、この文書に記載されているように、pH4.5以下では結晶化エナンチオ選択性は極端に減少し、pH調整の問題は確かに重要である。

それゆえ、より簡単に制御可能な反応条件を用い、高い収率かつ高い選択性で所望の鏡像異性体を与える、葉酸誘導体の鏡像異性体の合成方法に対する必要性が、大いに感じられている。

発明の要約

(6S)-5,6,7,8−テトラヒドロ葉酸又はその誘導体を、対応する(6S), (6R)ラセミ混合物から出発して製造する新しい方法を記載する。この方法は、(6S)，(6R)5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸の非アルカリ性懸濁液に1〜3の範囲内のpH値にまで有機酸を加え、この懸濁液を30〜80℃に加熱し、この懸濁液を20〜60℃に冷却して(6S)-異性体を選択的に結晶化させる段階を含む。この方法は、(6S)-異性体を高い収率で、かつ高い程度の立体選択度で与える。その結果として、葉酸の多数の薬理学的に活性な立体異性体の合成方法は、より簡単で、より効率的になる。

発明の詳細な説明

本発明の目的は、 (6S)-5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸またはその誘導体を、対応するラセミ体混合物から単離する方法を提供することにあり、この方法は、以下の段階を含む。
a. pH1〜3、好ましくは1.4〜2.0の範囲の値が得られるまで、(6S,SR)-5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸またはその誘導体の非アルカリ性懸濁に有機酸を加える。
b. この懸濁液を30〜80℃、好ましくは40〜60℃の温度に加熱する。
c. この懸濁液を20〜60℃、好ましくは30〜40℃温度に冷却する。
さらに、bとcの段階でpHを1〜3、好ましくは1.4〜2.0に維持する。
この全ての過程は、不活性雰囲気、例えば窒素下で好ましくは行われる。

原料のラセミ混合物は、(6S)-と(6R)-異性体を等量または異なる量で含むことができる。原料のラセミ体5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸は、既に知られている合成法で、例えば葉酸還元法（J.Med.Chem.,22,731,(1979)）で得られる。

請求項に記載の方法は、グルタミン残基のキラル中心の配置に影響しない。その結果、原料の生成物と最終の生成物において前記中心の配置は一致する。本発明の方法の好ましい態様においては、原料のラセミ混合物の配置と最終的に単離した異性体の配置はL(+)であり、この配置は、自然界に見られるグルタミン酸の配置及び治療上活性な葉酸の配置である。

本発明の方法において、(6S,6R)-5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸またはその誘導体は極性溶媒、好ましくは水に懸濁する。あらゆる場合において、原料のラセミ懸濁液のpHは常に7以下、好ましくはpH3.2〜5.0の範囲でなければならない。原料のラセミ体の懸濁液はアルカリ性であってはならず、あるいは塩基性物質でアルカリ性にしてはならない。

原料のラセミ体の懸濁液に、好ましくは、ゆっくりと攪拌しながら、pH1〜3、好ましくはpH1.4〜2.0の範囲まで有機酸を加える。有機酸は、通常、弱酸、好ましくはクエン酸、酒石酸、リンゴ酸、マロン酸、コハク酸であり、特にクエン酸及び酒石酸が好ましい。

上記混合物を攪拌しながら30〜80℃、好ましくは40〜60℃の温度に加熱する。加熱時間（即ち、懸濁液が前述の温度範囲に保たれている時間）は、好ましくは少なくとも15分で、より好ましくは30〜60分である。

次いで、この懸濁液は20〜60℃、好ましくは30〜40℃の温度に冷却する。冷却時間（即ち、懸濁液が前述の温度範囲に保たれている時間）は、好ましくは少なくとも10分である。

(6S)-異性体の結晶化条件を確実にするために、有機酸を添加している間、並びにその後の懸濁液の加熱及び冷却の間の両方でpHは適切に調整される。pHはpHメーターのような既知のシステムで調整できる。もしもpHが高すぎる場合、さらに有機酸を添加して調整し、低すぎる場合は、希釈した水酸化ナトリウム溶液で調整することができる。

結晶化生成物は、例えば、遠心分離または濾過のような既知の技術で溶媒から取り出し、次いで洗浄などなされる。洗浄は、通常、水溶液または塩酸溶液用いて行われ、あるいは、異なった段階において水とアルコール溶媒を用いて行われる。

