CN103402954A - 鲨肌醇和相关化合物的合成方法 - Google Patents

Abstract

提供了合成鲨肌醇二硼酸酯和相关化合物的方法，包括在全水溶液中实施的方法。还提供了其中将反应产物再循环以提高该工艺的效率的方法。所述方法包括如下步骤：将肌醇溶液转化为鲨肌醇、将溶液中的鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯、和从溶液分离鲨肌醇二硼酸酯。使鲨肌醇二硼酸酯经历反应以形成基本上纯的鲨肌醇二硼酸酯，并将剩余的溶液有效地再循环为鲨肌醇二硼酸酯，然后转化为另外的基本上纯的鲨肌醇。该鲨肌醇二硼酸酯再循环步骤可以应用于多种工艺，用于改善鲨肌醇的收率。所述方法高度有效率且导致高纯度的大规模反应产物。

Description

鲨肌醇和相关化合物的合成方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年10月13日提交的标题为“鲨肌醇和相关化合物的合成方法”的美国临时申请61/455,089的优先权，所述临时申请内容通过引用被全文并入本申请。

发明背景

肌醇是每个碳中心带有一个羟基修饰的环己烷：

因此，该化合物具有九个可能的立体异构形式：

在这些可能的立体异构体中，肌-肌醇(内消旋肌醇)是在自然界中最广泛存在的形式。它是在真核生物中起到生成第二信使功能的生物学重要化合物的的结构部分，所述生物学重要化合物例如是磷脂酰肌醇(PI)和PI的磷酸化衍生物。

鲨肌醇(鲨-肌醇，也称为青蟹肌醇)也是已知在自然界中存在的。作为其最稳定的构型，鲨肌醇可以表示为羟基处于六个平伏位置的椅式构型：

肌醇立体异构体在预防、治疗和诊断蛋白质折叠或聚集异常的方法中的应用已有报道。参见，例如，PCT国际公开WO2004/075882；McLaurin等人(2000)J.Biol.Chem.275:18495。因此，可证明这些方法在预防、治疗和诊断淀粉样变性病诸如例如阿尔茨海默氏病中是有用的。鲨肌醇已经被用于治疗阿尔茨海默氏病的人用临床试验。还参见PCT国际公开WO2007/041855和WO2007/119108。因此，肌醇的化学纯立体异构体以有意义的化学量的可获得性对于在这些领域中的有效治疗法的开发而言有至关重要的意义。

鲨肌醇通过化学方法、酶促方法和微生物方法的合成已有报道。例如，Anderson等人(1948)J.American Chem.Soc.70:2931描述了通过六羟基苯的阮内镍催化氢化形成包括鲨肌醇在内的肌醇立体异构体。

Kiely等人(1968)J.American Chem.Soc.90:3289描述了从3-O-苄基-1,2-O-亚异丙基-6-O-三苯甲基-α-D-呋喃葡萄糖开始的鲨肌醇的多步骤化学合成。

DE3405663描述了从肌-肌醇经过肌-肌醇单酮制备鲨肌醇的方法，其中使氧化之后获得的混合物经历酯化反应，由此形成肌-肌醇单酮的良好结晶的酯。所述酯然后通过还原和水解被转化为鲨肌醇。

将肌-肌醇转化为鲨肌醇的方法可以是酶促的方法，例如是一个生物转化过程。欧洲专利申请公开EP1674578A1描述了用于将肌-肌醇转化为scyllo-肌醇单酮的NAD⁺-独立性酶和立体特异性地将scyllo-肌醇单酮还原为鲨肌醇的另一种酶。该文献还描述了据报道将肌-肌醇转化为scyllo-肌醇的微生物。由于涉及这一方法，EP1674578A1的公开内容通过引用被并入本文。PCT公开WO2011/100670描述了从肌-肌醇到scyllo-肌醇单酮和scyllo-肌醇的类似的生物转化，由于涉及了这一方法，所述文献的公开内容通过引用被并入本文。

Husson等人(1998)J.American Chem.Soc.307:163-165描述了在阮内镍作用下糖的非对映异构体平衡，其中肌-肌醇在水中与阮内镍一起回流，形成包含20-30%scyllo-肌醇的肌醇混合物。

