NO325495B1 - Stabile, krystallinske salter av 5-metyltetrahydrofolsyre og fremgangsmate til fremstilling derav - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører krystallinske N-[4-[[(2-amino-l,4,5,6,7,8-heksahydro-4-okso-5-metyl-(6S)- samt -(6R)-pteridinyl)metyl]-amino]benzoyl]-L-glutaminsyresalter (i det etterfølgende benevnt 5-metyltetrahydrofolinsyresalter), en fremgangsmåte til fremstilling, samt anvendelse derav.

Tetrahydrofolinater anvendes overveiende som 5-formyltetrahydrofolinsyre og salter derav (leucovorin) eller 5-metyltetrahydrofolinsyre og salter derav til behandling av megaloblastisk folinsyreanemi, som antidot for å bedre forenelig heten av folinsyreantagonister, særlig av animopterin og methotrexat i krepsterapien ("antifolat rescue"), for å forsterke den terapeutiske effekt av fluorerte pyrimidiner og for behandling av autoimmune sykdommer, så som psoriasis og reumatiske aritritt; for å øke foreneligheten av bestemte antiparasitika, f.eks. trimetoprim-sulfametoksazol, samt for å minske toksisiteten til dideazatetrahydrofolinater i kjemoterapien. 5-metyltetrahydrofolinsyre anvendes spesielt som legemiddel og som næringsmiddelsupplement, vitaminpreparat til hindring av neurale tubuluseffekter, til behandling av depressive sykdommer samt til påvirkning av homocysteinspeilet.

5-metyltetrahydrofolinsyre og dennes salter er ekstremt ustabile, hvorved særlig den høye oksidasjonsømfindtlighet er iøynefallende [se også A.L Fitzhugh, Pteridines, Vol 4 (4),1993.187-191] og er derfor vanskelig å fremstille i en renhet som er akseptabel for et farmasøytisk virkestoff eller et næringsmiddelsupplement.

For å overvinne 5-metyltetrahydrofolinsyrens ustabilitet blir det benyttet forskjellige metoder, så som en mest mulig fullstendig utestenging av oksygen eller tilsetning av oksydasjonshemmende midler, så som askorbinsyre eller redusert L-glutation. En fullstendig utestengning av oksygen er imidlertid ved anvendelse neppe realiserbar, og om i det hele tatt bare med svært store anstrengelser, og tilsetningen av oksydasjonshemmende midler er likeledes ikke alltid mulig. Hittil er det derfor ikke funnet en teknisk gangbar metode som er egnet for fremstillingen av tilstrekkelig stabile 5-metyltetrahydrofolinsyresalter med høy renhet.

Det er nå overraskende funnet at 5-metyltetrahydrofolinsyresalter med en høy kjemisk renhet og en tilstrekkelig stabilitet lar seg fremstille ved at vedkkommende salt krystalliseres i et polart medium etter en temperaturbehandling av løsningen ved over 60°C. De derved oppnådde høykrystallinske 5-metyltetrahydrofolinsyresalter er ved romtemperatur praktisk talt ubegrenset stabile. De er egnet som bestanddel eller som utgangsmateriale for fremstilling av former av legemidler eller av næringsmiddelsuppleringsstoffer.

Gjenstand for den foreliggende oppfinnelse er derved krystallinske 5-metyltetrahydrofolinsyresalter. For krystallisasjon anvendes det som 5-metyltetrahydrofolinsyresalter fortrinnsvis jordalkalisalter, spesielt kalsium-saltet. De krystalline 5-metyltetrahydrofolinsyresalter oppviser en hittil ikke oppnådd renhet på over 98% sammen med en hittil aldri oppnådd stabilitet på over 98% i forhold til utgangsverdien etter 6 måneders lagring i luft ved 25°C og 60% relativ luftfuktighet. De krystallinske 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyre-kalsiumsalter foreligger i fire forskjellige krystallmodifikasjoner (type I, type II, type III, og type IV) og oppviser ved pulverrøntgendiffraksjonsmålinger skarpe bånd (se fig. 1-4 og tabell 1-4). Utvalgte 2-thetaverdier for de forskjellige krystallmodifikasjoner ligger på henholdsvis 6.5, 13.3, 16.8, og 20.1 (type I); 5.3, 6.9, 18.7 og 21.1 (type II); 6.8, 10.2, 15.4, og 22.5 (type III); samt 6.6, 15.9, 20.2 og 22.5 (type IV). Krystallinske 5-metyltetrahydrofolinsyrekalsiumsalter oppviser et krystallvanninnhold på minst 1 ekvivalent vann per 1 ekvivalent 5-metyltetrahydrofolinsyre. Således inneholder modifikasjonen av type I typisk >3 ekvivalenter vann, modifikasjonen av type II typisk <2 ekvivalenter vann og modifikasjonen av type III og IV typisk £3 ekvivalenter vann.