請求項に記載の方法は高い収率（原料のラセミ混合物に対する鏡像異性体生成物として計算する。）での生成物の提供を可能にする。(6S)-型の鏡像異性体の収率(enantiomeric enrichment)は特に高く、容易に90%以上に達する。得られた生成物についてこの手順を繰り返すと、鏡像異性体の収率は、例えば、98%までに達する。本発明のさらなる利点は、生成物が安定な結晶型で得られることである。さらに加えて、原料のラセミ混合物を溶解させる必要がなく、結果として、その溶解度の上限を超える量の5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸での処理が可能である。本発明の方法は、対応するラセミ混合物からの(6S)-異性体の単離を必要とする、葉酸誘導体、特に5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸のいずれの合成方法とも連携させることができる。この段階は高い収率を与えるので、それを含む方法の収率は結果として増加する。

以下の実施例は本発明を例示することを目的とするものであって、制限するためのものではない。

ラセミ体5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸(THF)は文献(J.Med.Chem.,22,731,(1979))で記述しているように葉酸の還元によって得られた。ラセミ体THFは窒素流通下で遠心分離により単離され、水で洗浄し、真空下で乾燥させ、窒素中-18℃で48時間未満保ち、かつ以下の実施例に使用された。

実施例1
前述したように得たTHF(50g)を窒素下で水(150ml)に懸濁し、体積が300mlになるように水を加えた。このとき、懸濁液のpHは3.6であった。クエン酸・一水和物(92g)を攪拌しながら15分間かけて徐々に添加した。次いで、この混合物を攪拌しながら55℃まで加熱し、20%水酸化ナトリウムでpH1.9に調整した。懸濁液を水で400mlに希釈した。温度を55℃に維持し、20％水酸化ナトリウムを30分かけて添加してpHを1.9に保った。懸濁液を32℃まで冷却し、30分間攪拌した。混合物を窒素下で遠心分離した。ケーキを、2×15ml水及び1×30mlイソプロパノールで洗浄し、真空下で乾燥させた。24.0gの固体が得られた。

固体の分析は、以下の結果を与えた。
無水物を基準として計算したTHF含有率(HPLC)；96％
HPLC領域の97％より高いTHF純度
水含有率；9.9％
ジアステレオマー比；(6S) 87%、(6R) 13%

実施例2
前述したように得たTHF(50g)を窒素下で水(150ml)に懸濁し、体積が300mlになるように水を加えた。懸濁液のpHは3.6であった。クエン酸・一水和物(92g)を攪拌しながら15分間かけて徐々に添加した。次いで、この混合物を攪拌しながら55℃まで加熱し、20%水酸化ナトリウムでpHを1.5に調整した。懸濁液を水で400mlに希釈した。温度を55℃に維持し、20％水酸化ナトリウムを30分間で添加してpH 値を1.5に保った。さらに懸濁液を32℃に冷却し、30分間攪拌した。この混合物を窒素下で遠心分離した。次いで、ケーキは、2×15ml水及び1×30mlイソプロパノールで洗浄し、真空条件で乾燥させた。20.8gの固体が得られた。

固体の分析は、以下の結果を与えた。
無水物を基準として計算したTHF含有率(HPLC)；100%基準として使用されたサンプル
HPLC領域の97％より高いTHF純度
水含有率；10.4％
ジアステレオマー比；(6S) 89%、(6R) 11%

実施例3
前述したように得たTHF(50g)を窒素下で水(150ml)に懸濁し、体積が300mlになるように水を加えた。このとき、懸濁液のpHは3.6であった。クエン酸・一水和物(92g)を攪拌しながら15分間かけて徐々に添加した。次いで、この混合物を攪拌しながら55℃まで加熱し、pH を20%水酸化ナトリウムで2.5に調整した。懸濁液を水で400mlに希釈した。温度を55℃に維持し、20％水酸化ナトリウムを30分間かけて添加してpH値を2.5に保った。さらに懸濁液を32℃まで冷却し、30分間攪拌した。この混合物を窒素下で遠心分離にかけた。次いで、ケーキを2×15ml水及び1×30mlイソプロパノールで洗浄し、真空下で乾燥させた。30.7gの固体が得られた。

