CN102250177A - 一种合成尿苷酸二钠的新方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种合成尿苷酸二钠的新方法，在去离子水中加入胞苷酸，亚硝酸钠，保持-5℃～0℃温度下，滴加无机或有机酸。溶液搅拌升温至10-60℃，反应1-12h，反应结束后，通入蒸汽进行水蒸气蒸馏，得到尿苷酸溶液。该溶液用碱调整PH7.0-8.5，减压蒸馏至不出液体，加入胞苷酸3-12倍质量的95％乙醇搅拌下加热回流0.5-6h，结晶、过滤，得到尿苷酸二钠粗品。将粗品溶于适量水中，用1-3.5倍量的乙醇重结晶，过滤，烘干得到尿苷酸二钠产品，收率92.75％以上，HPLC99.50％以上，UV98.50％以上。本方法具有工艺简单合理，产品质量稳定性好，生产成本低，易于规模化生产等优点。

Description

一种合成尿苷酸二钠的新方法

技术领域

本发明涉及一种尿苷酸二钠的制备方法 

背景技术

尿苷酸二钠可作为生产核酸类药物的重要中间体，保健食品和生化试剂。并用于制造尿苷三磷酸、聚腺尿苷酸等药物，在治疗多种重大的疾病方面起着重要的作用。 

目前，随着尿苷三磷酸、二尿苷四磷酸、尿苷磷酸酶抑制剂等在医药领域应用范围的扩大，及尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因方面的应用，国内外科研机构和企业也加大了对尿苷酸二钠的研究开发力度。目前制备尿苷酸二钠的方法主要有酶解法与化学合成法两大类。 

酶解法生产5′-尿苷酸二钠是历史最长，技术最成熟的生产方法。利用橘青霉发酵生产出的核酸酶P1，或者从麦芽根中提取的磷酸二酯酶，与核糖核酸(RNA)进行酶解反应，即得到四种单核苷酸(5′-腺苷酸，5′-鸟苷酸，5′-胞苷酸，和5′-尿苷酸)混合物的水溶液。将该混合物用离子交换法分离、调节PH值、精制纯化，即得到5′-尿苷酸二钠产品。这是我国目前生产5′-尿苷酸二钠的主要方法。但酶解法存在生产周期长，分离与精制工序复杂，投资大，加工成本高，产物容易染菌，储存期短等缺陷，并且生产过程中排放大量的废水，污染水资源。 

化学合成法生产5′-尿苷酸二钠，是以尿苷为原料，进行磷酸化反应的方法。分为2′-、3′-位羟基保护磷酸化法和2′-、3′-羟基不保护磷酸化法两种。基团保护法是指，尿苷在磷酸化反应前，先用丙酮等将尿苷2′、3′位的羟基保护起来，生成异亚丙基衍生物，然后再进行磷酸化反应。反应完成后再去掉保护基，得到尿苷酸二钠产品。2′-、3′-羟基不保护磷酸化法是指，反应过程不用任何保护剂，尿苷直接与磷酸化试剂反应，生产尿苷酸二钠的方法。显然，后者工艺简单、方便，目前已成为制备尿苷酸二钠的常用的合成方法。但由于化学合成法的直接产品5′-尿苷酸极性强，导致了提纯困难，耗时，收率低，生产成本很高。 

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于设计提供一种合成工艺简单、转化率高、后处理方便、生产成本低的合成尿苷酸二钠产品的新方法的技术方案。 

本发明的设计思想为：利用现有的5′-胞苷酸产品，经一步重氮化反应，将胞苷酸嘧啶碱基上的氨基(-NH₂)直接转变为羰基(-C＝O)，由此完成了由胞苷酸向尿苷酸的转变。 