5-metyl-(6R)-tetrahydrofolinsyresalter kan likeledes oppnås i høykrystallinsk form.

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte til fremstilling av høykrystallinske salter av 5-metyltetrahydrofolinsyre, hvor fremgangsmåten kjennetegnes ved at det aktuelle salt av 5-metyltetrahydrofolinsyren krystalliseres. Krystallisasjonen av 5-metyltetrahydrofolinsyresaltene foregår derved fra et polart medium etter en temperaturbehandling over 60°C, særlig ved over 85°C.

Som polart medium egner seg fremfor alt vann eller en blanding av vann og et organisk løsemiddel som er blandbart med vann, så som vannløselige alkoholer som metanol, etanol, n-propanol, isopropanol og etylenglykol, en lavere alifatisk, vannløselig karbonsyre, så som maursyre, eddiksyre, melkesyre, eller vannløselige amider, f.eks. formamid, dimetylformamid, dimetylacetamid, 1-metylpyrrolidon, 2-metylpyrrolidon og 2-piperidinon. Det foreligger ingen spesielle begrensninger når det gjelder arten av de anvendte løsemiddel og blandingsforholdet idet krystallinske 5-metyltetrahydrofolinsyresalter generelt oppviser lavere løseligheter enn de tilsvarende amorfe former.

Krystallisasjonen gjennomføres fortrinnsvis fra løsninger. Krystallisasjon fra en suspensjon er imidlertid likeledes mulig.

Ved ytterligere temperaturbehandlinger ved over 60°C under kontrollert luftfuktighet lar de forskjellige krystallmodifikasjoner seg omforme til hverandre. Således kan type I fremstilt ved en krystallisasjon fra et polart medium etter en temperaturbehandling ved over 60°C omformes til type II ved tørking i vakuum ved 70°C, omformes til type III ved en temperaturbehandling ved over 90°C og omformes til type IV ved en temperaturbehandling ved over 95°C. Type II lar seg igjen tilbakeføre til type I ved behandling med vann i et fuktighetskammer ved 90°C.

Krystallisasjonen av 5-metyltetrahydrofolinsyresaltene foregår spontant eller ved ymping med et tilsvarende, krystallinsk 5-metyltetrahydrofolinsyresalt.

Som utgangsmateriale for krystallisasjonen egner fortrinnsvis amorfe eller krystallinske, rene 5-metyl-(6S) eller - (6R)-tetrahydrofolinsyresalter seg, men også racemiske 5-metyl-(6R,S)-tetrahydrofolinsyresalter samt anriket 5-metyl-(6S)-,(6R)- eller - (6R, S) -tetrahydrofolinsyre kan anvendes.

Ved anvendelsen av amorfe eller delkrystallinsk, optisk ren 5-metyltetrahydrofolinsyre eller dennes salter som utgangsmateriale for krystallisasjonen oppnår man ved den beskrevne fremgangsmåte i det vesentlige krystallinske 5-metyltetrahydrofolinsyresalter av hittil aldri oppnådd renhet sammen med en hittil aldri oppnådd stabilitet.

