專利名稱：(6s)-和(6r)四氫葉酸的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制備N-〔4-〔〔(2-氨基-1，4，5，6，7，8-六氫-4-氧代-(6S)-蝶啶基)-甲基〕氨基〕苯甲?；?L-谷氨酸(以下稱為(6S)-四氫葉酸)及其鹽和制備N-〔4-〔〔(2-氨基-1，4，5，6，7，8-六氫化-4-氧代-(6R)-蝶啶基)-甲基〕苯甲?；?L-谷氨酸(以下稱(6R)-四氫葉酸)及其鹽的方法。
四氫葉酸衍生物含有2個不對稱中心。在此情況下，由于由葉酸、N-(蝶酰)-L-谷氨酸合成這些衍生物，在谷氨酸基中含有的旋光碳原子以L形式存在，而通過在蝶?；?，6位置上的雙鍵的氫化反應而形成的在6位置上的旋光碳原子是以外消旋的(6R，S)形式存在，因此，四氫葉酸的合成衍生物由兩種非對映體的1∶1的混合物組成。在自然界，例如在肝臟中，只發(fā)現(xiàn)一種非對映型的四氫葉酸鹽，即(6S)型的5，6，7，8-四氫葉酸鹽。
四氫葉酸鹽，如5-甲?；?5，6，7，8-四氫葉酸(甲酰四氫葉酸)的鈣鹽或5-甲基-5，6，7，8-四氫葉酸的鈣鹽，作為藥物，主要用來治療巨紅細胞葉酸貧血癥，作為解毒藥主要用來提高葉酸拮抗物的耐藥力，特別是癌的治療(甲酰四氫葉酸搶救法)中的氨基蝶呤和氨甲蝶呤的耐藥力，用來提高5-氟尿嘧啶的治療效果和用來治療自身免疫疾病，例如治療銀屑病和類風濕性關節(jié)炎，以及用來提高化療中的某些殺寄生蟲藥的耐受性，例如三甲氧芐二氨嘧啶-磺胺甲噁唑的耐受性。
四氫葉酸是用來制備各種各樣四氫葉酸衍生物的基本物質。
制備(6S)-或(6R)四氫葉酸的努力，迄今已得出以下方法-酶催化法-物理化學法-化學法酶催化法包括化學上正常進行的還原法，由葉酸還原成7，8-二氫葉酸，隨后例如按照L.Rees在Tetrahedron 42(1)，117-36(1986)中所述的方法或按EP-A2-0，356，934的方法進行酶催化還原，由此生成(6S)-5，6，7，8-四氫葉酸。但是，在反應步驟上使這些方法只能停止在7，8-二氫葉酸階段是困難的，因此在酶催化階段只有很少的時-空產率，而且需要象還原了的煙酰胺腺嘌呤磷酸二核甙(NADPH)之類的昂貴輔助成分和需要一種建立起來的通常是復雜工作方法。迄今所知的用酶催化制備旋光純的四氫葉酸的方法不適合于工業(yè)規(guī)模的制備。
有人也試圖借助于色譜法分離非對映體對。(見J.Feeney等，Biochemistry，20，1837，(1981)。這些方法不適于在工業(yè)規(guī)模上制備這些非對映體。
從這類物理化學方法中也知道葉酸在手性電極上的一種非對稱還原(見S.Kwee et al.，Bioelectrochem.Bioenerg.7，693-698，(1980))。由于還原反應中所允許的葉酸濃度(通常是10-3M)還原反應發(fā)生后只能困難地實現(xiàn)除去非對稱的誘導物，這些還原反應，不管怎樣，也不能用于工業(yè)化生產。
在化學合成領域，在旋光性催化劑存在下，就存在葉酸的非對稱加氫的可能性，例如根據P.H.Boyle等在J.Chem.Soc.Chem.Commun.(1974)，10，375-6中的方法。但是這需要使用很昂貴的催化劑。這些催化劑在發(fā)生均勻催化作用后，只能在損耗大量產品的情況下被分離出來。
