CH683261A5

CH683261A5 - Procedimento per la preparazione dell'acido metiltetraidrofolico nella forma (6(R,S)(-))N-5 e separazione del diastereoisomero attivo (6(S)(-))N-5) sotto forma di sali.

Info

Publication number: CH683261A5
Application number: CH2986/91A
Authority: CH
Inventors: Giuseppe Vecchi
Original assignee: Applied Pharma Res
Priority date: 1991-10-10
Filing date: 1991-10-10
Publication date: 1994-02-15
Also published as: CA2080178A1; US5350850A; EP0537842A2; EP0537842A3

Description

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CH 683 261 A5

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Descrizione

La presente invenzione si riferisce a un nuovo procedimento industriale per ottenere con ottime rese gli acidi [6(R,S)]N5 metiltetraidrofolico isolati come sali di Na, K, Li, Ca, Ba, Mg.

L'invenzione riguarda inoltre un metodo di separazione delle due forme R e S mirato all'ottenimento dell'isomero attivo, acido [6(S) (-}]N5 metiltetraidrofolico:

L'acido [6(R,S)]N5 metiltetraidrofolico si può considerare come il metabolita di prima trasformazione del [6(R,S)]N5 formiltetraidrofolico e ne è la forma biologicamente attiva. La farmacocinetica dei due stereoisomeri ha comunque rivelato che essi sono differenti in quanto l'isomero (6S) è assorbito nel tratto gastrointestinale mediato probabilmente da un carrier di trasporto, mentre l'isomero (6R) ha mostrato possedere una bassa attività biologica.

Inoltre, il [6(S) (-)]N5 metiltetraidrofolato di calcio, superando la barriera ematoencefalica, rappresenta l'unicaforma di folato attivamente trasportato nel sistema nervoso centrale (SNC); infatti si concentra nel liquor cefalo rachidiano e nelle regioni sinapti-che.

Inoltre da diversi studi sperimentali risulterebbe che questo metabolita è anche indispensabile per la sintesi di S-adenosilmetionina nel SNC, donando il proprio gruppo metile all'omocisteina per dare poi metionina che viene successivamente trasformata in solfo adenosilmetionina attraverso lo specifico enzima. Una tale correlazione metabolica tra l'acido metiltetraidrofolico e la S-adenosilmetionina, fa pensare ad una importante azione antidepressiva dell'acido metiltetraidrofolico, in quanto viene facilitata la sintesi di neuromediatori catocolaminici, indolami-nici e imidazolici, consentendo inoltre di contrastare il deficit di metilazione dei fosfolipidi in età geriatri-ca; nonché spiega la potenziale attività dello stesso a livello epatocellulare, facilitando i processi di metilazione anche in corso di epatopatie.

Alla luce di quanto sopra esposto si prevede pertanto un utilizzo dell'acido [(6S) (-)]N5 metil tetrai-drofolico in pazienti affetti da deterioramento mentale, come induzione della memoria e delle funzioni cognitive, modificazioni comportamentali e affettive e tutto quanto concerne le manifestazioni collaterali delle patologie legate all'apparato cerebrovascolare degli anziani nonché alle disfunzioni epatiche.

Scopo della presente invenzione è pertanto fornire un procedimento industrialmente vantaggioso per la preparazione dell'acido [6(R,S) (—)]N5 metiltetraidrofolico dei suoi sali con metalli alcalini ed alcalino terrosi nonché per separazione del suo isomero farmaceuticamente attivo ossia l'acido [6(S) (-)]N5 metiltetraidrofolico.

La presente invenzione prevede per la preparazione degli acidi sopta citati i seguenti stadi:

a) idrogenazione di una soluzione acquosa di acido folico con NaBhU utilizzato alle concentrazioni dettagliatamente precisate più avanti nella metodica in soluzione acquosa in presenza di NaOH ed EDTA: la reazione è effettuata a temperatura tra 5°C e 30°C per la fase di miscelazione per un tempo compreso tra 5' e 60' e temperatura compresa tra 70°C e 100°C per un tempo compreso tra 20'-30' per la fase di riduzione.

b) reazione del prodotto di reazione dello stadio (a) con aldeide formica a temperatura inferiore a 90°C e successiva riduzione con soluzione acquosa alcalina di sodio boroiduro a temperatura dell'ordine di 60°C.

c) separazione per precipitazione della miscela dei sali inorganici mediante trattamento con un acido forte e regolazione del pH della soluzione risultante ad un valore prossimo alla neutralità, che rappresenta un aspetto fondamentale per l'ottenimento del prodotto finito.

Per quanto attiene alla preparazione dei sali di metalli alcalino-terrosi la presente invenzione prevede (d) di addizionare alla soluzione dello stadio (c) una soluzione acquosa di un cloruro del catione al-calino-terroso desiderato, procedendo quindi alla separazione per cristallizzazione del sale desiderato con il pH compreso tra 7-7,2.

