叶酸盐

技术领域

本发明涉及叶酸盐、它们的制备以及包括叶酸盐的组合物。

背景技术

抑郁症和其他心理健康疾患诸如痴呆症、孤独症、ADHD和阿尔茨海默症以及慢性非传染性疾病(NCD)诸如1型和2型糖尿病、血管疾病和癌症，对于患者和健康保健系统是日益沉重的负担，特别是考虑到人口老龄化。这些不同的疾病存在各种原因；然而，作为共同的危险因素，已经在全身或特定组织中发现了叶酸类化合物状态不佳。

众所周知，复合B族的维生素参与身体的许多代谢过程，例如，在碳水化合物转化为葡萄糖中，葡萄糖被代谢以产生能量。这些维生素还在脂肪和蛋白质的分解中是必要的，并且在维持沿着消化道内壁的肌张力以及促进神经系统和例如眼、皮肤、头发、肝脏和肾脏的健康中起着重要的作用。

另外，已知叶酸类化合物在新细胞的产生和维持中是必需的。在快速细胞分裂和生长的时期诸如婴儿期和妊娠期中是特别重要的。需要叶酸类化合物来复制DNA。因此，叶酸类化合物缺乏会阻碍DNA合成和细胞分裂，在临床上最影响骨髓，即快速细胞更新的部位。由于不阻碍RNA和蛋白质合成，因此会产生大的红细胞，即巨成红细胞，导致巨红细胞性贫血诸如巨幼细胞贫血，如可以在乳糜泻中，和在营养源性贫血中，或在妊娠期、婴儿期或儿童期中见到的。因此，成年人特别是老年人和儿童都需要叶酸类化合物以制造正常的红细胞并预防贫血。叶酸类化合物还有助于预防可能导致癌症的DNA改变。

叶酸衍生物，诸如不同的四氢叶酸衍生物，也可以用作药物或用作制备其他衍生物的基础物质。然而，还已知四氢叶酸及其衍生物具有极端的不稳定性，尤其是由于它们对氧化的敏感性。特别地，5-甲酰基四氢叶酸(亚叶酸，Leucovorin)及其生物活性的5-甲酰基-(6S)形式在以下具有重要性：作为主要在肿瘤学中的药物成分，作为与甲氨蝶呤和5-氟尿嘧啶治疗的同步疗法，以及在与妊娠相关的叶酸缺乏性贫血的治疗中，抗生素疗法等。在叶酸类化合物和还原叶酸类化合物中，钙盐可以被称为最相对稳定的衍生物：US 5,817,659和US 6,441,168公开了5-甲基-(6R,S)-、(6S)-或(6R)-四氢叶酸的结晶盐，优选钙盐，具有每当量所述酸至少一当量的结晶水。5-甲基四氢叶酸是市场上唯一的可以直接穿透血/脑屏障而无需进一步代谢的叶酸衍生物。天然存在的5-甲基四氢叶酸仅以6S形式存在；6R形式被认为是生物化学惰性的，并通过肾脏排泄。此外，已经报道了包含叶酸类化合物和/或还原叶酸类化合物的用于人和动物食用的几种组合物，其以各种形式并且与维生素、精氨酸、赖氨酸、硫胺素和/或其他活性成分一起作为营养补充剂或用于治疗和预防各种疾病，诸如例如神经学、病理生理学、心血管疾病、关节炎和炎症病症。

各种叶酸盐是已知的。通常，这些盐包括叶酸根和无机阳离子，诸如钙和镁。这些碱土金属阳离子是惰性的，以至于它们自身对人体不会示出任何药理作用。已经广泛报道了这种盐在水性溶液中的稀少的溶解性。例如，已经在US 9,301,922和US 9,642,853中公开了具有改进的叶酸类化合物溶解性和稳定性的水性组合物。

US 5 382 581公开了使用铵盐的5-甲基-四氢叶酸的非对映异构体分离。WO2018/178142描述了包括钠和有机碱的5-甲基-四氢叶酸的二元盐。US 2016/0207925公开了包括氨基酸诸如L-精氨酸和L-天冬酰胺的L-甲基-叶酸的盐。盐被冻干并且看起来是无定形的。US 5 710 271描述了用于制备、分离和纯化亚叶酸的(6S)和(6R)非对映异构体的方法。进一步的，WO 2009/103334公开了L-甲基-四氢叶酸的冷冻或喷雾干燥的葡糖胺和半乳糖胺盐。WO 2009/103333描述了使用苯乙胺或萘乙胺化合物形式的有机碱来分离5-甲基-四氢叶酸的(6R)和(6S)非对映异构体的方法，以获得纯的和稳定的非对映异构体。CN107304212公开了用于制备无定形L-甲基-四氢叶酸氨基酸盐的方法。WO 93/17022描述了用于分离亚叶酸的立体异构体的方法。该分离是通过以下获得的：将(R/S)亚叶酸与二胺或多胺成盐作用，并且随后对亚叶酸的(6S)非对映异构体进行选择性结晶。

