CN1026982C

CN1026982C - N-乙酰神经氨酸钠三水合物的制备方法

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Publication number: CN1026982C
Application number: CN90101959A
Authority: CN
Inventors: 齐藤谨一; 水英雄; 杉山直和; 皆川史幸; 后藤元彰; 安孙子健治
Original assignee: KANTO ISHI PHARMACEUTICAL CO Ltd
Current assignee: KANTO ISHI PHARMACEUTICAL CO Ltd; Mect Corp
Priority date: 1989-03-08
Filing date: 1990-03-08
Publication date: 1994-12-14
Anticipated expiration: 2005-03-08
Also published as: DE69016683T2; NZ232806A; HUT53117A; HU203247B; US5231177A; CA2011468A1; FI95267C; DK0386721T3; JP2745059B2; JPH02235897A; IL93670A; HU901346D0; ES2067580T3; ATE118217T1; KR0128369B1; NO901084D0; FI95267B; CN1045584A; NO901084L; DE69016683D1

Abstract

本发明提供的N-乙酰神经氨酸钠三水合物由下列结构式表示：N-乙酰神经氨酸钠三水合物可按如下方法制备，该方法包括步骤：将N-乙酰神经氨酸钠溶于水中或水和有机溶剂的混合物中；放置所得溶液；沉淀和分离得到的-乙酰神经氨酸钠三水合物的晶体，然后干燥分离的晶体。该N-乙酰神经氨酸钠三水合物具有很低的收湿性，因而能够在没有任何困难的情况下将其加工成粉末的形式。

Description

本发明涉及N-乙酰神经氨酸钠三水合物，更确切地说，本发明涉及具有低收湿性和高储藏稳定性的N-乙酰神经氨酸钠三水合物及其制备方法。

多羟基一氨基羧酸（神经氨酸）的N-酰基和0-酰基衍生物被称为唾液酸并作为粘多糖、糖蛋白和糖脂而广泛分布于活的动物体中。

唾液酸大量存在于动物细胞膜的糖蛋白和糖脂的糖链的末端，并使细胞表面上产生了负电荷，它在细胞的特殊识别机制中起重要的作用。

正如上面已叙述的那样，因为唾液酸具有羧基，所以它可作为一种酸，于是，它容易转化成为碱金属盐或碱土金属盐。

N-乙酰神经氨酸（为简单起见，下文称为“NANA”）是已知化合物，并且是唾液酸的一个典型实例。此外，该申请人已提出了专利申请，该专利申请要求保护的是一个关于祛痰剂的发明，该祛痰剂含有一种作为有效组分的并由下列通式表示的化合物（作为异议用的日本公开专利sho63-28411;现在的日本专利（1478542）、

（其中，如果n＝1，Z代表氢、锂、钾或钠，或者铵或有机铵基，或者，如果n＝2，Z代表钙、钡或镁）

然而，N-乙酰神经氨酸盐通常是收湿的，将它加工成粉末形式是困难的。因此，它们的保存和储藏相应来说是很难的。

因此，本发明的目的是提供具有低收湿性和良好加工性能的N-乙酰神经氨酸的衍生物。

本发明的另一个目的是提供制备NANA这类衍生物的方法。

本发明的发明人已经进行了各种研究工作，得到了具有低收湿性和容易以粉末形式加工的NANA的盐，并且已发现，普通的NANA盐的上述缺点可通过将其盐转化成它们的水合物的形式来克服。

本发明的上述目的可以通过提供新的N-乙酰神经氨酸钠三水合物（如果必要的话，下方亦称为“NANA-Na·3H₂O”）而有效地达到，尤其是提供的N-乙酰神经氨酸盐三水合物具有低收湿性，因而容易加工成粉末形式（细粉）。更确切地说，本发明提供了在没有使用任何通常已知的干燥剂或其他同类物质的情况下，能够储藏或保存的N-乙酰神经氨酸钠三水合物，及其制备NANA-Na· 3H₂O的简单方法。

图形是根据X-射线结晶分析得到的表示NANA-Na·3H₂O分子的立体结构式的示意图，其中也表示了每个原子的序号。

本发明的N-乙酰神经氨酸钠三水合物将在下文进行更详细的描述。

本发明的NANA-Na·3H₂O由下述结构式表示：

N-乙酰神经氨酸本身是已知的化合物。可以得到它的钠盐，例如，将其酸酐用钠化合物，如氢氧化钠或碳酸钠的水溶液中和，然后用合适的方法分离得到的钠盐。

充分干燥如此得到的NANA-Na，然后将其分成细粉，于是便可用于通常的应用中。

常规制备的N-乙酰神经氨酸钠的粉末具有上述的各种缺点，但是，如果将其盐转化成它的三水合物的形式便可有效地克服这些缺点。

本发明的N-乙酰神经氨酸钠三水合物可用多种方法制备，例如，它可通过下述方法来制备：以所需的速率，将N-乙酰神经氨酸钠溶与水中，或溶于水与有机溶剂的混合物中，如果必要，可同时加热该混合物，然后，使该溶液或混合物放置2至3天（例如在室温下），并且以合适的方法，例如通过添加不良溶剂的沉淀法，然后离心、过滤或蒸发溶剂来分离得到的晶体，然后在减压下干燥该晶体。