5′-胞苷酸目前国内已能大批量生产，市场供应充足，并且价格便宜。因而具备了用5′-胞苷酸直接制备5′-尿苷酸二钠产品工业化生产的条件。 

具体地讲，首先将5′-胞苷酸溶于一定体积的水中，溶解后溶液冷却到-5℃～0℃，加入一定质量的重氮化试剂亚硝酸钠，并保持此温度滴加酸，此处所述的酸可以是无机酸，如硝酸，硫酸，磷酸，盐酸，磷酸等；也可以是有机酸，如甲酸，乙酸，丙酸，丁酸等。优选无机酸，如盐酸，硝酸，硫酸等。更为优选的，是硫酸。选用硫酸时，重氮化反应完成后，5′-胞苷酸核苷碱基上的-NH2转换为-N2OSO3H，用直接蒸汽进行水蒸汽蒸馏，完成酸性水解(Hydrolysis)反应，基团-N2OSO3H转换为基团-OH，经互变异构基团C-OH转换为C＝O.从而得到了尿苷酸水溶液。尿苷酸水溶液用碱性溶液(如氢氧化钠)中和(Neutralization)，调PH值到7.0～8.5，即得到5′-尿苷酸二钠水溶液，将此溶液进行减压浓缩，用常规的方法进行精制提纯后，得到最终产品5′-尿苷酸二钠。 

本发明所采用的合成路线为： 

本发明与现有技术相比，主要优点体现在： 

(1)该合成工艺简单合理，稳定性好，操作方便； 

(2)本发明后处理简单，生产成本低，工艺稳定； 

(3)转化率高，收率高达92.75％以上。产品纯度高，HPLC＞99.50％。UV＞98.50％。生产成本比现有工艺降低了25％～30％。 

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下通过具体实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不仅限于此： 

实施例1： 

在干燥的500ml四口瓶中，安装回流冷凝器，机械搅拌装置。加入20克5′-胞苷酸，100ml去离子水，搅拌溶解。加入4.31克亚硝酸钠，搅拌溶解。用冰盐浴将内液温度降低到-5℃，开始滴加硫酸，整个滴加过程严格控制温度在-5℃～0℃.共加入硫酸40克。 

加完硫酸后，撤去冰盐浴。将上述溶液温度在30分钟内缓慢升高到60℃，搅拌反应1小时后，用HPLC检测反应液中至无5′-胞苷酸原料，结束反应。随后向反应瓶内直接通入水蒸汽，进行水蒸气蒸馏。当馏出液中不再有油珠时，停止蒸馏。 

所收集到的含有尿苷酸的水溶液，用30％液碱调节PH值到7.0-7.5，减压蒸馏，脱尽水分。所剩残夜加入60ml95％乙醇，搅拌溶解，加热回流30分钟，然后冷却到25℃，结晶10小时。 

上述结晶液减压过滤，得5′-尿苷酸二钠粗品，50℃真空干燥4小时。取出冷却后，再溶于适量水中，用等体积的95％乙醇重结晶，过滤，烘干，得尿苷酸二钠18.50克。收率92.75％；HPLC：99.53％ UV：98.60％ 

实施例2： 

在干燥的500ml四口瓶中，安装回流冷凝器，机械搅拌装置。加入20克5′-胞苷酸，300ml去离子水，搅拌溶解。加入21.40克亚硝酸钠，搅拌溶解。用冰盐浴将内液温度降低到-5℃，开始滴加硫酸，整个滴加过程严格控制温度在-5℃～0℃.共加入硫酸320克。 

加完硫酸后，撤去冰盐浴。将上述溶液温度在30分钟内缓慢升高到10℃，搅拌反应20小时后，用HPLC检测反应液中已无5′-胞苷酸原料，结束反应。随后向反应瓶内直接通入水蒸汽，进行水蒸气蒸馏。当馏出液中不再有油珠时，停止蒸馏。 

所收集到的含有尿苷酸的水溶液，用50％液碱调节PH值到8.0-8.5，减压蒸馏，脱尽水分。所剩残夜加入240ml95％乙醇，搅拌溶解，加热回流6小时，然后冷却到0℃，结晶1小时。 