另外，已经描述了包括叶酸类化合物和进一步的化合物诸如维生素、赖氨酸、硫胺素和其他活性成分的叶酸类化合物的许多组合物。然而，在水中以及还在有机溶剂中具有良好溶解性的叶酸的稳定盐将允许更通用的药物组合物。

发明内容

本发明的目的是提供结合进一步的活性化合物并且示出良好的稳定性以及在水中和还在非极性溶剂中的良好溶解性的叶酸盐。

该目的是通过如权利要求1所限定的根据本发明的叶酸盐来实现的。进一步优选的实施方式受从属权利要求的约束。

作为在非极性溶剂中的高溶解度，被认为是基于溶液的总重量，特定叶酸盐在特定有机或非极性溶剂中的高于2重量％(w/w)的溶解度。已在20℃下测定溶解度。非极性溶剂或其混合物是例如甘油、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇和二甲亚砜(DMSO)。非极性溶剂应理解为无任何水含量的干溶剂。非极性溶剂可以是纯溶剂，仅包括一种类型的非极性溶剂，或者它可以是上述非极性溶剂中的至少两种的混合物。极性与水的极性相比。

高结晶度意指基于叶酸盐的总量叶酸盐的结晶含量高于40％。因此，将结晶叶酸盐理解为具有大于40％的结晶含量的叶酸盐。通过X射线衍射(XRD)分析确定结晶度。

根据本发明的叶酸盐由四氢叶酸阴离子和有机阳离子组成。阴离子是叶酸根，优选5-甲基-(6S)-四氢叶酸。进一步的，阳离子是有机化合物，其中，有机化合物是选自由以下组成的组的烷烃醇胺：胆碱、N-甲基氨基乙醇、2-氨基-2-甲基丙醇和2-二甲基-氨基乙醇。

根据权利要求1所述的结晶叶酸盐，其中，所述叶酸盐在有机溶剂中具有高溶解度。在有机溶剂中的高溶解度理解为基于溶液的总重量大于2重量％的溶解度。

在进一步的实施方式中，叶酸盐的阴离子也可以是5-甲酰基-(6S)-四氢叶酸。可能的有机阳离子选自相同的组，即由以下组成的组：胆碱、N-甲基-氨基乙醇、2-二甲基-氨基乙醇和2-氨基-2-甲基-丙醇。