固体の分析は、以下の結果を与えた。
無水物を基準として計算したTHF含有率(HPLC)；90.6％
HPLC領域の97％より高いTHF純度
水含有率；9.5％
ジアステレオマー比；(6S) 77%、(6R) 23%

実施例4
前述したように得たTHF(50g)を窒素下で水(150ml)に懸濁し、体積が300mlになるように水を加えた。このとき、懸濁液のpHは3.6であった。クエン酸・一水和物(46g)を攪拌しながら15分間かけ徐々に添加した。次いで、この混合物を攪拌しながら55℃まで加熱し、20%水酸化ナトリウムでpHを1.9に調整した。懸濁液を水で400mlに希釈した。温度を55℃に維持し、20％水酸化ナトリウムを30分間かけて添加してpH1.9を保った。懸濁液を32℃まで冷却し、30分間攪拌した。この混合物を窒素下で遠心分離した。ケーキは、2×15ml水及び1×30mlイソプロパノールで洗浄し、真空下で乾燥させた。24.2gの固体が得られた。

固体の分析は、以下の結果を与えた。
無水物を基準として計算したTHF含有率(HPLC)；89.2％
HPLC領域の97％より高いTH純度
水含有率；9.8％
ジアステレオマー比；(6S) 85%、(6R) 15%

実施例5
前述したように得たTHF(50g)を窒素存在下で水(150ml)に懸濁し、体積が300mlになるように水を加えた。このとき、懸濁液のpHは3.6であった。L(+)酒石酸(90g)を攪拌しながら15分間かけて添加した。この混合物を攪拌しながら55℃まで加熱し、20%水酸化ナトリウムでpHを1.7に調整した。懸濁液を水で400mlに希釈した。温度を55℃に維持し、20％水酸化ナトリウムを30分間かけて添加してpH値を1.7に保った。さらに懸濁液を32℃まで冷却し、30分間攪拌した。この混合物を窒素下で遠心分離した。次いで、ケーキは2×15ml水及び1×30mlイソプロパノールで洗浄し、真空下で乾燥させた。19.3gの固体が得られた。

固体の分析は、以下の結果を与えた。
無水物を基準として計算したTHF含有率(HPLC)；98.9％
HPLC領域の97％より高いTHF純度
水含有率；9.5％
ジアステレオマー比；(6S) 91%、(6R) 9%

実施例6
前述したように得たTHF(300g)を窒素下で水(1000ml)に懸濁し、体積が1800mlになるように水を加えた。このとき、懸濁液のpHは3.6であった。クエン酸・一水和物(550g)を15分間かけて攪拌しながら添加した。次いで、この混合物を攪拌しながら55℃まで加熱し、20%水酸化ナトリウムでpHを1.9に調整した。懸濁液を水で2400mlに希釈した。温度を55℃に維持し、20％水酸化ナトリウムを30分かけて添加してpHを1.9に保った。懸濁液を40℃まで冷却し、30分間攪拌した。この混合物を窒素下で遠心分離した。次いで、ケーキは2×30ml水及び1×40mlイソプロパノールで洗浄し、真空下で乾燥させた。138gの固体が得られた。

固体の分析は、以下の結果を与えた。
無水物を基準として算出したTHF含有率(HPLC)；98％
HPLC領域の97％より高いTHF純度
水含有率；9.5％
ジアステレオマー比；(6S) 91%、(6R) 9%

Claims

(6S)-5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸またはその誘導体を、対応するラセミ混合物から単離する、以下の段階を含む方法であって、
a. (6S, SR)-5,6,7,8-テトラヒドロ葉酸またはその誘導体の非アルカリ性懸濁液に、1〜3の範囲のpH値になるまで有機酸を加え、
b. この懸濁液を30〜80℃の温度に加熱し、
c. この懸濁液を20〜60℃の温度に冷却し、かつ
bとcの段階でpHを1〜3に維持する方法。
a、b、cの段階におけるpHは1.4〜2.0である、請求項1に記載の方法。
bの段階における温度は40℃から60℃である、請求項1及び2に記載の方法。
cの段階における温度は30℃から40℃である、請求項1から3に記載の方法。
前記有機酸はクエン酸又は酒石酸である、請求項1から4に記載の方法。