用于络合和纯化鲨肌醇的试剂也有报导。例如，Weissbach(1958)J.Org.Chem.23:329描述了在用氢化硼钠还原scyllo-肌-肌醇单酮过程中形成鲨肌醇二硼酸酯。

鲨肌醇二硼酸酯作为白色固体从溶液沉淀出来并可以用少量的水来洗涤。根据Weissbach，还可以通过在100℃加热在硼酸盐水溶液中的鲨肌醇来生成该化合物。

Vogl等人(1969)J.Org.Chem.34:204也报导了鲨肌醇二硼酸酯的合成和表征。在他们的方法中，肌-肌醇被生物氧化为肌-肌醇单酮-2，其然后用硼氢化钠还原，得到鲨肌醇和肌-肌醇的硼酸酯复合物的混合物。这些复合物由于其溶解度的差异而可以被分离。然后鲨肌醇二硼酸酯通过用硫酸和甲醇进行处理而被转化为鲨肌醇。根据Vogl等人，尝试了将肌-肌醇直接异构化为鲨肌醇，但是不成功。

用于合成鲨肌醇的上述方法或者包括典型地依赖使用毒性的有机溶剂的效率低的多步骤化学过程，或者要求难以实现大规模生产鲨肌醇的酶促或微生物步骤。因此，需要改进的方法来合成鲨肌醇及其衍生物。

发明内容

本发明提供了制备鲨肌醇和相关化合物的新方法并由此解决了这些问题。具体地，所述方法涉及大规模的工艺并适合于大规模生产人用的鲨肌醇。

在一个方面中，提供了用于制备基本上纯的鲨肌醇的方法，包括以下步骤：

a)使适当的起始材料经历一个过程以产生包括鲨肌醇的混合物；

b)将混合物中的鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯；和

c)从混合物分离所述鲨肌醇二硼酸酯。

在第一方面的一些实施方案中，所述方法另外包括将分离的鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇以及分离基本上纯鲨肌醇的步骤。

在第一方面的一些实施方案中，所述适当的起始材料是肌醇。在一个实施方案中，所述的肌醇包括肌-肌醇，优选其中所述的肌醇是肌-肌醇。

在第一方面的一些实施方案中，所述生成包括鲨肌醇的混合物的过程是肌醇溶液的非特异性立体异构化。在一个实施方案中，所述的肌醇包括肌-肌醇，优选其中所述的肌醇是肌-肌醇。

在第一方面的一些实施方案中，所述生成包括鲨肌醇的混合物的过程是用阮内镍还原六羟基苯的溶液。

在第一方面的一些实施方案中，所述生成包括鲨肌醇的混合物的过程是其中将肌-肌醇的溶液转化为鲨肌醇的生物转化过程。在一些实施方案中，所述生物转化过程还产生scyllo-肌醇单酮。在一个实施方案中，所述过程进一步包括使scyllo-肌醇单酮起反应以形成另外的鲨肌醇。

在第一方面的一些实施方案中，所述溶液是水溶液。

在第一方面的一些实施方案中，所述溶液不包含添加的有机溶剂。

在第一方面的一些实施方案中，对分离鲨肌醇二硼酸酯之后得到的溶液重复所述方法的各步骤。在优选的实施方案中，所述方法的各步骤被重复至少1、2、3、4、5、6、8、10、或15次。