优选的有机溶剂的实例包括水混溶性极性有机溶剂，如乙醇、丙酮、乙腈、四氢呋喃和二噁烷。这些有机溶剂最好对NANA-Na来说是不良溶剂。在本发明中，使用乙醇是最优选的，因为它容易从得到的三水合物中排出，并且对人体也是安全的。水与有机溶剂之比（V/V）和N-乙酰神经氨酸钠与混合溶剂之比（V/V）在本发明中不是关键的，但是混合溶剂最好含有大于50%且小于80%的有机溶剂，并且NANA-Na与混合溶剂之比最好在约2∶5至约1∶40的范围内，以便得到高收率的所需的三水合物。同样，溶液的放置时间和干燥所得到的晶体的时间在本发明中也不是关键的。

本发明的三水合物的制备方法也可为：将N-乙酰神经氨酸钠溶于少量水（NANA/水的重量比不大于约1）中，然后干燥形成的水溶液同时逐渐形成三水合物的晶体。

另外，三水合物的制备方法可以是：将N-乙酰神经氨酸钠放入密封的容器（其中保持所需要的相对湿度）中，为了达到工业上可接的晶体成长速度，需要将容器中的相对湿度保持在60至80%的范围内。

本发明的NANA-Na·3H₂O的制备方法将通过参考下面非限定实施例而得到更具体地描述。本发明的实质性优点也将描述在比较例中。

实施例1

使用下表中详述的各种结晶条件，来制备本发明的N-乙酰神经氨酸钠三水合物。换言之，是将N-乙酰神经氨酸钠Ag加到C ml的B%乙醇和水的混合溶剂中，在60至70℃下加热该混合物，以便溶解钠盐，在室温下，将其放置2至3天，并且过滤分离得到的晶体，此后，该晶体用上述同样的乙醇和水混合溶液洗涤，然后在减压下干燥24小时，便得到所需的N-乙酰神经氨酸钠三水合物，其收率D%列入下表。

B A（g） C（ml） D（%）

50%乙醇 4.05 10.5 15.8

70%乙醇 0.5 4.1 61.5

70%乙醇 2.05 14.1 63.9

75%乙醇 2.03 29.2 54.7

80%乙醇 2.05 79 43.3

75%乙醇 10 200 57.6

65%乙醇 10 40 61.7

65%乙醇 10 50 52.7

80%乙醇 10 100 56.9

70%乙醇 10 200 48.3

所得产物（NANA-Na·3H₂O）的物理性质如下：

IRν max（KBr）cm^-1：3325，1666，1620，1551，1113，1043

元素分析（对于C₁₁H₁₈NNaO₉·3H₂O）

实验值（%）：C，34.14;H，6.26;N，3.62

计算值（%）：C，34.29;H，6.28;N，3.64

熔点（m.P）：98～101℃

结晶数据：

分子式：C₁₁H₂₄O₁₂NNa

分子量：385.30

晶格常数：a 7.501（2）

b 7.501（2）

c 29.363（5）

晶系：四方晶系

空间群：P₄₁

单元晶格体积：1652.1 ³

每单元晶格的分子数：4

密度（计算值）：1.549g·cm^-3

密度（实验值）：1.54g·cm^-3

R＝4.7%

N-乙酰神经氨酸钠三水合物分子的立体结构式也是根据X-射线结晶分析来确定的，并表示在图1中。由图可知，异构的碳具有下述的立体构型：

C₂是S;C₄是S;C₅是R;C₆是R和C₈是R。

另一方面，对NANA·Na酐进行如下实验，以使比较。

参考例1：N-乙酰神经氨酸钠的制备

将500gN-乙酰神经氨酸溶于5，000ml水中，向其中加入5g活性炭，并在氮气流中，向该溶液中加入1617ml的1N氢氧化钠溶液，以便将pH值调至7.8。通过0.2μm过滤器过滤，冻干该滤液，得到535g（恒量）无色的N-乙酰神经氨酸钠粉末。