上述结晶液减压过滤，得5′-尿苷酸二钠粗品，50℃真空干燥4小时。取出冷却后，再溶于适量水中，用3.5倍体积95％乙醇重结晶，过滤，烘干，得尿苷酸二钠18.57克。收率93.15％；HPLC：99.64％ UV：98.57％ 

实施例3： 

在干燥的500ml四口瓶中，安装回流冷凝器，机械搅拌装置。加入20克5′-胞苷酸，180ml去离子水，搅拌溶解。加入6.47克亚硝酸钠，搅拌溶解。用冰盐浴将内液温度降低到-5℃，开始滴加乙酸，整个滴加过程严格控制温度在-5℃～0℃.共加入乙酸60克。 

加完乙酸后，撤去冰盐浴。将上述溶液温度在30分钟内缓慢升高到50℃，搅拌反应3小时后，用HPLC检测反应液中已无5′-胞苷酸原料，结束反应。随后向反应瓶内直接通入水蒸汽，进行水蒸气蒸馏。当馏出液中不再有油珠时，停止蒸馏。 

所收集到的含有尿苷酸的水溶液，用50％液碱调节PH值到7.5-8.0，减压蒸馏，脱尽水分。所剩残夜加入110ml95％，搅拌溶解，加热回流2小时，然后冷却到15℃，结晶5小时。 

上述结晶液减压过滤，得5′-尿苷酸二钠粗品，50℃真空干燥4小时。取出冷却后，再溶于适量水中，用2倍体积95％乙醇重结晶，过滤，烘干，得尿苷酸二钠18.96克。收率95.10％；HPLC：99.61％ UV：98.54％ 

实施例4： 

在干燥的500ml四口瓶中，安装回流冷凝器，机械搅拌装置。加入20克5′-胞苷酸，150ml去离子水，搅拌溶解。加8.40克亚硝酸钠，搅拌溶解。用冰盐浴将内液温度降低到-5℃，开始滴加硫酸，整个滴加过程严格控制温度在-5℃～0℃.共加入硫酸80克。 

加完硫酸后，撤去冰盐浴。将上述溶液温度在30分钟内缓慢升高到40℃，搅拌反应5小时后，用HPLC检测反应液中无5′-胞苷酸原料后，结束反应。随即向反应瓶内直接通入水蒸汽，进行水蒸气蒸馏。当馏出液中不再有油珠时，停止蒸馏。 

所收集到的含有尿苷酸的水溶液，用30％液碱调节PH值到7.5-8.0，减压蒸馏，脱尽水分。所剩残液加入100ml95％乙醇，搅拌溶解，加热回流1小时，然后冷却到5℃，结晶3小时。 

上述结晶液减压过滤，得5′-尿苷酸二钠粗品，50℃真空干燥4小时。取出冷却后，再溶于适量水中，用1.5倍体积95％乙醇重结晶，过滤，烘干，得尿苷酸二钠19.67克。收率98.75％；HPLC：99.60％ UV：98.63％ 

实施例5： 

在干燥的500ml四口瓶中，安装回流冷凝器，机械搅拌装置。加入20克5′-胞苷酸，230ml去离子水，搅拌溶解。加入10.5克亚硝酸钠，搅拌溶解。用冰盐浴将内液温度降低到-5℃， 开始滴加丙酸，整个滴加过程严格控制温度在-5℃～0℃.共加入丙酸100克。 

加完丙酸后，撤去冰盐浴。将上述溶液温度在30分钟内缓慢升高到35℃，搅拌反应7小时后，用HPLC检测反应液中已无5′-胞苷酸原料，结束反应。随后向反应瓶内直接通入水蒸汽，进行水蒸气蒸馏。当馏出液中不再有油珠时，停止蒸馏。 

所收集到的含有尿苷酸的水溶液，用饱和碳酸氢钠溶液调节PH值到7.5-8.0，减压蒸馏，脱尽水分。所剩残夜加入120ml95％乙醇，搅拌溶解，加热回流3.0小时，然后冷却到20℃，结晶6小时。 