因此至今還沒有在工業(yè)上可以利用的，用于獲得旋光純的四氫葉酸的方法。
因此，本發(fā)明的目的是要研究出一種簡單的在工業(yè)上可用的并且經濟的制備旋光純的四氫葉酸的方法。
現(xiàn)意外地發(fā)現(xiàn)，在加入磺酸或硫酸后，可從(6R，S)-四氫葉酸或其鹽的水溶液中沉淀出相應的旋光的四氫葉酸加成鹽，這可通過過濾得到，非對映體加成鹽可從濾液中分離出來。然后通過重結晶和/或析出四氫葉酸，接著使其轉化成鹽的方法對這兩種鹽進行化學和光學提純。更令人意外的是，通過其它鹽例如鹽酸加成鹽的制備/重結晶沒有檢測出光學的富集，而在磺酸或硫酸加成鹽的結晶時卻發(fā)生了光學離析(見W.Frick，et al.，Helv.Chim.Acta，57，2658-61(1974)。甚至用其它一些強酸例如氫溴酸、氫碘酸、硝酸、磷酸、甲酸、草酸、一氯-，二氯-和三氯乙酸，也沒能得到四氫葉酸的一種差向異構體的增濃。
本發(fā)明涉及制備(6S)-和(6R)-四氫葉酸及它們的磺酸或硫酸加成鹽的方法，其特征是使(6R，S)-四氫葉酸與磺酸或硫酸反應，將得到的酸加成鹽進行分步結晶，如果需要，可通過用堿處理，使(6S)-和/或(6R)-四氫葉酸從得到的非對映體酸加成鹽中釋出，并加以分離。
這里所用的(6R，S)-四氫葉酸可以是分離出的產物，或者最好是就地直接使用葉酸的還原產物。
適于本發(fā)明方法的磺酸有含有6-14個碳原子的芳族磺酸，含有7-9個碳原子的芳脂族磺酸或含有2-3個碳原子的脂族磺酸。適用的芳族磺酸主要為苯磺酸、甲苯磺酸、二甲苯磺酸、硝基苯磺酸、氯苯磺酸、硝基甲苯磺酸、萘磺酸、取代的萘磺酸、萘二磺酸、樟腦磺酸、苯并咪唑磺酸、取代的苯并咪唑磺酸(例如2-苯基苯并咪唑-5-磺酸)以及許多其它芳族磺酸化合物。
適合的芳脂族磺酸主要是甲苯磺酸，適合的脂族磺酸主要為甲磺酸和乙磺酸。
本發(fā)明方法優(yōu)先選用的加成鹽是苯磺酸加成鹽、甲苯磺酸加成鹽和硫酸加成鹽。
結晶過程在極性介質中進行。適合的介質特別是水或水和較低級的水溶性脂族羧酸的混合物，特別是乙酸和乳酸或液態(tài)水溶性酰胺如甲酰胺，N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，1-甲基吡咯烷酮、2-哌啶酮?；旌衔锿ǔ：兄辽?0%的水。使用這種混合物通常會提高產品的旋光純度，但會降低收率。最佳反應條件取決于所希望達到的目的和特殊的原料，是可通過系統(tǒng)試驗毫無困難地確定的。
由于四氫葉酸對氧化物用的敏感性，建議使用氧化抑制劑，如2-巰基乙醇。
在結晶過程中，通常是(6S)-四氫葉酸的加成鹽首先沉淀出來，非對映的(6R)-化合物富集于濾液中。
旋光富集的四氫葉酸可以很容易通過加堿，從鹽中再析出來。
提出化學和光學純化的又一可能性是用(6S)-或(6R)-四氫葉酸及其與強堿強酸生成的鹽變得很容易接受而且特別經濟。
本發(fā)明也涉及(6S)-或(6R)-四氫葉酸及其與磺酸或與硫酸生成的加成鹽的用途。這些四氫葉酸及其加成鹽是按照旋光純的5，10-亞甲基四氫葉酸及其與強堿或強酸生成的鹽的制備方法，通過用甲醛處理獲得的。這里要考慮是由(6S)-四氫葉酸與甲醛反應獲得5，10-亞甲基-(6R)-四氫葉酸和用類似方法由(6R)-四氫葉酸獲得5，10-亞甲基-(6S)-四氫葉酸。
下面是說明