Infine la separazione dell'isomero attivo sopra indicato viene effettuata in conformità alla presente invenzione con un procedimento che prevede di aggiungere istantaneamente alla soluzione ottenuta nello stadio (c) precedente, mantenuta a pH 7 ed a temperatura controllata tra -5°C + 10°C, e preferibilmente tra -2°C e +2°C, una soluzione acquosa 4M di CaCl2 lasciando quindi cristallizzare il sale di calcio dell'isomero desiderato, ossia [6(S) (-)]N5 metil-5,6,7,8-tetraidrofolato di calcio, che si presenta allo stato puro ed esente dell'isomero R, il prodotto precipitato si presenta come una miscela di forme cristalline monoidrate e pentaidrate.

Maggiori dettagli sul procedimento della presente invenzione si possono ottenere dalla descrizione esemplificativa che segue dei singoli stadi di processo.

1. Preparazione dell'acido 16(R,S) (-)IN5 metiltetraidrofolico

In un reattore da litri 500 (A) smaltato munito di camicia di raffreddamento e di riscaldamento, con possibilità di agitazione, introduzione per gorgogliamento di azoto puro, termometro e possibilità di un collegamento diretto con un reattore (B), munito di camicia di raffreddamento e di agitatore.

Nel reattore (A) si pongono kg. 14 di NaBHU in litri 17,4 di una soluzione acquosa al 20% di NaOH sotto agitazione controllando che la temperatura sia mantenuta a +20°C.

Quindi si aggiungono kg. 0,5 di EDTA sale biso-dico. In questa miscela di reazione si fa gorgogliare azoto puro a flusso continuo e si prosegue ad operare con queste condizioni. Si abbassa la temperatura interna della massa tra 0°C e +5°C.

Nel reattore (B) si caricano litri 60 di acqua e sotto agitazione si aggiungono a porzioni kg. 20 di acido folico di tipo F.U., si agita vivacemente la sospensione e si raffredda il tutto a +5°C. Si cola tale soluzione (B) nel reattore (A) in un tempo compreso tra 5 e 60 minuti, preferibilmente tra 20 e 30 minuti, facendo in modo che la temperatura interna di

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reazione sia mantenuta in un intervallo tra 5°C e 30°C preferibilmente tra 20°C e 25°C. Terminate le aggiunte si scalda fino a 90-95°G per un tempo di 20 minuti (FASE A).

Si raffredda a 15°C e quindi in circa 30 minuti ed a temperatura che non deve superare i 20°C, si aggiungono litri 15,4 di HCl al 37%.

II pH finale sopo tale colata è circa 9. La temperatura va riportata al di sotto di 10°C.

Si aggiungono quindi nel reattore (A) lentamente litri 9 di aldeide formica sempre mantenendo la temperatura al di sotto dei 30°C. La reazione è molto esotermica e la valutazione della temperatura in questa fase va controllata molto attentamente poiché determina concretamente le rese finali ottenibili. Alla temperatura del reattore di +5°C si aggiunge alla soluzione del reattore (A) una soluzione raffreddata di kg. 7 di NaBH4 sospesi in litri 10 di NaOH 0,2 N in acqua; la colata va eseguita in 20 minuti curando che la temperatura non superi neppure in questa fase 20°C.

Terminata l'aggiunta si scalda fino a 60°C molto lentamente e si mantiene a questa temperatura per un tempo di 15 minuti.

Si raffredda a +5°C, si aggiungono 9,2 litri di HCl al 37% e si mantiene la temperatura per 2 ore entro e non oltre 5°C per lasciare cristallizzare i sali inorganici costituiti dai borati.

Si filtra il precipitato di sali inorganici, aggiungono alla soluzione restante circa litri 1,6 di HCl al 37% in modo che il pH sia compreso tra 7,1 e 7,2 (soluzione X) (FASE B).

2. Precipitazione della miscela di diasteroisomeri [6(R,S) (-)]N5 metil tetraidrofolati come sali di calcio:

Alla soluzione (X) come sopra ottenuta si aggiungono litri 40 di una soluzione 2 M di CaCh controllando che il pH finale sia uguale a 7. (rappresenta un elemento fondamentale per il proseguo della operazione).

Si abbassa la temperatura di tale soluzione a + 10°C e si lascia cristallizzare il prodotto. Si filtra per centrifugazione e quindi si opera la ricristallizzazione in litri 200 di acqua bollente.

Si aggiungono se necessario kg. 2 di carbone attivo e si filtra. La soluzione si raffredda a + 10°C e si lascia cristallizzare il prodotto finito a completa precipitazione.

Si filtra e si asciuga in essicatore sotto vuoto evitando la luce e il contatto con ossigeno. La resa di prodotto finito è kg. 14.

