一种L-肌肽的制备方法与流程

    技术2024-12-12  47


    本发明涉及一种l-肌肽的制备方法,属于医药。


    背景技术:

    1、l-肌肽(l-carnosine)是由β-丙氨酸和l-组氨酸经脱水缩合后,通过肽键连接形成的二肽类化合物,其化学名称为:β-丙氨酰-l-组氨酸。后续研究表明,l-肌肽广泛存在于哺乳动物大脑、肌肉组织和神经系统中,具有抗氧化、延缓衰老、提高记忆能力、促进伤口愈合、还原体内自由基、清除血液中螯合过渡金属、预防溃疡、抗肿瘤等功效,具备非常广泛的应用前景。

    2、现有的l-肌肽制备方法,主要分为化学合成和生物技术合成:

    3、1)化学合成的优点是:通过既定路线合成目标产物,过程中生成的杂质的种类和含量相对稳定,通过调整反应条件,精制方法,可以稳定控制杂质水平,得到符合医药质量标准的产品;化学合成的缺点为:目前主要的化学合成方法采用β-丙氨酸和l-组氨酸为起始原料,而氨基酸类化合物为既含有氨基,又含有羧基的两性化合物,反应位点较多,因此在制备l-肌肽的过程中需要引入保护基,选择性保护反应位点,合成目标产物。由于保护基本身不进入产品l-肌肽的化学结构,因此保护基的使用、引入保护基所使用的试剂、脱去保护基所使用的试剂,均增加了制备l-肌肽的原材料成本。

    4、2)生物技术合成的优点是:通过微生物发酵或生物酶法,在一定条件下,直接由β-丙氨酸和l-组氨酸,合成目标产物l-肌肽,再经过分离、精制,得到纯品,节约了化学合成中使用保护基产生的相关成本;生物技术合成的缺点为:微生物发酵生产的过程中,产生的杂质种类、杂质含量及产率不稳定;生物酶法可以得到杂质水平稳定的产物,但不同的底物、反应条件,所需的酶也不同,价格昂贵,成本较高,仅适用于科学研究,导致产品的质量控制存在一定风险。

    5、日本德山株式会社在中国的专利申请cn111051289a中,公开了一种l-肌肽的合成方法,采用β-丙氨酸和l-组氨酸为主要原料,并分别采用保护基团保护:对β-丙氨酸的氨基进行保护(保护基:苄氧羰基、9-芴甲氧羰基、三氟乙酰基、叔丁氧羰基、2 ,2 ,2-三氯乙氧羰基或甲酰基),再制成相应酸酐得到化合物(1);l-组氨酸的羧基、咪唑上的氮、氨基通过保护,制得化合物(2);化合物(1)和化合物(2)制备化合物(3),再通过脱去保护基,得到目标产物l-肌肽,具体工艺路线如下。

    6、;

    7、;

    8、。

    9、r2为:;r3为苄氧羰基、9-芴甲氧羰基、三氟乙酰基、叔丁氧羰基、2,2,2-三氯乙氧羰基或甲酰基。式(1b)中,m为0或1的整数,r4、r5及r6分别为氢原子或碳数1~6的烷基,其中,m为0时r4、r5及r6中的至少2个基团为碳数1~6的烷基。r7、r8分别独立选自氢原子或三烷基甲硅烷基;r9为氢原子或羧基的保护基。

    10、该方法描述采用的保护基(r3、r7、r8、r9)以及构成化合物(1)结构中的r2基团,均不构成目标产物的骨架结构,需要经历引入保护基,和脱去保护基的过程,造成辅料、人工上的浪费。该专利申请中描述的制备化合物(1)的方法为:采用酰氯和羧酸,或者三光气和羧酸。三光气虽然性质相对稳定,但若在生产过程中应用,容易到反应不完全,会生成包括光气(剧毒品)在内的副产物,对生产设备、操作水平和废弃物处理有较高要求。采用该方法得到目标产物l-肌肽的总收率在80%以下(以n-苄氧羰基-β-丙氨酸为原料计),该收率相对较低。