具體實施例方式以下HPLC方法(高效液相色譜法)用來測定四氫葉酸的純度及5-甲酰-，5-甲基-及5，10-亞甲基四氫葉酸的純度。
洗脫液A 0.03M Na2HPO4+0.03M KH2PO4水溶液洗脫液B 1份(0.03M Na2HPO4+0.03M KH2PO4水溶液)3份甲醇然后用H3PO4調節(jié)至pH7.8梯度25分鐘內洗脫液B由2%到95%柱ODS(Hypersil)檢測器UV-300nm以下HPLC方法用來測定(6S)-含量衍生作用將四氫葉酸或加成鹽溶于1∶1的乙腈/水中，與2，3，4，6-四-O-乙酰(基)-β-D-吡喃葡萄糖基異硫氰酸鹽反應。
洗脫液2.5份乙腈1.5份甲醇6.0份0.02M的檸檬酸柱RP-8(Lichrosphere)檢測器UV-270nm實施例1在60℃和氨氣保護下，將14.3克甲苯-4-磺酸(150摩爾%)溶于含有0.1%2-巰基乙醇的440毫升水中。于五分鐘內導入25克純凈的(6R，S)-四氫葉酸，將獲得的懸浮液冷卻至40℃，在2-5小時后過濾出沉淀產物，用水洗，然后用乙醇洗滌。
獲得含86.7%(6S)的(6S)-四氫葉酸的甲苯-4-磺酸加成鹽16.9克(用高效液相色譜法(HPLC)測定)。
將得到的產品在110毫升N，N′-二甲基甲酰胺和220毫升水的混合物中重結晶，獲得含97.5%(6S)的(6S)-四氫葉酸的甲苯-4-碘酸加成鹽(用HPLC法測定)?！拨痢?5D＝-60.6°(C＝0.5%在DMF中)。
為了釋出(6S)-四氫葉酸，將含有0.1%2-巰基乙醇的170毫升水在氨氣保護下冷卻至10℃。淋入5克(6S)-四氫葉酸的甲苯-4-磺酸加成鹽，將4毫升2N的氫氧化鈉溶液滴入此懸浮液中。冷卻至2℃后，濾出沉淀產物，用水洗滌，然后用乙醇洗滌。
獲得含97.7%(6S)的(6S)-四氫葉酸3.7克(用HPLC法測定)。
〔α〕25D＝-44.5°(C＝1%在水中)實施例2在20℃和氨氣保護下將13克甲苯-4-磺酸(135摩爾%)溶于由200毫升醋酸和含有0.2%2-巰基乙醇的200毫升水組成的溶液中，迅速加入25克純凈的(6R，S)-四氫葉酸。以少量純正的(authentic)(6S)-四氫葉酸-甲苯-4-磺酸加成鹽作為晶種加入溶液，5小時后，過濾出沉淀物，用醋酸/水洗滌，然后用乙醇洗滌。
獲得含93.6%(6S)的(6S)-四氫葉酸的甲苯-4-磺酸加成鹽12.7克(用HPLC法測定)。
在25℃和氮氣保護下，將10.0克所得到的(6S)-四氫葉酸-甲苯-4-磺酸加成鹽懸浮在100毫升水中，并用30%的氫氧化鈉溶液調節(jié)到pH＞3.5。然后用37%的鹽酸將所得到的溶液的pH值調到1以下。經過12個小時后，過濾出沉淀物，用水洗滌，然后用乙醇洗滌。
獲得含99.7%(6S)的(6S)-四氫葉酸的甲苯-4-磺酸加成鹽8.9克(用HPLC法測定)。
〔α〕25D＝-62.0°(C＝0.5%在DMF中)。
實施例3在27℃和氮氣保護下，將14.3克甲苯-4-磺酸(150摩爾%)溶入由22毫升L(+)一乳酸和含有0.2%巰基乙醇的220毫升水組成的溶液中。迅速加入25.0克純凈的(6R，S)-四氫葉酸。以少量純正的(6S)-四氫葉酸-甲苯-4-磺酸加成鹽作為晶種加入溶液并冷卻到20℃，經過15至20小時后，過濾出沉淀物，用乳酸/水先滌，然后用乙醇洗滌。
獲得含92.5%(6S)的(6S)-四氫葉酸的甲苯-4-磺酸加成鹽15.1克(用HPLC法測定)。