根据本发明的结晶叶酸盐示出高稳定性，以及还在水和非极性溶剂中的高溶解度。

叶酸盐的阴离子5-甲酰基-(6S)-四氢叶酸或5-甲基-(6S)-四氢叶酸的额外的反荷离子可以是有机阳离子精氨酸。

在优选的实施方式中，结晶叶酸盐由四氢叶酸阴离子和有机阳离子组成。阴离子是5-甲基-(6S)-四氢叶酸。阳离子是二-胆碱。

在另一种实施方式中，结晶叶酸盐由四氢叶酸阴离子和有机阳离子组成，其中，阴离子为5-甲基-(6S)-四氢叶酸，并且其中，阳离子为单-2-二甲基氨基乙醇。

在另一种实施方式中，结晶叶酸盐由四氢叶酸阴离子和有机阳离子组成，其中，阴离子为5-甲基-(6S)-四氢叶酸，并且其中，阳离子为N-甲基氨基乙醇。

在进一步的实施方式中，结晶叶酸盐由四氢叶酸阴离子和有机阳离子组成，其中，阴离子为5-甲基-(6S)-四氢叶酸，并且其中，阳离子为2-氨基-2-甲基丙醇。

在进一步的实施方式中，结晶叶酸盐由以下组成：四氢叶酸阴离子为5-甲基-(6S)-四氢叶酸，并且有机阳离子为二-胆碱，其中，D

在进一步的实施方式中，结晶四氢叶酸盐由以下组成：四氢叶酸阴离子为5-甲基-(6S)-四氢叶酸，并且有机阳离子为二-2-二甲基氨基乙醇，其中，D

在进一步的实施方式中，结晶四氢叶酸盐由以下组成：四氢叶酸阴离子为5-甲基-(6S)-四氢叶酸，并且有机阳离子为单-2-二甲基氨基乙醇，其中，D

在进一步的实施方式中，结晶四氢叶酸盐由以下组成：四氢叶酸阴离子为5-甲基-(6S)-四氢叶酸，并且有机阳离子为二N-甲基氨基乙醇，其中，D

在进一步的实施方式中，结晶四氢叶酸盐由以下组成：四氢叶酸阴离子为5-甲基-(6S)-四氢叶酸，并且有机阳离子为二2-氨基-2-甲基丙醇，其中，D

在进一步优选的实施方式中，药物组合物包括根据本发明的至少一种叶酸盐作为主要活性化合物。该组合物进一步包括至少药学上可接受的赋形剂。该组合物可以例如包括缓冲化合物。合适的且优选的缓冲化合物是氨丁三醇和HEPES。进一步的，抗氧化剂化合物可以存在于该组合物中。优选的抗氧化剂化合物是硫代甘油、二硫苏糖醇(DTT)和半胱氨酸。

进一步的，将根据本发明的至少一种叶酸盐用于制备药剂、食品添加剂或营养补充剂，用于预防和/或治疗受到给药叶酸盐的积极影响的缺陷或疾患。存在受到包括叶酸盐的组合物的积极影响的许多疾病病症。这样的疾病例如是病理生理学、神经学和炎性疾病。

另外，用于制备根据本发明的结晶叶酸盐的方法，所述四氢叶酸盐由叶酸阴离子和有机阳离子组成，该方法包括以下步骤：向叶酸碱土金属盐或游离叶酸的水性组合物中添加草酸，替代地氟化盐或者直接由游离化合物。

令人惊讶地，从包括有限量的水例如小于12重量％的水、优选小于10重量％的水的有机溶剂诸如1-丙醇中获得结晶。水的重量％是基于有机溶剂和水的总重量。水的最小量是对应于有机溶剂中0.2重量％的水的量。这对应于基于叶酸的摩尔量1至170结晶水当量。在分离的叶酸盐中，检测到1.5至2结晶水。有机或非极性溶剂应理解为干的，即不包括水。不将上述量的水添加到有机溶剂中，则所有叶酸盐以无定形形式沉淀。

附图说明

附图中进一步描述了根据本发明的结晶叶酸盐，其中：

图1示出了实施例1的5-甲基-(6S)-四氢叶酸二胆碱盐的X射线衍射图。

图2示出了实施例3的5-甲基-(6S)-四氢叶酸单2-二甲基氨基乙醇盐的X射线衍射图。

图3示出了实施例4的5-甲基-(6S)-四氢叶酸二-2-二甲基氨基乙醇盐的X射线衍射图。

图4示出了实施例5的5-甲基-(6S)-四氢叶酸二N-甲基氨基乙醇盐的X射线衍射图。

图5示出了实施例6的5-甲基-(6S)-四氢叶酸二2-氨基-2-甲基丙醇盐的X射线衍射图。

具体实施方式

实施例

实施例1

5-甲基-(6S)-四氢叶酸二胆碱盐的制备

将7.00g(15.23mmol)左旋叶酸(Levomefolic acid)在氩气下悬浮于70ml的1-丙醇中并使其回流。然后添加7.71ml(31.99mmol)的47％氢氧化胆碱的水性溶液，并且将混合物在回流下搅拌直至形成澄清溶液。然后添加额外的80ml的1-丙醇，导致1-丙醇中的水浓度为3.2％w/w，并且溶液接种有产物的结晶样品。在65℃下开始结晶后，将悬浮液从65℃缓慢冷却至2-8℃。将悬浮液在2-8℃下缓慢搅拌额外的2h。吸出粒状晶体，用冷却的1-丙醇洗涤并干燥，以得到7.29g的白色结晶粗标题化合物。通过在60℃下溶解于约130ml甲醇中，并且在60℃下真空蒸发，在氩气下重结晶7.29g粗标题化合物。将剩余物吸收在约60ml的1-丙醇中，并在60℃下溶解，然后浓缩至最终质量为40g溶液。在70℃温度的油浴下，将溶液在氩气下在70℃用22ml的1-丙醇和水(20:2％v/v)的混合物(约4.0％水在1-丙醇中)稀释，而在接种后开始从淡黄色溶液结晶。将悬浮液的温度逐步降低至20℃，并通过在2-8℃下缓慢搅拌来完成结晶。将分离的晶体在60℃/<1毫巴下干燥，并得到5.76g MTHF二-胆碱。分析数据