所得产物的物理性质如下：

IRν max（KBr）cm^-1：3370，1628，1153，1129，1031

元素分析（对于C₁₁H₁₈NNaO₉）

实验值（%）：C，39.88;H，5.48;N，4.23

计算值（%）：C，39.81;H，5.77;N，4.21

熔点（分解点）：

在138至157℃下产物起泡，

在168至175℃下产物变色，

在181至187℃下起泡结束。

实施例2：在临介相对湿度（下文称作“CRH”）下测定NANA-Na·3H₂O的收湿性（按照饱和溶液法）

样品：NANA-Na·3H₂O

试剂：三氧化铬：保证试剂（由WACO PURE CHEMICAL INDUSTRIES，LTD.得到）

溴化钠：保证试剂（由WACO PURE CHEMICAL INDUSTRIES，LTD.得到）

硫酸铵：保证试剂（由WACO PURE CHEMICAL INDUSTRIES，LTD.得到）

磷酸铵：保证试剂（由WACO PURE CHEMICAL INDUSTRIES，LTD.得到）

机械设备和仪器：

天平：2004 MP6E（由ZARTRIUS CO.，LTD.得到）

恒温箱：IB-81（由YAMATO KAGAKU CO.，LTD.得到）

搅拌器：PC-351（由IWAKI GLASS CO.，LTD.得到）

操作方法，将标准物的饱和溶液在具有不同湿度的环境中放置某一预定时间。相对湿度（在其湿度下，标准物从未显示出任何增加或减少它的重量），是按照内推法计算，并且相对湿度的值定义为该物质的CRH。

这种实验在下表所列的三种条件下进行。

条件（1）条件（2）条件（3）

维持恒定湿

a·b·c a·b·c b·c·d

度的的溶液

放置时间

（小时）： 5 22 4.5

溶液a：三氧化铬的饱和溶液。

溶液b：硫酸铵的饱和溶液。

溶液c：磷酸铵的饱和溶液。

溶液d：溴化钠的饱和溶液。

结果：如此得到的结果概述于下表中。

重量变化回归线

条溶湿度^＊1平均值^＊2

CRH

件液 [X] （%）

%

[Y]

1） a 39.2 -5.48 a＝-10.16 87.3

1） b 80.1 -1.33 b＝0.12 87.3

1） c 92.9 1.03 r＝0.991 87.3

2） a 39.2 -24.31 a＝-44.3 87.6

2） b 80.1 -4.75 b＝0.51 87.6

2） c 92.9 3.37 r＝0.998 87.6

3） b 80.1 -0.84 a＝-4.52 85.8

3） c 92.9 0.71 b＝0.053 85.8

3） d 58.5 -1.24 r＝0.889 85.8

＊1：在22.8℃下维持恒定湿度的每种溶液的相对湿度（文献中已报导）

＊2：重量的变化（%）＝（重量的改变）/（每种标准物的饱和溶液的重量）×100

由上述结果可说明，在22.8℃下，NANA-Na·3H₂O的CRH大约为87%。

用对比样品NANA-Na重复上述相同的过程，测定的CRH为约26%。

通常，所希望的是处理这类试剂的环境湿度低于CRH的20至30%。

因此，可以得出结论，具有CRH值大约87%的物质，在保持室温和相对湿度的常规条件下的环境中，不再吸收水分。

实施例3：

将1g的N-乙酰神经氨酸钠溶于1ml水中，然后在干燥器（干燥剂＝硅胶）中干燥2天。结果以100%的收率得到N-乙酰神经氨酸钠三水合物。

实施例4

将10gN-乙酰神经氨酸钠溶于20ml水中，然后在减压下浓缩，将其结晶后，将80%的乙醇水溶液加到该溶液中，以便沉淀晶体，然后过滤出晶体。得到的三水合物的晶体用80%的乙醇水溶液洗涤，然后在减压下干燥（收率＝82%NANA-Na·3H₂O）。

实施例5

将1gN-乙酰神经氨酸钠放入恒定湿度维持在75%RH的容器中，3天之后，水合物的结晶作用完成（收率＝100%NANA-Na·3H₂O）。

Claims

1、一种制备N-乙酰神经氨酸钠三水合物的方法，该方法包括以下步骤：

(i)在加热条件下使N-乙酰神经氨酸钠溶于水中或溶于水与乙醇的混合物中，水与乙醇的重量百分比为50%-80%；

(ii)使所得到的溶液静置，结晶出N-乙酰神经氨酸钠三水合物；

(iii)将生成的N-乙酰神经氨酸钠三水合物晶体分离出来；和

(iv)使晶体干燥。

2、一种制备N-乙酰神经氨酸钠的三水合物的方法，该方法包括以下步骤：

（ⅰ）使N-乙酰神经氨酸钠溶于水中;

（ⅱ）浓缩N-乙酰神经氨酸钠的溶液，同时使N-乙酰神经氨酸钠三水合物的晶体生长;

（ⅲ）将选自乙醇和乙醇与水的混合物的不良溶剂加入到浓缩溶液和N-乙酰神经氨酸钠三水合物晶体的混合物中;

（ⅳ）将生成的N-乙酰神经氨酸钠三水合物晶体分离出来;和

（ⅴ）使晶体干燥。

3、一种制备N-乙酰神经氨酸钠的三水合物的方法，该方法包括的步骤是：使N-乙酰神经氨酸钠溶于水中，N-乙酰神经氨酸钠与水的重量比不大于1;和使溶液干燥，同时使N-乙酰神经氨酸钠三水合物的晶体生长。

4、一种制备N-乙酰神经氨酸钠三水合物的方法，该方法包括将N-乙酰神经氨酸钠存放于相对湿度为60-80%的环境下的密封容器中，使N-乙酰神经氨酸钠三水合物结晶出来。