實施例4在27℃和氮氣保護下，將14.3克甲苯-4-磺酸(150摩爾%)溶于由110毫升1-甲基-2-吡咯烷酮和含0.4%2-巰基乙醇的110毫升水組成的溶液中。迅速加入25.0克純凈的(6R，S)-四氫葉酸。用200毫升水將此溶液稀釋并冷卻至20℃，經過15-20小時后，過濾出沉淀產物，用1-甲基-2-吡咯烷酮/水洗滌然后用乙醇洗滌。
獲得含94.7%(6S)的(6S)-四氫葉酸的甲苯-4-磺酸加成鹽13.3克(用HPLC法測定)。
實施例5在27℃和氮氣保護下，將11.5克甲苯-4-磺酸(150摩爾%)溶于由90毫升N，N′-二甲基甲酰胺和含0.4%2-巰基乙醇的90毫升水組成的溶液中，迅速加入20克純凈的(6R，S)-四氫葉酸。用180毫升水稀釋此溶液并冷卻至20℃，經過15-20小時后，用N，N′-二甲基甲酰胺/水洗滌，然后用乙醇洗滌。
獲得含91.4%(6S)的(6S)-四氫葉酸的甲苯-4-磺酸加成鹽11.3克(用HPLC法測定)。
實施例6在27℃和氮氣保護下，將11.5克甲苯-4-磺酸(150摩爾%)溶于由100毫升N，N′-二甲基乙酰胺和含0.4%2-巰基乙醇的80毫升水組成的溶液中。迅速加入20克純凈的(6R，S)-四氫葉酸。用160毫升水將此溶液稀釋并冷卻至20℃，經過15-20小時后，過濾出沉淀產物，用N，N′-二甲基乙酰胺洗滌，然后用乙醇洗滌。
獲得含91.5%(6S)的(6S)-四氫葉酸的甲苯-4-磺酸加成鹽11.0克(用HPLC法測定)。
實施例7在70℃和氮氣保護下，將12克苯磺酸(150摩爾%)溶于含有0.1%2-巰基乙醇的440毫升水中。在5分鐘內加入25克純凈的(6S，R)-四氫葉酸，并將所得到的懸浮液冷卻至60℃。經過2-5小時后，過濾出沉淀產物，用水洗滌，然后用乙醇洗滌。
獲得含92.4%(6S)的(6S)-四氫葉酸的苯磺酸加成鹽13.8克(用HPLC法測定)。
在25℃和氮氣保護下，將所得到的10.0g(6S)-四氫葉酸-苯磺酸加成鹽懸浮于100克水中并用30%的氫氧化鈉溶液將其調節(jié)到pH＞3.5。然后再用37%的鹽酸將所得到的溶液的pH值調到1以下。經過12個小時后，過濾出沉淀產物，用水洗滌，然后用乙醇洗滌。
獲得含99.8%(6S)的(6S)-四氫葉酸的苯磺酸加成鹽9.0克(用HPLC法測定)。
〔α〕25D＝-63.5°(C＝1%，在DMF中)。
如果用55摩爾%苯磺酸和50摩爾%鹽酸代替所使用的150摩爾%苯磺酸，在相同的結晶條件下，獲得含91.6%(6S)的(6S)-四氫葉酸的苯磺酸加成鹽12.7克(用HPLC法測定)。
為釋出(6R)-四氫葉酸，用氫氧化鈉溶液將濾液的pH值調節(jié)到3.5。冷卻到5℃后，過濾出沉淀產物，用水洗滌，然后用乙醇洗滌。
在50℃和氮氣保護下，將所得到的10克濾渣溶于由含0.1%2-巰基乙醇的150毫升水和39毫升2N硫酸組成溶液中。經1.5小時緩慢地冷卻到20℃之后，接著讓其靜置12小時，過濾出沉淀產物，用水洗滌，然后用乙醇洗滌。
獲得含97.7%(6R)的(6R)-四氫葉酸的硫酸加成鹽9.7克(用HPLC法測定)。
實施例8首先在60℃下將30毫升2M硫酸加到由含有0.2%2-巰基乙醇的130毫升水和164毫升冰醋酸組成的溶液中。在5分鐘內加入20克純凈的(6R，S)-四氫葉酸。使此獲得溶液冷卻至50℃。一小時后，過濾出沉淀產物，用水/冰醋酸洗滌，然后用乙醇洗滌。