上述结晶液减压过滤，得5′-尿苷酸二钠粗品，50℃真空干燥4小时。取出冷却后，再溶于适量水中，用2.5倍体积95％乙醇重结晶，过滤，烘干，得尿苷酸二钠19.20克。收率96.29％；HPLC：99.55％ UV：98.56％ 

实施例6： 

在干燥的500ml四口瓶中，安装回流冷凝器，机械搅拌装置。加入20克5′-胞苷酸，250ml去离子水，搅拌溶解。加入12.6克亚硝酸钠，搅拌溶解。用冰盐浴将内液温度降低到-5℃，开始滴加硫酸，整个滴加过程严格控制温度在-5℃～0℃.共加入硫酸120克。 

加完硫酸后，撤去冰盐浴。将上述溶液温度在30分钟内缓慢升高到20℃，搅拌反应9小时后，用HPLC检测反应液中已无5′-胞苷酸原料，结束反应。随后向反应瓶内直接通入水蒸汽，进行水蒸气蒸馏。当馏出液中不再有油珠时，停止蒸馏。 

所收集到的含有尿苷酸的水溶液，用饱和碳酸钠溶液调节PH值到7.8-8.3，减压蒸馏，脱尽水分。所剩残夜加入140ml95％乙醇，搅拌溶解，加热回流4.5小时，然后冷却到25℃，结晶8小时。 

上述结晶液减压过滤，得5′-尿苷酸二钠粗品，50℃真空干燥4小时。取出冷却后，再溶于适量水中，用3倍体积95％乙醇重结晶，过滤，烘干，得尿苷酸二钠19.92克。收率99.9％；HPLC：99.84％ UV：98.76％。 

Claims (7)

1.一种合成尿苷酸二钠的新方法，其特征在于有以下步骤组成：

1)所述的胞苷酸如式I所示：

2)在去离子水中加入如式I所示的胞苷酸、亚硝酸钠，保持-5℃～0℃温度下，滴加完无机或有机酸。搅拌升温至10-60℃，反应1～20h，以HPLC检测，跟踪反应进程，无原料时反应结束；

3)将步骤2)中的反应液用水蒸气蒸馏，直到馏出液中没有油珠，结束蒸馏；

4)将步骤3)所得的馏出液加入碱性溶液，调节PH＝7.0～8.5。进行减压蒸馏至不出液为止，加入胞苷酸3-12倍质量的有机溶剂搅拌溶解，搅拌下回流0.5～6h，冷却到0～25℃结晶1-10h；

5)将步骤4)所得的混合物进行抽滤，干燥滤饼，得到如式II所示的尿苷酸二钠产品。

2.如权利要求1所述的一种合成尿苷酸二钠的新方法，其特征在于步骤2)所述的胞苷酸与亚硝酸钠的物质的量的比为：1∶1.01～5.01。

3.根据权利要求1所述的一种合成尿苷酸二钠的新方法，其特征在于步骤2)所述的无机或有机酸为硝酸、硫酸、盐酸、磷酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸中的一种或一种以上的混合物，酸的用量为胞苷酸质量的2～16倍。

4.如权利要求1所述的一种合成尿苷酸二钠的新方法，其特征在于步骤2)所述的搅拌升温至20～50℃，反应时间3～9h。

5.如权利要求1所述的一种合成尿苷酸二钠的新方法，其特征在于步骤4)所述的碱性溶液为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或一种以上的混合物的水溶液。

6.如权利要求1所述的一种合成尿苷酸二钠的新方法，其特征在于步骤4)所述的有机溶剂为甲醇，乙醇，丙醇、异丙醇中的一种或一种以上的混合物，其用量为胞苷酸质量的4～8倍。

7.如权利要求1所述的一种合成尿苷酸二钠的新方法，其特征在于步骤4)所述的结晶温度为5～25℃，所述的结晶时间为3～8h.