Oppfinnelsen vedrører også anvendelsen av høykrystallinske 5-metyltetrahydrofolinsyresalter som bestanddel ved fremstilling av legemidler eller næringsmiddeltilsetningsstoffer eller ved fremstilling av andre tetrahydrofolinsyrederivater, idet krystallinske 5-metyltetrahydrofolinsyresalter p.g.a. sin utmerkede stabilitet i fast form bibeholder en tidsmessig praktisk talt ubegrenset og jevn meget god kvalitet. Likeledes vedrører oppfinnelsen tilberedninger som inneholder høykrystallinske 5-metyltetrahydrofolinsyresalter. Fremstillingen av tilberedningene foregår ved kjente fremgangsmåter. Anvendelsen foregår analogt med anvendelsen av kjente substanser på området tetrahydrofolinater, f.eks. 5-formyltetrahydrofolinsyre (leucovorin)

Den foreliggende beskrivelse gjør det mulig for en fagmann å benytte oppfinnelsen. De etterfølgende eksempler skal derfor bare belyse mulige varianter og ikke på noen måte forstås begrensende.

Alle temperaturer i de etterfølgende eksempler er angitt i °C. Når ikke annet er angitt er innholdsangivelsene oppført som vekt%.

Eksempler for belysnin<g> av oppfinnelsen

Det i eksemplene angitte innhold av 5-metyltetrahydrofolinsyresalter ble alltid bestemt ved HPLC og angitt i %-flate, mens vanninnholdet ble bestemt ved en Karl-Fischer-metode.

Eksempel 1 ( Stabiliteten

For stabilitetsbestemmelse av de krystallinske 5-metyltetrahydrofolinsyresalter ble substansene lagret sammen med sammenligningsmønstre ved 25°C og 60% relativ fuktighet i luft. I periodiske intervaller ble det gjenværende innhold av 5-metyltetrahydrofolinsyresalt målt og angitt sammenlignet med utgangsverdien.

Krystallinske 5-metyltetrahydrofolinsyresalter er også etter lengre belastnihgstid fremdeles meget lyse. I motsetning til dette blir de amorfe prøver hurtig meget sterkt farget.

Eksempel 2 ( Pulverrøntgendiaorammer)

For karakterisering av de strukturelle egenskaper (krystallmodifikasjoner) av de krystallinske 5-metyltetrahydrofolinsyresalter ble det av disse substanser opptatt pulverrøntgendiagrammer (referansespekter).

Krystallinske 5-metyltetrahydrofolinsyresalter gir godt oppløste spektre med skarpe bånd og liten bakgrunn. Spektrene tyder på høye krystallinske andeler.

Eksempler på spektre er vist i henholdsvis fig. 1 (type I), fig. 2 (type II), fig. 3 (type III) og fig. 4 (type IV), samt i tabell 1 (type I), tabell 2 (type II), tabell 3 (type III) og tabell 4 (type IV). Til sammenligning ble det av en amorf prøve likeledes opptatt et spektrum under tilsvarende betingelser og oppført som fig.5 (amorf).

I det etterfølgende er utvalgte 2-theta verdier angitt for de forskjellige krystallmodifikasjoner av det krystallinske 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyrekalsium-salt angitt:

Eksempel 3 ( Løseligheter)

Løsligheten til en krystallinsk 5-metyl-(6)-tetrahydrofolinsyre-kalsiumsalt er angitt i den etterfølgende tabell:

Eksempel 4 ( amorf 5- metyl-( 6S)- tetrahydrofolinsyrekalsium- salt

7,5 g 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyre ble under innføring av N2 tilsatt til 75 ml vann ved romtemperatur og innstilt på pH 12 med 30% i natronlut. Den derved oppnådde klare løsning ble med 37% saltsyre innstilt på pH 7,5 og tilsatt en løsning av 7,5 g kalsiumklorid-6H20 i 11,7 ml vann. Den hvite suspensjon som ble dannet ble etter 5 timers omrøring ved romtemperatur filtrert og vasket med vann og tørket ved 45°C i vakuum.

Det ble oppnådd 5,8 g hvitt, amorft 5-metyl-(6S)tetrahydrofolinsyrekalsium-salt med et innhold på 98,0% og en 6S-andel på 99,6%.