在第一方面的一些实施方案中，在重复所述方法的各步骤之前向分离鲨肌醇二硼酸酯之后得到的溶液添加肌醇。

在第一方面的一些实施方案中，所述立体异构化步骤是通过催化剂介导的。在优选的实施方案中，催化剂是海绵镍。

在第一方面的一些实施方案中，在将鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯之前除去催化剂。

在第一方面的一些实施方案中，所述立体异构化步骤在高温下进行。

在第一方面的一些实施方案中，所述立体异构化步骤在pH8-9进行。

在第一方面的一些实施方案中，所述肌醇是肌-肌醇。

在第一方面的一些实施方案中，鲨肌醇到鲨肌醇二硼酸酯的转化包括与四硼酸钠反应。在一些实施方案中，鲨肌醇到鲨肌醇二硼酸酯的转化包括与硼酸反应。

在第一方面的一些实施方案中，鲨肌醇到鲨肌醇二硼酸酯的转化在高温下进行。

在第一方面的某些实施方案中，所述分离步骤包括过滤。

在某些实施方案中，将分离的鲨肌醇二硼酸酯在高温下干燥。

在第一方面的一些实施方案中，鲨肌醇二硼酸酯的总收率至少为20%、25%、30%、35%、或40%。在第一方面的一个优选实施方案中，所述方法是大规模的工艺，例如，产生大于约1kg、约2kg、约5kg、约10kg、约50kg、约100kg的基本上纯的鲨肌醇二硼酸酯，优选大于约200kg、大于约500、约1000、约5000kg、约10000kg、约12000kg的基本上纯的鲨肌醇二硼酸酯。在一些实施方案中，所述工艺产生约1-12000kg、约10-12000kg、约50-12000kg、约50-5000kg、约50-3000kg、约50-1000kg、约50-500kg，优选约50-300kg的基本上纯的鲨肌醇二硼酸酯。在一些实施方案中，这些数量是得自一个批次，即，使用适当的起始材料执行步骤a)一次，如第一方面中所述的。在一些实施方案中，可以将一个或多个另外的批次与第一批合并，以提供大量的基本上纯的鲨肌醇二硼酸酯。

在第一方面的一些实施方案中，将分离的鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇包括水解反应。在具体的实施方案中，所述水解反应是通过催化剂介导的。在更具体的实施方案中，所述催化剂是酸，例如盐酸、硫酸、硝酸或磷酸。在更具体的实施方案中，所述酸是硫酸或盐酸，优选盐酸。

在第一方面的一些实施方案中，分离的鲨肌醇二硼酸酯到鲨肌醇的转化在高温下进行。

在第一方面的一些实施方案中，通过测量pH监控所分离的鲨肌醇二硼酸酯到鲨肌醇的转化。

在第一方面的某些实施方案中，所述方法进一步包含由所分离的鲨肌醇二硼酸酯转化得到的鲨肌醇的分离。在具体的实施方案中，通过结晶来分离作为基本上纯鲨肌醇的由所分离的鲨肌醇二硼酸酯转化得到的鲨肌醇。在更具体的实施方案中，将结晶的鲨肌醇进行洗涤。

在第一方面的一些实施方案中，基本上纯的鲨肌醇的总收率至少为20%、25%、30%、35%、或40%。在第一方面的一个优选实施方案中，所述方法是一个大规模的工艺，例如，所述工艺产生大于约1kg、约2kg、约5kg、约10kg、约50kg的基本上纯的鲨肌醇，优选大于约100kg，大于约200kg、约500kg、约1000kg、约5000kg、约8000kg、约10000kg、约14000kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，所述工艺产生约1-14000kg、约1-10000kg、约1-8000kg、约1-5000kg、约10-14000kg、约10-8000kg、约50-14000kg、约50-10000kg、约50-8000kg、约50-5000kg、约50-3000kg、约50-1000kg、约50-500kg，优选约50-200kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，这些数量是得自一个批次，即，使用适当的起始材料执行步骤a)一次，如第一方面中所述的。在一些实施方案中，在一些实施方案中，可以将一个或多个另外的批次与第一批合并，以提供大量的基本上纯的鲨肌醇。

在第一方面的一些实施方案中，由所分离的鲨肌醇二硼酸酯转化得到的鲨肌醇包含不超过3ppm的镍。

在第一方面的一些实施方案中，由所分离的鲨肌醇二硼酸酯转化得到的鲨肌醇包含不超过5ppm的铝。

在第一方面的一些实施方案中，由所分离的鲨肌醇二硼酸酯转化得到的鲨肌醇包含不超过60ppm的硼。

在第二方面中，提供了用于制备基本上纯的鲨肌醇的方法，包括以下步骤：

a)肌醇溶液的非特异性立体异构化，以得到包括鲨肌醇的第一混合物；

b)将所述第一混合物中的鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯；

c)从所述第一混合物分离鲨肌醇二硼酸酯；

d)将所分离的鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇，以提供包括鲨肌醇的第二混合物；和

e)从所述第二混合物分离基本上纯的鲨肌醇。

在第二方面的一些实施方案中，步骤c)产生第一肌醇回收溶液，进一步包括用步骤a)中的第一肌醇回收溶液重复步骤a)到步骤e)。

在第二方面的一些实施方案中，重复步骤a)到步骤c)产生第二肌醇回收溶液，且进一步包括用步骤a)中的第二肌醇回收溶液重复步骤a)到步骤e)。在一些实施方案中，在重复步骤a)到步骤e)之前向第一肌醇回收溶液添加另外的肌醇。