旋光度：α

MTHF二胆碱中的结晶水：1.6计算的(通过卡尔费歇尔(KF)的水分析&微量分析)

熔点：232-233℃(差示扫描量热法(DSC))

X射线衍射分析：

衍射图的峰列表

溶解度：

结晶二胆碱在有机溶剂中的溶解度示出非常不同的图像，并且似乎取决于结晶度。如果二胆碱叶酸盐是高度结晶的或换句话说具有高结晶含量，则二胆碱叶酸盐在乙醇中的溶解度是低的，基于溶液的总重量0.3重量％。在高无定形含量下，二胆碱叶酸盐在乙醇中的溶解度非常高(38.8重量％)。进一步地，在有机溶剂例如乙醇与基于溶液的总重量5重量％甲醇或甘油的混合物中，高度结晶的二胆碱叶酸盐的溶解度被提高了，并且增加至最高25重量％(基于溶液的总重量)。高结晶度意指基于叶酸盐的总量叶酸盐的结晶含量高于40％。在溶剂中的高溶解度意指基于溶液的总重量叶酸盐可以大于2重量％的量溶解。

实施例2

5-甲基-(6S)-四氢叶酸二胆碱盐的制备

将13.72g(28.9mmol)左旋叶酸在氩气下在20-22℃悬浮于70ml甲醇中。然后在约3min期间在20-22℃下添加160ml(57.6mmol，0.360mol/l在1-丙醇中)的氢氧化胆碱溶液，用4ml 1-丙醇冲洗，并将混合物在20-22℃下搅拌直至形成澄清溶液。然后添加额外的13.5ml 1-丙醇，并将反应混合物在50℃/50毫巴下蒸发，然后与11ml 1-丙醇共蒸发两次，得到43.6g剩余物。将剩余物在氩气下用140ml 1-丙醇稀释，并加热至65℃外部温度。加入晶种并在65℃下缓慢添加5.25ml水直至浊度持续(约3.7％w/w水)，同时开始结晶。搅拌混合物，并且温度在20min内降低至50℃，然后放置冷却至30℃，并将形成的浓悬浮液在2-8℃下搅拌70min。分离晶体，用4ml的1-丙醇/水31:1(v/v)的混合物和24ml的1-丙醇洗涤，并在45-60℃/50-5毫巴下干燥，得到16.1gL-MTHF二胆碱。分析数据

L-MTHF二胆碱中的结晶水：2.0计算的(KF&微量分析)

熔点：232-233℃(DSC)

实施例3

5-甲基-(6S)-四氢叶酸单2-二甲基氨基乙醇盐的制备

将2.00g(4.353mmol)左旋叶酸在氩气下置于20ml水中，具有少量半胱氨酸，并加热至70℃。然后将此悬浮液用876μl(8.706mmol，2当量)的2-二甲基氨基乙醇处理，并在70℃下搅拌直至形成澄清溶液。然后在70℃下逐渐添加总计150ml的异丙醇。当达到浊度时，添加进一步的70ml 2-丙醇，并在约60℃用晶种处理混合物以引发结晶(约10.4％水在2-丙醇中)。然后将混合物缓慢且逐渐地从60℃冷却至2-8℃。吸出晶体，用冷却的2-丙醇洗涤，并在50℃下真空干燥，以得到为白色晶体的1.96g标题化合物。分析数据

旋光度：α

L-MTHF单二甲基氨基乙醇(L-MTHF单地阿诺(deanol))中的结晶水：1.5(热重法(TG))、KF和微量分析)

熔点：194℃(DSC)

