一种天然化（6S）-5-甲基四氢叶酸盐及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种天然化(6S)

【技术实现步骤摘要】
一种天然化(6S)
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甲基四氢叶酸盐及其制备方法


[0001]本专利技术涉及合成
，特指一种天然化(6S)
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甲基四氢叶酸盐及其制备方法。

技术介绍

[0002]叶酸是最重要的维生素补充剂之一：功能重要，而且人体不能自行合成。人们最早发现的叶酸来自于自然界，属于天然叶酸范畴。天然叶酸是指天然存在的叶酸，先后在酵母提取物，动物肝脏等发现。1941年，美国学者米切尔(H.K.Mitchell)从菠菜叶发现了同样的成分，并将其命名为叶酸(folate)，这是人类最早对叶酸存在的认定，也是天然叶酸的原型物质。距今已经过了接近一个世纪，但是天然叶酸仍然不能以商品形式大规模供应。因为天然叶酸的高活性，换言之的不稳定性，提取，应用并保持足够的货架期还是一个艰难的任务。目前在食品和药品中人为添加的叶酸还只能是人工合成的叶酸。在亚洲国家，主要是非活性的合成叶酸，也就是蝶啶谷氨酸(folic acid)，简称FA，需要经过多步骤人体内酶促反应转化后才可以被利用；在欧美国家，从上世纪六十年代就出现了可以被直接吸收利用的叶酸，也就是活性叶酸。虽然活性叶酸也经历了漫长的不断提升的过程，但是其好处是显而易见的：不再需要经过非活性叶酸必须的转化过程，直接被吸收利用，可以绕过人体代谢酶活性也就是基因分型的差异，还可以绕过未代谢叶酸带来的种种问题。当然，这些问题的存在也是促成人工合成的活性叶酸出现的主要推动力。
[0003]所以，叶酸的本来面目应该是指天然叶酸，而合成叶酸则是天然叶酸的替代品。人工合成的活性叶酸是升级版的天然叶酸替代品。
[0004]合成的活性叶酸显著改善了叶酸补充剂的使用性能。但是由于技术的复杂性，活性叶酸经历了两个阶段的提升：第一阶段，从混旋的甲基四氢叶酸钙，到6S
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甲基四氢叶酸钙。后者具备了天然叶酸的相同的空间结构，从而具备了相同的生物活性；第二阶段从无定型的6S
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甲基四氢叶酸钙到结晶的6S
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甲基四氢叶酸钙。科学家发现，通过形成稳定的结晶在干燥的情况下6S
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甲基四氢叶酸盐可以抵御氧化降解。这才使活性叶酸真正具备了大规模使用的条件。上述阶段的跨越是随着时间的推进而实现的，符合人类文明的进步趋势。
[0005]结晶的活性叶酸是叶酸进步史的一个里程碑。但是，这个阶段的产品还存在较大问题，就是虽然满足了一般人群，但是忽视了最重要人群：胎儿的安全性需求。问题包含两个方面：1.生产过程使用了安全隐患比较大的原料：重金属离子，铂或者铅；甲醛，对甲基苯磺酸等直接和间接具有基因毒性的物质。有的物质比如对甲基苯磺酸及其酯还没有被列入检测控制项目。这些物质如果控制一定的残留，可以满足一般人群的安全需求，但是对于胎儿还是不够的。我们都知道，当生命处在单细胞或少细胞阶段是非常脆弱的。一个有害分子可能就会造成其发育异常，并随着发育放大传递缺陷。所以，这些有害物质，不是低于某个限度或者检测不出就可以了，而是不应该存在。多哈理论认为，胚胎发育期处于不良环境或者营养不良。2.工艺杂质控制粗糙。缺乏对工艺杂质的系统性安全性评估和控制。
[0006]上述问题，催生了新的天然化叶酸的问世。
[0007]天然化叶酸包含两个方面的特征：具备天然叶酸相同的化学和空间结构，从而具有和天然叶酸相同的生理活性；具备和天然叶酸相当的安全特性，具体说，就是使用先进技术提升合成工艺，规避有害原料；以目前技术能够实现的最高标准控制有害杂质JK12A和甲基蝶酸。
[0008]天然化叶酸不仅具备天然叶酸的优良活性，还具备以满足单细胞为生命起点的胚胎的安全需求，和天然叶酸相比，天然化叶酸突出的优点是稳定性方面的突破性提高。
[0009]提升天然化叶酸并不是简单的要求与天然叶酸结构近似或相同，而是在生产合成的过程中，利用绿色化学的理念，更环保的生产，并且所合成的6S
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甲基四氢叶酸原料过程中不能使用任何可能对人体存在安全风险溶剂、催化剂，以达到非天然却在安全性方面胜似天然要求的叶酸产品。
[0010]目前6S
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甲基四氢叶酸的大规模的合成方法主要是使用叶酸作为原料进行还原，制备成二氢叶酸，之后进一步还原得到四氢叶酸，还原过程中二氢叶酸蝶啶环上的SP2碳原子向SP3碳原子的转化会伴随手性中心的产生，因此化学合成中5
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甲基四氢叶酸含有两个不对称中心，通常在5,6位双键加氢时，在6位形成光学活性碳原子，以外消旋(6R,S)形式存在，而(6S)形式是5
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甲基四氢叶酸以自然形式存在的惟一形式，是在人体中具有活性的成分。现有技术中，二氢叶酸还原为四氢叶酸通常是需要使用硼氢化物还原法，常用的还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾，专利US201300409561A1描述了硼氢化钠还原进行甲基化的方法，专利CN103214487A描述了被硼氢化钾还原的方法。上述的利用化学还原的合成工艺方法不可避免的使用拆分剂以及催化剂，由于还原后需要针对性的分离手性化合物，将6R
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四氢叶酸与6S
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四氢叶酸分离，因此必需使用苯磺酸作为拆分剂，而苯磺酸酯类化合物是存在基因毒的风险的。
[0011]绿色化学是当今科研和生产的世界潮流，充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；减少废物向环境的排放；提高原子的利用率；生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品已经是大势所趋。可以看出使用有机合成的方法制备的6S
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甲基四氢叶酸的工艺中，需要使用多种可能对胚胎发育产生负面影响的原料，上述工艺虽然是主流手段，但是其缺陷是显而易见的，产品中可能存在杂质残留对人体有一定危害，部分废料进入大自然也会污染环境。因此目前化工合成的方向逐渐转变为绿色生物合成。专利US20100151533A1描述了使用二氢叶酸还原酶生产6S
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甲基四氢叶酸的方法，其中使用葡萄糖和葡萄糖脱氢酶作为NADPH的回收方法，来进行合成。
[0012]一般来言，目前的酶促方法合成的第一步是获得二氢叶酸，通过锌粉的碱性溶剂将合成叶酸还原为二氢叶酸，副产物为氢气。之后使用二氢叶酸还原酶，利用葡萄糖和葡萄糖脱氢酶作为NADPH的再生体系对二氢叶酸进行还原，获得手性的四氢叶酸。使用二氢叶酸还原酶进行生产的关键在于烟酰胺辅酶的再生，作为还原辅酶NADPH的价格昂贵因此无法按照反应方程以对应剂量添加。上述工艺不可避免使用较多的葡萄糖，要进一步从高浓度葡萄糖溶液分离所得的四氢叶酸，不可避免带来成本和产物纯度的下降。不仅如此，该工艺需要较大剂量的葡萄糖脱氢酶，最终产品中的酶蛋白残留难以控制，因此虽然酶促合成工艺已经基本可实现大规模的6S
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甲基四氢叶酸的生产，但是考虑到成本和其他因素，目前很少有企业采用该工艺进行生产6S
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甲基四氢叶酸。