Selv etter behandling av denne substans ved 60°C i fuktighetskammeret kunne det i polarisasjonsmikroskop eller ved en røntgendiffraksjonsmåling ikke påvises krystallinske andeler.

Eksempel 5 ( krystallinsk 5- metyl-( 6R)- tetrahydrofolinsyre- kalsiumsalt

16,5 g 5-metyl-(6R)-tetrahydrofolinsyre ble anbrakt i 100 ml vann av 92°C og 50 g kalsiumklorid-6H20. Den klare, svakt gulige suspensjon ble omrørt i 10 minutter ved 91°C, filtrert, vasket med litt vann og tørket til 35°C i vakuum.

Det ble oppnådd 15,4 g lyst beige, krystallinsk 5-metyl-(6R)-tetrahydrofolinsyre-kalsiumsalt med et innhold på 97,9% og et vanninnhold på 7,8%.

Eksempel 6 f type I)

1130 kg vann ble det anbrakt 12,8 kg 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyre. Med 9,1 kg 30 prosentig NaOH ble pH-verdien innstilt på 11,6 og deretter med ca. 1,9 kg 37 prosentig i saltsyre på 7,6. Til den klare løsning blir det tilsatt en suspensjon som innholdt 0,3 kg karbon og 0,3 kg "Cellflock", hvoretter det blir filtrert og vasket med 13 liter vann. Til filtratet ble det tilsatt en løsning som inneholdt 8,3 kg kalsiumklorid-2H20, oppvarmet til 90°C og omrørt i 30 minutter. Produktet ble filtrert varmt og vasket med 2x 20 kg vann. Det derved oppnådde fuktige råprodukt ble oppslemmet i 115 liter vann, oppvarmet til 90°C, straks filtrert varmt, vasket med 2x 20 kg vann og tørket ved 40°C i vakuum.

Det ble oppnådd 11,6 kg hvitt, krystallinsk 5-metyl(6S) tetrahydrofolinsyre-kalsiumsalt (type I) med en renhet på 99,0% og et vanninnhold på 14,5%.

Eksempel 7 ( type I)

Til 1600 ml vann blir det tilsatt 194 g med 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyre. Med ca. 80 ml 30 prosentig NaOH ble pH innstilt på 7,0. Til den klare løsning ble det tilsatt en suspensjon som inneholdt 20 g karbon og 20 g "Cellflock" i 190 ml vann, hvoretter det ble filtrert og vasket med vann. Til filtratet ble det tilsatt 950 ml 5,5 M kalsiumkloridløsning, hvoretter det blir oppvarmet til 90°C og omrørt i 60 minutter. Produktet ble filtrert varmt og vasket med vann og tørket i vakuum ved 45°C. Det ble oppnådd 156,2 g hvitt, krystallinsk 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyre-kalsiumsalt (type I) med en renhet på 99,7% og en 6S-andel på 99,9%.

Eksempel 8 ( Type I oa omdanning til type II)

Til 554 g vann ble det tilsatt 53,1 g 5-metyl-(65)tetrahydrofolinsyre. Med 30 prosentig NaOH ble pH igjen innstilt på 7,5. Til den klare løsning ble det tilsatt 1,3 g karbon, 1,3 g "Cellflock" og 19,5 g vann. Suspensjonen ble filtrert og vasket med 55 ml vann. Til filtratet ble det tilsatt en løsning av 52,0 g kalsiumklorid-6H20 i 84,6 g vann, hvoretter det ble oppvarmet til 90°C og ympet med 100 mg krystallinsk 5-metyltetrahydrofolinsyre-kalsiumsalt. Etter krystallisasjon ble produktet avfiltrert varmt ved 90°C og vasket med 2 x 103 g vann. Det derved oppnådde fuktige råprodukt ble oppslemmet i 480 ml vann, oppvarmet til 90°C, umiddelbart filtrert varmt, vasket analogt slik som ovenfor og tørket ved 55°C i vakuum.

Det ble oppnådd 47,5 g hvitt, krystallinsk 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyre-kalsiumsalt (type I) med en renhet på 98,8% og et vanninnhold på 12,2%.