Medesimo risultato si ha nella preparazione dei rispettivi folati di Mg e di Ba, utilizzando il rispettivo cloruro di MgCk e BaCb, utilizzando litri 32 di una soluzione 2 M.

I sali di Na, K, Li si ottengono mediante appropriate resine a scambio ionico da sali di Ca, Mg, Ba. - ^

3. Precipitazione dell'isomero attivo [6(S)(-)]N5 metil tetraidrofolico come sale di calcio

Alla soluzione (X) come sopra ottenuta in (1) e portata accuratamente a pH = 7 ed a una temperatura compresa tra +2°C e -2°C viene aggiunta in un colpo una soluzione di litri 5 di CaCb in acqua con una concentrazione 4 M.

La cristallizzazione del prodotto è molto lenta ed avviene nel tempo di 4-5 giorni mantenendo la soluzione a una temperatura costante di + 2°C/ -2°C. Precipita il prodotto [6 (S) (-)]N5 metiltetraidrofolico di calcio per complessivi massimo kg. 1,800/kg. 2,200.

Il prodotto si presenta allo stato puro privo di isomero R.

Si può ricristallizzare da acqua bollente e presenta le seguenti caratteristiche chimico fisiche:

formula C20H23N706Ca P.M.: 497,55 Aspetto: polvere cristallina bianco nocciola Umidità: 15,27%

Solubilità: solubile negli acidi e negli alcali; praticamente insolubile in acqua; insolubile nei solventi organici.

Titolo calcio: 8,07%

Purezza HPIC: 99,0%

U.V. (20 mg/l in 1% NH4OAc/pH 6,0) = 290 nm (= 28400) max min = 245 nm Al/Al = 3,7 Purezza stereoisomerica: 99,0% (6S) (-)

Claims

Rivendicazioni

1. Procedimento per la preparazione dell'acido [6(R,S)(-)]N5 metiltetraidrofolico e dei suoi sali con metalli alcalini ed alcalino terrosi nonché per la separazione dei suoi isomeri farmaceuticamente attivi, ossia l'acido [6(S)(-)]N5 metiltetraidrofolico caratterizzato dagli stadi seguenti:

a) idrogenazione di una soluzione acquosa d'acido folico con NaBH4 utilizzato a concentrazione in eccesso, rispetto alla quantità stechiometricamente necessaria in soluzione acquosa in presenza di NaOH ed EDTA, la reazione essendo effettuata a temperatura compresa tra 5°C e 30°C per la fase di miscelazione per un tempo compreso tra 5' e 60' ed a temperatura compresa tra 70°C e 100°C per un tempo compreso tra 20-30' per la fase di riduzione;

b) reazione del prodotto di reazione dello stadio (a) con aldeide formica a temperatura inferiore a 90°C e b1) successiva riduzione con soluzione acquosa alcalina di sodio boroiduro a temperatura dell'ordine di 60°C, per ottenere l'acido [6(R,S)(-)]N5 metiltetraidrofolico,

c) separazione per precipitazione della miscela dei sali inorganici mediante trattamento con un acido forte e regolazione del pH della soluzione risultante ad un valore prossimo alla neutralità.

2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che NaBH4 è utilizzato in fortissimo eccesso, rispetto alla quantità stechiometricamente necessaria.

3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto, che alla soluzione risultante

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dallo stadio (le) si addiziona una soluzione acquosa di un alogenuro del catione alcalino od alcalino-terroso desiderato procedendo quindi alla separazione per cristallizzazione del sale desiderato con pH compreso tra 7 e 7,2.

4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto, che si impiega una soluzione acquosa 2M di cloruro di calcio.

5. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto, che per ottenere il diastere-oisomero otticamente attivo [6(S(—)] dell'acido ivi considerato la soluzione ottenuta allo stadio (c), mantenuta a pH 7 ed a temperatura controllata tra -5°C e +10°Ó, viene addizionata istantaneamente con una soluzione acquosa 4M del cloruro del catione alcalino-terroso, lasciando quindi cristallizzare il sale di metallo alcalino-terroso dell'isomero desiderato.

6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto, che detta soluzione ottenuta nello stadio (c) viene mantenuta a temperatura controllata tra -2°C e +2°C e detto sale di metallo alcalino-terroso è cloruro di calcio, bario o magnesio.

7. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto, che detta idrogenazione dell'acido folico viene effettuata con una soluzione acquosa al 20% di NaOH in cui viene disciolto il forte eccesso di NaBH4 sotto agitazione e mantenuta a 20°C, detta soluzione essendo addizionata di sale bisodico di acido etilendiamminotetraacetico (EDTA) e portata a temperatura compresa tra 0°C e 5°C; aggiungendo in seguito una soluzione acquosa d'acido folico mantenuta a temperatura di 5°C.

8. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto, che in detta fase di miscelazione la temperatura è compresa tra 20°C e 25°C.

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