獲得含65.5%(6S)的(6S)-四氫葉酸的硫酸加成鹽11.0克(用HPLC法測定)。
通過將10克(6S)-四氫葉酸的硫酸加成鹽兩次在1∶3的二甲基甲酰胺/水中重結晶，獲得含94.3%(6S)的(6S)-四氫葉酸的硫酸加成鹽3.9克(用HPLC法測定)。
實施例9按照文獻中所述的方法(例如按照R.L.Blakley等在《Folates and Pterins》1，93-104(1984)中所述的方法)使就地制成的(6R，S)-四氫葉酸進一步直接和甲苯-4-磺酸進行反應
在25℃和氮氣保護下將50克葉酸懸浮于200毫升水中(例如，按照C.Temple在《J.Med.Chem.》22，731(1979)中所述的方法)，用大約40克30%氫氧化鈉溶液將溶液的pH值調到12。加入溶于110毫升水中的25克硼氫化鈉(630摩爾%)后，將此反應混合物加熱到70-75℃并在此溫度下保持90分鐘。冷卻至25℃后，將溶于200毫升冰醋酸中的30克甲苯-4-磺酸(150摩爾%)滴加到上面獲得的(6R，S)-四氫葉酸鈉鹽中。然后用96克37%濃度的鹽酸將溶液的pH值調節(jié)到1以下。過12個小時后，過濾出沉淀產物，用醋酸/水洗滌，然后用乙醇洗滌。
獲得含95.4%(6S)和純度為82%的(6S)-四氫葉酸的甲苯-4-磺酸加成鹽32.9克(用HPLC法測定)。
將上面獲得的3.0克(6S)-四氫葉酸-甲苯-4-磺酸加成鹽在25℃和氮氣保護下懸浮在30毫升水中并用約3克30%氫氧化鈉溶液調節(jié)到pH11.6。將溶于36毫升冰醋酸中的0.9克甲苯-4-磺酸(120摩爾%)滴加到如此獲得的溶液中。然后用2.2克37%鹽酸調節(jié)此溶液的pH值到1以下。過12小時后，過濾出沉淀物，用醋酸/水洗滌，然后用乙醇洗滌。
獲得含98.9%(6S)和純度為100%的(6S)-四氫葉酸的甲苯-4-磺酸加成鹽1.81克(用HPLC法測定)。
實施例10用等當量的苯磺酸代替實施例9中的甲苯-4-磺酸，用相似的方法可以制備(6S)-四氫葉酸的苯磺酸加成鹽。
獲得含94.2%(6S)和純度為80%的(6S)-四氫葉酸的苯磺酸加成鹽。
實施例11用等當量的硫酸替代實施例9中的甲苯-4-磺酸，用相似的方法也可以制備(6S)-四氫葉酸的硫酸鹽。
獲得含69.2%(6S)和純度為85%的(6S)-四氫葉酸硫酸鹽27.1克(用HPLC法測定)。
實施例12～18以下的(6S)-四氫葉酸加成鹽均可用類似于實施例1-8中所述的方法進行制備12(6S)-四氫葉酸的甲磺酸加成鹽。
13(6S)-四氫葉酸的乙磺酸加成鹽。
14(6S)-四氫葉酸的苯甲磺酸加成鹽。
15(6S)-四氫葉酸的樟腦-10-磺酸加成鹽。
16(6S)-四氫葉酸的萘-1-磺酸加成鹽。
17(6S)-四氫葉酸的萘-2-磺酸加成鹽。
18(6S)-四氫葉酸的萘-1，5-二磺酸加成鹽。
實施例19在20℃和氮氣保護下按照實施例8的方法獲得的50克(6S)-四氫葉酸的硫酸加成鹽和200毫升2N氫氧化鈉溶液一起溶解在500毫升水中。在加入7.5毫升36%的甲醛(125摩樂%)后，將275毫升冰醋酸和275毫升2N硫酸的混合物加到此溶液中。冷卻至2℃后，過濾出沉淀產物，并用乙醇洗滌。
獲得含99.6%(6R)和純度為98.6%的5，10-亞甲基-(6R)-四氫葉酸39.6克(用HPLC法測定)。