Ved tørking ved 70°C i vakuum i 30 minutter kan denne modifikasjonen av type I omdannes til modifikasjonen type II med et vanninnhold på 5,0%.

Eksempel 9 ( type III)

15,8 g 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyre-kalsium-salt ble oppvarmet i 140 ml vann til 95°C under innføring av N2. Etter 30 minutter ved 95°C ble den hvite suspensjon filtrert varmt, vasket med vann og tørket ved 35°C i vakuum.

Det ble oppnådd 14,0 g hvitt, krystallinsk 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyre-kalsiumsalt (type III) med et innhold på 98,9% og en 6S-andel på 99,9%.

Eksempel 10 ( type IV)

20,0 g 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyre-kalsiumsalt ble oppvarmet til 100°C i 180 ml vann under innføring av N2. Etter 30 minutter ved 100°C ble den hvite suspensjon filtrert varm, vasket med vann og tørket ved 25°C i vakuum.

Det ble oppnådd 16,9 g hvitt, krystallinsk 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyre-kalsiumsalt (type IV) med et innhold på 98,3% og et vanninnhold på 9,9%.

Ved tørking ved 65°C i vakuum kan vanninnholdet i dette produkt senkes til 5,5% uten av det derved oppnås en annen krystallmodifikasjon.

Claims (15)

1. Krystallinske salter, karakterisert ved at de er krystallinske salter av 5-metyl(6S)- og -(6R)-tetrahydrofolinsyre.

2. Krystallinske salter, karakterisert ved at de er krystallinske salter av 5-metyl-(6S)- og -(6R)-tetrahydrofolinsyre.

3. Krystallinsk salt, karakterisert ved at det er kalsiumsaltet av 5-metyl-(6S)- og -(6R)-tetrahydrofolinsyre.

4. Krystallinsk kalsiumsalt, karakterisert ved at det er kalsiumsaltet av 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyre med 2-thetaverdier på 6,5,13,3, 16,8 og 20,1.

5. Krystallinsk salt, karakterisert ved at det er krystallinsk kalsiumsalt av 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyre med 2-thetaverdier på 5,3, 6,9, 18,7 og 21,1.

6. Krystallinsk kalsiumsalt, karakterisert ved at det er krystallinsk kalsiumsalt av 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyre med 2-thetaverdier på 6,8, 10,2, 15,4, og 22,5.

7. Krystallinsk kalsiumsalt, karakterisert ved at det er krystallinsk kalsiumsalt av 5-metyl-(6S)-tetrahydrofolinsyre med 2-thetaverdier på 6,6, 15,9, 20,2 og 22,5.

8. Fremgangsmåte til fremstilling av krystallinske salter av 5-metyl (6S)- og 5-metyl-(6R)-tetrahydrofolinsyre, karakterisert ved at 5-metyl-(6S)-eller -(6R)-tetrahydrofolinsyresalter krystalliseres fra et polart medium etter en temperaturbehandling.

9. Fremgangsmåte i samsvar med krav 8, karakterisert ved at krystallisasjonen foregår etter en temperaturbehandling ved over 60°C.

10. Fremgangsmåte i samsvar med krav 8, karakterisert ved at krystallisasjonen foregår etter en temperaturbehandling på 85°C.

11. Fremgangsmåte i samsvar med krav 8, karakterisert ved at krystallisasjonen utføres fra en løsning.

12. Fremgangsmåte i samsvar med krav 8, karakterisert ved at krystallisasjonen utføres fra en suspensjon.

13. Fremgangsmåte i samsvar med krav 11 eller 12, karakterisert ved at krystallisasjonen utføres fra vann eller en blanding av vann og et organisk løsemiddel som er blandbart med vann.

14. Anvendelse av krystallinske salter av 5-metyl-(6S)- eller -(6R)-tetrahydrofolinsyre som bestanddel ved fremstilling av legemidler eller som næringsmiddeltilsetningsstoff.

15. Tilberedninger, karakterisert ved at de inneholder krystallinske salter av 5-metyl-(6S)- eller -(6R)-tetrahydrofolinsyre.