在第二方面的一些实施方案中，在重复步骤a)到步骤e)之前向第二肌醇回收溶液添加另外的肌醇。

在第二方面的一些实施方案中，所述步骤e)包括过滤。

在第二方面的一些实施方案中，步骤e)产生二硼酸酯回收溶液，且进一步地包括所述二硼酸酯回收溶液的再循环。在一些实施方案中，所述再循环包括如下的步骤：f)将二硼酸酯回收溶液转化为回收的鲨肌醇二硼酸酯。在一些实施方案中，所述再循环进一步包括如下的步骤：g)分离所述回收的鲨肌醇二硼酸酯。在一些实施方案中，所述再循环进一步包括如下的步骤：h)将所分离的回收的鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇，以形成包括鲨肌醇的第三混合物。在一个实施方案中，所述再循环进一步包括如下的步骤：i)从步骤h)分离鲨肌醇，为基本上纯的鲨肌醇。

在第二方面的一些实施方案中，所述方法进一步包括得自步骤i)分离基本上纯的鲨肌醇的二硼酸酯回收溶液的再循环。在一些实施方案中，随后的二硼酸酯回收溶液被再循环1、2、3、4、5、6、7、8、9、或10次。

在第二方面的一些实施方案中，步骤a)是通过催化剂介导的。在一些实施方案中，催化剂是海绵镍。在一些实施方案中，在步骤b)之前除去所述催化剂。在一些实施方案中，通过过滤除去所述催化剂。在一些实施方案中，该过滤在高温下进行，例如在约50-95℃范围、优选在约70-95℃范围的温度进行。

在第二方面的一些实施方案中，步骤a)在高温下进行，例如在约90-100℃范围的温度进行。

在第二方面的一些实施方案中，步骤a)在含水碱中进行。在一个实施方案中，步骤a)在约8-12范围的pH进行。

在第二方面的一些实施方案中，所述肌醇是肌-肌醇。

在第二方面的一些实施方案中，步骤b)包括与四硼酸钠反应。在一些实施方案中，与四硼酸钠的反应在高温下进行，例如在约75-95℃范围、优选在约80-90℃范围的温度进行。在一些实施方案中，与四硼酸钠的反应在约8-11范围、优选约9-10范围的pH进行。在一些实施方案中，步骤b)包括添加碱，优选添加NaOH，以使混合物在约8-11、优选约9-10的pH范围内。在一个优选的实施方案中，与四硼酸钠的反应在约80-90℃的温度范围和约9-10的pH范围进行。

在第二方面的一些实施方案中，步骤b)包括与硼酸反应。在一些实施方案中，与硼酸的反应在高温下进行，例如在约75-95℃的温度范围、优选在约80-90℃的温度范围进行。在一些实施方案中，与硼酸的反应在约8-11的pH范围、优选约9-10的pH范围进行。在一些实施方案中，步骤b)加入碱，优选加入NaOH，以使混合物在约8-11、优选约9-10的pH范围内。在一个优选的实施方案中，与硼酸的反应在约80-90℃的温度范围和约9-10的pH范围进行。

在第二方面的一些实施方案中，步骤b)包括使鲨肌醇二硼酸酯沉淀。在一些实施方案中，步骤b)包括冷却混合物，优选冷却到20-30℃的温度范围。在一些实施方案中，步骤b)进一步包括在约20-30℃搅拌混合物，以提供浆料。

在第二方面的一些实施方案中，所述步骤c)包括过滤。

在第二方面的一些实施方案中，步骤d)包括水解反应。在一些实施方案中，所述水解反应是通过催化剂介导的。在一些实施方案中，所述催化剂是酸，例如盐酸、硫酸、硝酸或磷酸，优选是硫酸或盐酸，优选盐酸。在一些实施方案中，所述水解反应在酸性水溶液中进行，优选其中所述的酸性水溶液是约1N的酸，优选1N HCl。在一些实施方案中，所述水解反应包括将所分离的鲨肌醇二硼酸酯与约8-12体积的酸的水溶液合并。在一些实施方案中，所述水解反应包括将所分离的鲨肌醇二硼酸酯与约10体积的约1N酸、优选1N HCl合并。在一些实施方案中，所述水解反应在高温下进行，例如在约75-95℃范围、优选在约85-95℃范围的温度进行。