實施例20在約25℃和氮氣保護下，將按照實施例10的方法獲得的28克(6S)-四氫葉酸的苯磺酸加成鹽和30%的氫氧化鈉溶液一起加入130毫升水中，在加入44毫升36%濃度的甲酸后，將該溶液分成二份，用3克NaBH4將其中的一半進行處理。經過12個小時后，加入10毫升37%的鹽酸將其酸化。過濾出沉淀產物并分別用水和乙醇洗滌。
獲得含99.5%(6S)和純度為95.8%的5-甲基-(6S)-四氫葉酸11克(用HPLC法測定)。
另一半溶液用過量的氯化鈣處理，過濾出沉淀產物并分別用水洗和乙醇洗滌。
獲得含99.7%(6S)和純度為96.2%的5-甲?；?(6S)-四氫葉酸鈣鹽(用HPLC法測定)。
權利要求
1.(6S)-和(6R)-四氫葉酸及其磺酸加成鹽或硫酸加成鹽的制備方法，其特征在于使(6R，S)-四氫葉酸與磺酸或硫酸反應，將生成的酸加成鹽進行分步結晶，如有必要，可用堿處理使(6S)-和/或(6R)-四氫葉酸從非對映酸的加成鹽中釋出并加以分離。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于結晶過程在一種極性介質中進行，最好是在水中或在水與較低級的水溶性脂族羧酸的混合物中進行，特別是在水和乙酸、乳酸的混合物中進行，或在水與液態(tài)水溶性酰胺的混合物中，尤其在水和甲基吡咯烷酮、甲酰胺、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺的混合物中進行。
3.按照權利要求1或2中的一項所述的方法，其特下在于作為磺酸使用的有含6至14個碳原子的芳族磺酸、含7至9個碳原子的芳脂族磺酸或含1至3個碳原子的脂族磺酸。
4.按照權利要求1，2或3中的一項所述的方法，其特征在于作為酸加成鹽使用的有苯磺酸加成鹽、甲苯-4-磺酸加成鹽或硫酸加成鹽。
5.(6S)-四氫葉酸苯磺酸鹽和(6R)-四氫葉酸苯磺酸鹽。
6.(6S)-四氫葉酸甲苯-4-磺酸鹽和(6R)-四氫葉酸甲苯-4-磺酸鹽。
7.(6S)-四氫葉酸硫酸鹽和(6R)-四氫葉酸硫酸鹽。
8.(6S)-四氫葉酸的甲磺酸、乙磺酸、苯甲磺酸、2-莰酮-10-磺酸、萘-1-磺酸、萘-2-磺酸和萘-1，5-二磺酸的加成鹽。
9.把按照權利要求1、2、3或4中之一項制備的(6S)-或(6R)-四氫葉酸或它們的磺酸加成鹽或硫酸加成鹽用作制備旋光純的5，10-亞甲基四氫葉酸、5-甲基四氫葉酸或5-甲酰基四氫葉酸及其強堿或強酸鹽的原料。
10.把(6S)-或(6R)-四氫葉酸的磺酸鹽或硫酸鹽用作某種藥物的成分，或用作制備某種藥物的原料。
全文摘要
本發(fā)明涉及(6S)-和(6R)-四氫葉酸及其磺酸加成鹽或硫酸加成鹽的制備方法，其特征在于使(6R，S)-四氫葉酸與磺酸或與硫酸進行反應，將生成的酸加成鹽進行分步結晶，如果需要，可用堿處理，使(6R)-四氫葉酸從產生的非對映酸加成鹽中釋出并加以分離。本發(fā)明還涉及(6S)-和(6R)-四氫葉酸與磺酸或與硫酸生成的新穎的酸加成鹽，涉及把它們用作藥物或制備藥物的原料和涉及把它們用來制備旋光的5-甲基-，5-甲酰-和5，10-亞甲基-四氫葉酸及其與強堿及與強酸的加成鹽。
文檔編號C07B57/00GK1063285SQ9210024
公開日1992年8月5日 申請日期1992年1月15日 優(yōu)先權日1991年1月16日
發(fā)明者H·R·米勒, M·厄爾曼, J·康狄, G·默德爾 申請人:埃普羅瓦股份公司