技术实现思路

[0013]本专利技术目的是为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然化(6S)
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甲基四氢叶酸盐，其特征在于：所述天然化(6S)
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甲基四氢叶酸盐以叶酸为原料经还原等工艺制得，生产过程中不使用含铂或铅等重金属，以及甲醛、苯磺酸及其酯等原料；所述天然化(6S)
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甲基四氢叶酸盐的含量不低于98％，JK12A量不高于0.1％，甲基四氢蝶酸不得检出，苯磺酸及其酯类不得检出，酶蛋白残留不高于1ng/g。2.一种合成天然化(6S)
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甲基四氢叶酸盐的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：步骤1：叶酸用碱性溶液溶解，在惰性气体保护下用锌粉还原得到二氢叶酸，之后用酸调节pH值至约中性；步骤2：氢化酶溶液使用氢气进行孵育；步骤3：在NADP+或NADPH、氢化酶、氢气存在下，用二氢叶酸还原酶立体选择性还原二氢叶酸，得到(6S)
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四氢叶酸；步骤4：使用甲酸将(6S)
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四氢叶酸转化为相关衍生物后，还原转化为天然化(6S)
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甲基四氢叶酸盐。3.根据权利要求2所述的合成天然化(6S)
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甲基四氢叶酸盐的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述酸为磷酸。4.根据权利要求2所述的合成天然化(6S)
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甲基四氢叶酸盐的制备方法，其特征在于：步骤2中，收集步骤1中的副产物氢气与氢化酶溶液一起孵育。5.根据权利要求3所述的合成天然化(6S)
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甲基四氢叶酸盐的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述氢化酶来源于嗜热古菌的可溶性氢化酶，脱硫弧菌的氢化酶，产碱杆菌的氢化酶中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：成永之，
申请(专利权)人：连云港金康和信药业有限公司，
类型：发明
国别省市：