在第二方面的一些实施方案中，通过测量混合物的pH监控步骤d)。在一些实施方案中，在反应的pH小于2.0时步骤d)完成。

在第二方面的一些实施方案中，步骤d)使第二混合物中的鲨肌醇沉淀。在一些实施方案中，所述沉淀包括冷却所述第二混合物，例如冷却到约20-30℃的温度范围。在一些实施方案中，步骤d)进一步包括搅拌所述被冷却的混合物，优选在20-30℃搅拌,以提供浆料。

在第二方面的一些实施方案中，所述步骤e)包括过滤。

在第二方面的一些实施方案中，步骤f)包括使所述二硼酸酯回收溶液在碱性的含水反应混合物中反应。在一些实施方案中，使所述的碱性的含水反应混合物在高温下反应，例如在约80-90℃的温度范围反应。在一些实施方案中，步骤f)包括向所述的二硼酸酯回收溶液添加碱，优选其中添加碱直到反应混合物在约9-10的pH范围。在一些实施方案中，所添加的碱是NaOH。在一些实施方案中，步骤f)进一步包括使所回收的鲨肌醇二硼酸酯从反应混合物沉淀，优选其中所述沉淀包括冷却所述反应混合物，优选冷却到约20-30℃的温度范围。在一些实施方案中，步骤f)进一步包括在约20-30℃搅拌所述反应混合物，以提供浆料。

在第二方面的一些实施方案中，步骤g)包括过滤。

在第二方面的一些实施方案中，步骤h)包括水解反应。在一些实施方案中，所述水解反应是通过催化剂介导的，优选其中所述催化剂是酸，例如盐酸、硫酸、硝酸或磷酸，优选是硫酸或盐酸，优选盐酸。在一些实施方案中，所述水解反应在酸性水溶液中进行，优选其中所述的酸性水溶液是约1N的酸，优选1N HCl。

在第二方面的一些实施方案中，步骤h)的所述水解反应包括将分离的回收的鲨肌醇二硼酸酯与约8-12体积的酸的水溶液合并，优选约10体积的约1N酸，优选1N HCl。

在第二方面的一些实施方案中，步骤h)的所述水解反应在高温下进行，优选在约85-95℃的温度范围进行。

在第二方面的一些实施方案中，步骤h)包括使第三混合物中的鲨肌醇沉淀。在一个实施方案中，所述沉淀包括冷却所述第三混合物，优选冷却到约20-30℃的温度范围。在一个实施方案中，步骤h)进一步包括在约20-30℃搅拌所述第三混合物，以提供浆料。

在第二方面的一些实施方案中，步骤i)包括过滤。

在所述第二方面的一个优选实施方案中，所述方法是一种大规模的工艺，例如，所述工艺产生大于约1kg、约2kg、约5kg、约10kg、约50kg，优选大于约100kg、大于约200kg、约500kg、约1000kg、约5000kg、约8000kg、约10000kg、约14000kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，所述工艺产生约1-14000kg、约1-10000kg、约1-8000kg、约1-5000kg、约10-14000kg、约10-8000kg、约50-14000kg、约50-10000kg、约50-8000kg、约50-5000kg、约50-3000kg、约50-1000kg、约50-500kg，优选约50-200kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，这些量是得自一个批次，即，使用肌醇执行一次步骤a)(即，在步骤a中最初使用的肌醇，可以任选地将肌醇回收溶液进一步与另外的肌醇合并并作为第一批次的一部分根据步骤a)的方法进行处理，如所述第二方面中所述的)。在一些实施方案中，可以将一个或多个另外的批次与第一批次合并以提供商用大量的基本上纯的鲨肌醇。