X射线衍射分析：

衍射图的峰列表

溶解度：

实施例4

5-甲基-(6S)-四氢叶酸二2-二甲基氨基乙醇盐的制备

将2.00g(4.353mmol)左旋叶酸在氩气下置于20ml 1-丙醇中并加热以回流，同时添加800μl水。然后将该悬浮液用876μl(8.706mmol，2当量)的2-二甲基氨基乙醇处理，用3.2ml水稀释，并在100℃下搅拌直至形成澄清溶液。然后添加1-丙醇(7ml)，并在40℃下真空蒸发溶剂。将剩余物(3.68g)溶解于30ml 2-丙醇/10ml水中，并通过在40℃下真空蒸馏出溶剂来浓缩直至开始结晶。将晶体在20-25℃下在1-丙醇中超声处理5min，抽吸过滤，用1-丙醇洗涤3x，并在60℃/<1毫巴下干燥，以得到为白色晶体的2.34g的标题化合物。分析数据

旋光度：α

熔点：157℃(DSC)

X射线衍射分析：

衍射图的峰列表

实施例5

5-甲基-(6S)-四氢叶酸二N-甲基氨基乙醇盐的制备

将3.00g(5.30mmol)左旋叶酸钙在氩气下置于45ml水中，具有少量半胱氨酸，并加热至70℃。然后将所得的悬浮液用848μl(10.60mmol)的N-甲基氨基乙醇和溶解于5ml水中的668mg(5.30mmol)草酸来处理。将稀悬浮液在70℃下搅拌额外的5min，然后冷却至0℃并搅拌50min。过滤反应混合物，并用少量半胱氨酸稳定澄清溶液，并在45℃/<200毫巴下浓缩。向剩余物中添加晶种，并且产物缓慢开始结晶，其在2-8℃下完成。将晶体在50℃/<1毫巴下干燥，得到3.08g粗产物。将粗产物溶解于25ml甲醇、1.21ml(3eq)N-甲基氨基乙醇和5ml 1-丙醇中。将浑浊的溶液过滤，用10ml甲醇洗涤，并将澄清的滤液加热至60℃。然后向溶液中添加65ml 1-丙醇、150μl水和1eq N-甲基氨基乙醇。将混合物在60℃下用晶种处理以引发结晶，并然后从60℃缓慢且逐渐地冷却至0℃。吸出晶体，用1-丙醇/甲醇2:1，然后用1-丙醇以及用乙醚洗涤。将分离的晶体在50℃/<1毫巴下干燥，以得到为灰白色晶体的2.60g的标题化合物。分析数据

旋光度：α

L-MTHF二N-甲基氨基乙醇(L-MTHF二NMAE)中的结晶水：1.5(KF和微量分析)

熔点：199℃(DSC)

X射线衍射分析：

衍射图的峰列表

溶解度

实施例6

5-甲基-(6S)-四氢叶酸二2-氨基-2-甲基丙醇盐的制备

将3.00g(5.30mmol)左旋叶酸钙在氩气下置于45ml水中，具有少量半胱氨酸，并加热至70℃。然后将此悬浮液用1012μl(10.60mmol)的2-氨基-2-甲基丙醇和溶解于5ml水中的668mg(5.30mmol)草酸来处理。在70℃下将稀悬浮液搅拌5min，然后冷却至0℃。将稀悬浮液过滤，并将溶液用半胱氨酸稳定，并在45℃/<200毫巴下浓缩。用晶种处理剩余物，并在2-8℃下过夜完成结晶。在50℃/1毫巴下干燥晶体。将粗产物溶解于6.5ml水中，并加热至70℃。将溶液用70ml 1-丙醇(10.4％水在1-丙醇中)稀释，用晶种处理并缓慢且逐渐地冷却至20-23℃。将晶体分离，并用1-丙醇/水20:1(v/v)、1-丙醇和乙醚洗涤，并在50℃/<1毫巴下干燥，以得到为灰白色晶体的2.79g的标题化合物。分析数据

旋光度：α

L-MTHF二2-氨基-2-甲基丙醇中的结晶水1.5(KF和微量分析)

X射线衍射分析：

衍射图的峰列表

溶解度：

实施例7

实施例2中使用的氢氧化胆碱溶液的制备

将10.39g(74.42mmol)氯化胆碱在20-25℃下在氩气下置于110ml 1-丙醇和3.02g(74.42mmol)氢氧化钠的溶液中。将混合物加热至70-72℃约70min，并加热至70℃。然后将该悬浮液冷却至0-5℃ 45min。将白色悬浮液通过二氧化硅床过滤，并将滤液在容量瓶中用1-丙醇填充至最多200ml。氢氧化胆碱的浓度为0.36mol/l(通过滴定测量)

将该溶液用作胆碱的储存形式，用于制备高纯度叶酸的胆碱盐。