    11、中国专利申请cn112480206a中,公开了一种l-肌肽的合成方法,采用β-丙氨酸和l-组氨酸为主要原料,先对β-丙氨酸的氨基和羧基进行保护:对β-丙氨酸的羧基进行保护,得到丙氨酸甲酯,再对氨基进行保护(保护试剂:boc酸酐、氯甲酸苄酯),得到相应的氨基保护基丙氨酸甲酯(1),该化合物与l-组氨酸进行缩合,得到相应的基保护基l-肌肽,经脱保护得到目标产物l-肌肽。该方法同样需要引入、脱去保护基,造成辅料、人工的浪费,所述保护基叔丁氧羰基(boc),采用盐酸脱保护,通常反应不完全,而采用三氟乙酸,具有强刺激性、强腐蚀性,会腐蚀一般搪玻璃釜表面二氧化硅和微量元素金属合成复合材料,因此需要采用更耐腐蚀的设备,造价更高,不利于工业化生产。根据实施例,计算出得到l-肌肽粗品的总收率为82.0%,收率也相对较低。


    技术实现思路

    1、本发明针对现有技术存在的不足,提供一种l-肌肽的制备方法,所述制备方法制得的l-肌肽产品收率高、纯度高、单杂含量低,更适合工业化生产。

    2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种l-肌肽的制备方法,所述制备方法为:

    3、s1、化合物i与碱反应后,再和化合物ii进行反应,制得化合物iii;

    4、所述化合物i为,所述化合物ii为,所述化合物iii为;

    5、s2、化合物iii溶于有机溶剂中,加入脱水试剂,脱水制备化合物iv;

    6、所述化合物iv为;

    7、s3、化合物iv溶于有机溶剂中,加入三甲基碘化亚砜和盐酸进行反应得到化合物v,再向体系中加入醋酸甲脒,反应得到化合物vi;

    8、所述化合物v为,x为i或cl;所述化合物vi为;

    9、s4、化合物vi溶于水中,加入还原催化剂,经氢化还原,得到目标产物l-肌肽。

    10、进一步的,步骤s1的具体操作为:将化合物i和碱溶于有机溶剂中,搅拌均匀后,得到反应液a;将化合物ii溶于有机溶剂中,得到反应液b;将反应液b缓慢滴加至反应液a中,制得化合物iii。

    11、进一步的,步骤s1中,所述有机溶剂为乙腈、四氢呋喃中的任意一种;

    12、步骤s1中,所述碱为三乙胺、n,n-二异丙基乙胺中的任意一种。

    13、进一步的,步骤s1中,所述反应液b加至反应液a中进行反应的反应温度为10-20℃。

    14、进一步的,步骤s2中,所述有机溶剂为二氯甲烷或四氢呋喃;

    15、步骤s2中,所述脱水试剂为草酰氯、三氯化磷中的至少一种。

    16、进一步的,步骤s2的具体操作为:控制温度为0-10℃,向化合物iii的有机溶剂中滴加脱水试剂,滴加完毕后,再升温至20-30℃进行反应。

    17、步骤s3中,将三甲基碘化亚砜、碳酸钾溶于有机溶剂中,得到反应液c;将化合物iv溶于有机溶剂中,得到反应液d。将反应液c滴加至反应液d中,滴加盐酸,制得化合物v,加入醋酸甲脒,反应制得化合物vi。

    18、进一步的,步骤s3中,所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺;

    19、步骤s3中,制备化合物v时控制反应温度为0-10℃;加入醋酸甲脒制备化合物vi时控制反应温度为70-80℃。

    20、进一步的,步骤s3中,所述三甲基碘化亚砜与化合物iv的摩尔比为(1.0-1.2):1;所述的醋酸甲脒与化合物iv的摩尔比为(1.0-1.3):1。

    21、进一步的,步骤s3中,所述还原催化剂为钯碳和三氟化硼四氢呋喃的混合物,其中化合物vi与还原催化剂中钯元素和硼元素的摩尔比为1:(0.0005-0.0020):(0.0001-0.0003),还原催化剂中钯元素和硼元素的摩尔比为(5-8):1。

    22、步骤s4中,氢化还原的反应温度条件为60-70℃,压力条件为0.5-2.0mpa。

    23、本发明的有益效果是:

    24、1)通过化学合成l-肌肽,可以实现对每个步骤杂质进行有效控制,得到的产品l-肌肽中,最大单个杂质含量≤0.03%,杂质含量总和≤0.2%,满足医药技术领域中对原料药的高纯度需求。