在第三方面中，提供了用于制备基本上纯的鲨肌醇的方法，包括以下步骤：

a)将鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇，从而形成第一鲨肌醇混合物；

b)从第一鲨肌醇混合物分离固体形式的鲨肌醇，以提供第一量的基本上纯的鲨肌醇和二硼酸酯回收混合物；和

c)将所述二硼酸酯回收混合物再循环以提供另外的量的基本上纯的鲨肌醇。

在第三方面的一些实施方案中，所述二硼酸酯回收混合物的再循环包括以下步骤：

d)将二硼酸酯回收混合物转化为回收的鲨肌醇二硼酸酯；

e)分离固体形式的从步骤d)的回收的鲨肌醇二硼酸酯；

f)将所述回收的鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇，从而形成第二鲨肌醇混合物；

g)从第二鲨肌醇混合物分离固体形式的鲨肌醇，以提供另外的量的基本上纯的鲨肌醇和另外的二硼酸酯回收混合物。

在第三方面的一些实施方案中，对所述另外的二硼酸酯回收混合物执行所述再循环步骤，且任选地对每个随后的二硼酸酯回收混合物重复再循环步骤1、2、3、4、5、6、7、8、9、或10次，从而提供另外量的基本上纯的鲨肌醇。

在第三方面的一些实施方案中，步骤a)包括水解反应。在一些实施方案中，所述水解反应是通过催化剂介导的，优选其中所述催化剂是酸，例如盐酸、硫酸、硝酸或磷酸，优选是硫酸或盐酸，优选盐酸。在一些实施方案中，所述水解反应在酸性水溶液中进行，优选其中所述的酸性水溶液是约1N的酸，优选1N HCl。在一些实施方案中，所述水解反应包括将鲨肌醇二硼酸酯与约8-12体积的酸的水溶液合并，优选与约10体积的约1N酸、优选1N HCl合并。在一些实施方案中，所述水解反应在高温下进行，例如在约75-95℃范围、优选在约85-95℃范围的温度进行。

在第三方面的一些实施方案中，通过测量混合物的pH监控步骤a)。在一些实施方案中，在反应的pH小于约2.0时步骤a)完成。

在第三方面的一些实施方案中，步骤a)包括使第一鲨肌醇混合物中的鲨肌醇沉淀。在一个实施方案中，所述沉淀包括冷却所述第一鲨肌醇混合物，优选将所述第一鲨肌醇混合物冷却到约20-30℃的温度范围。在一个实施方案中，步骤a)进一步包括在约20-30℃搅拌所述被冷却的鲨肌醇混合物，以提供浆料。

在第三方面的一些实施方案中，步骤b)包括过滤。

在第三方面的一些实施方案中，步骤d)包括使二硼酸酯回收混合物在碱性的含水反应混合物中反应。在一些实施方案中，步骤d)包括向二硼酸酯回收混合物添加碱。在一些实施方案中，添加碱直到反应混合物在约9-10的pH范围。在一些实施方案中，所添加的碱是NaOH。

在第三方面的一些实施方案中，步骤d)在高温下进行，优选在约80-90℃范围的温度进行。

在第三方面的一些实施方案中，步骤d)进一步包括使所回收的鲨肌醇二硼酸酯从反应混合物沉淀。在一些实施方案中，所述沉淀包括冷却所述反应混合物，优选冷却到约20-30℃的温度。在一些实施方案中，步骤d)进一步包括在约20-30℃搅拌所述被冷却的反应混合物，以提供浆料。

在第三方面的一些实施方案中，步骤e)包括过滤。

在第三方面的一些实施方案中，步骤f)包括水解反应。在一些实施方案中，所述水解反应是通过催化剂介导的，优选其中所述催化剂是酸，例如盐酸、硫酸、硝酸或磷酸，优选是硫酸或盐酸，优选盐酸。在一些实施方案中，所述水解反应在酸性水溶液中进行，优选其中所述的酸性水溶液是1N的酸，优选1N HCl。在一些实施方案中，所述水解反应包括将所分离的回收的鲨肌醇二硼酸酯与约8-12体积的酸的水溶液合并，优选与约10体积的约1N酸、优选1N HCl合并。在一些实施方案中，所述水解反应在高温下进行，优选在约85-95℃的温度范围进行。