    25、2)该合成方法有较高的收率,总收率>93%,适合工业化生产。

    26、3)本发明所述制备方法中,由于不使用保护基,避免引入、脱去保护基产生的相应杂质:邻苯二甲酰亚胺衍生物类杂质、肼、叔丁氧羰基衍生物类杂质、苄基衍生物类杂质、芴甲氧羰衍生物类杂质、三甲基硅烷类杂质等。

    27、4)本发明所述制备方法使用的物料廉价易得:起始原料、试剂、溶剂均为市售大宗产品,货源广泛,供应充足,未使用管制类试剂(如易爆、剧毒试剂),污染小,对环境友好。①采用l-天冬氨酸作为原料,市售大宗货物价格远低于l-组氨酸;②不使用氨基保护基(邻苯二甲酸酐、boc酸酐、氯甲酸苄酯、卤化苄、芴甲氧羰酰氯等),节约引入保护基、脱去保护基产生的相应辅料及人工成本;③反应条件温和,时间短,对生产设备无特殊要求,适合工业化生产。

    28、5)本发明所述制备方法得到的产品元素杂质、溶剂残留符合ich指导原则。稳定性实验结果表明产品稳定性良好。


    技术特征:

    1.一种l-肌肽的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:

    2.根据权利要求1所述一种l-肌肽的制备方法,其特征在于,步骤s1的具体操作为:将化合物i和碱溶于有机溶剂中,搅拌均匀后,得到反应液a;将化合物ii溶于有机溶剂中,得到反应液b;将反应液b缓慢滴加至反应液a中,制得化合物iii。

    3.根据权利要求2所述一种l-肌肽的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述有机溶剂为乙腈、四氢呋喃中的任意一种;

    4.根据权利要求2所述一种l-肌肽的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述反应液b加至反应液a中进行反应的反应温度为10-20℃。

    5.根据权利要求1所述一种l-肌肽的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述有机溶剂为二氯甲烷或四氢呋喃;

    6.根据权利要求1所述一种l-肌肽的制备方法,其特征在于,步骤s2的具体操作为:控制温度为0-10℃,向化合物iii的有机溶剂中滴加脱水试剂,滴加完毕后,再升温至20-30℃进行反应。

    7.根据权利要求1所述一种l-肌肽的制备方法,其特征在于,步骤s3的具体操作为:将三甲基碘化亚砜、碳酸钾溶于有机溶剂中,得到反应液c;将化合物iv溶于有机溶剂中,得到反应液d;将反应液c滴加至反应液d中,滴加盐酸,制得化合物v,加入醋酸甲脒,反应制得化合物vi。

    8.根据权利要求7所述一种l-肌肽的制备方法,其特征在于,步骤s3中,所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺;

    9.根据权利要求1所述一种l-肌肽的制备方法,其特征在于,步骤s4中,所述还原催化剂为钯碳和三氟化硼四氢呋喃的混合物,其中化合物vi与还原催化剂中钯元素和硼元素的摩尔比为1:(0.0005-0.0020):(0.0001-0.0003),还原催化剂中钯元素和硼元素的摩尔比为(5-8):1。

    10.根据权利要求1所述一种l-肌肽的制备方法,其特征在于,步骤s4中,氢化还原的反应温度条件为60-70℃,压力条件为0.5-2.0mpa。


    技术总结
    本发明涉及医药技术领域,具体涉及一种L‑肌肽的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:以L‑天冬氨酸为起始原料,与氰基乙酰氯反应制得(S)‑2‑(2‑氰基乙酰氨基)琥珀酸,(S)‑2‑(2‑氰基乙酰氨基)琥珀酸在脱水剂作用下,得到(S)‑2‑(2‑氰基乙酰氨基)琥珀酸酐,(S)‑2‑(2‑氰基乙酰氨基)琥珀酸酐与三甲基碘化亚砜、盐酸反应,再经醋酸甲脒环合制得氰基乙酰基‑L‑组氨酸,最后经氢化还原得到目标产物L‑肌肽。采用本发明所述制备方法制备的L‑肌肽,具有高纯度、高收率、低原材料成本、低能耗的特点,适用于工业化生产。

    技术研发人员:李炬,林培森,郭显坤,乔仁国,杜体建,陈龙
    受保护的技术使用者:烟台万润药业有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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