在第三方面的一些实施方案中，步骤f)进一步包括使第二鲨肌醇混合物中的鲨肌醇沉淀。在一些实施方案中，所述沉淀包括冷却所述第二鲨肌醇混合物，优选冷却到约20-30℃的温度范围。在一些实施方案中，步骤f)进一步包括在约20-30℃搅拌所述冷却的溶液，以提供浆料。

在第三方面的一些实施方案中，步骤g)包括过滤。

在第三方面的一些实施方案中，用于步骤a)的鲨肌醇二硼酸酯得自包括使混合物中的鲨肌醇反应以形成鲨肌醇二硼酸酯和从所述混合物分离鲨肌醇二硼酸酯的步骤的任何生产过程。

在第三方面的优选实施方案中，所述方法是一种大规模的工艺，例如，所述工艺产生大于约1kg、约2kg、约5kg、约10kg、约50kg，优选大于约100kg，大于约200kg、约500kg、约1000kg、约5000kg、约8000kg、约10000kg、约14000kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，所述工艺产生约1-14000kg、约1-10000kg、约1-8000kg、约1-5000kg、约10-14000kg、约10-8000kg、约50-14000kg、约50-10000kg、约50-8000kg、约50-5000kg、约50-3000kg、约50-1000kg、约50-500kg，优选约50-200kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，这些数量是得自一个批次，即，使用鲨肌醇二硼酸酯执行步骤a)一次。在一些实施方案中，可以将一个或多个另外的批次与第一批次合并以提供商用大量的基本上纯的鲨肌醇。

在第四方面中，提供了用于制备基本上纯的鲨肌醇的方法，包括以下步骤：

a)使包括肌-肌醇的第一混合物经历一个过程，所述过程将至少部分的肌-肌醇转化为鲨肌醇，从而形成第二混合物；

b)将所述第二混合物中的鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯，从而形成第三混合物；

c)从所述第三混合物分离固体形式的鲨肌醇二硼酸酯，以提供分离的鲨肌醇二硼酸酯和第一肌醇回收混合物；

d)将所分离的鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇，从而形成第四混合物；

e)从所述第四混合物分离固体形式的鲨肌醇，以提供分离的基本上纯的鲨肌醇和第一二硼酸酯回收混合物；

f)将所述第一肌醇回收混合物与另外的肌-肌醇合并以形成第五混合物；

g)对第五混合物重复步骤a)到步骤c)，以提供另外的分离的鲨肌醇二硼酸酯和第二肌醇回收混合物；和

h)用另外的分离的鲨肌醇二硼酸酯重复步骤d)，从而形成第六混合物，且用所述第六混合物重复步骤e)以提供另外的分离的基本上纯的鲨肌醇和第二二硼酸酯回收混合物。

在第四方面的一些实施方案中，在步骤e)和步骤h)中，通过结晶和随后的过滤分离所述基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，对结晶的鲨肌醇进行洗涤。

在第四方面的一些实施方案中，将得自步骤e)和步骤h)的分离的基本上纯的鲨肌醇合并。在一些实施方案中，得自步骤e)和步骤h)的分离的基本上纯的鲨肌醇在合并之前或之后进行洗涤，或者在合并之前和之后都进行洗涤。

在第四方面的一些实施方案中，在步骤f)中使用得自步骤g)的第二肌醇回收混合物重复步骤f)到步骤h)，以提供另外的分离的基本上纯的鲨肌醇、第三肌醇回收混合物和第三二硼酸酯回收混合物。

在第四方面的一些实施方案中，在步骤f)中使用任何随后的肌醇回收混合物(例如，第三肌醇回收混合物、和进一步用于随后的再循环生成的随后的肌醇回收混合物)重复步骤f)到步骤h)，以提供另外的分离的基本上纯的鲨肌醇、另外的肌醇回收混合物和另外的二硼酸酯回收混合物。

在第四方面的一些实施方案中，所述方法进一步包括如下的步骤：i)使得自步骤e)的第一二硼酸酯回收混合物反应以形成回收的鲨肌醇二硼酸酯混合物；j)从回收的鲨肌醇二硼酸酯混合物分离所述回收的鲨肌醇二硼酸酯；和k)用所回收的鲨肌醇二硼酸酯重复步骤d和步骤e)，从而提供另外的分离的基本上纯的鲨肌醇和另外的二硼酸酯回收混合物。

在第四方面的一些实施方案中，使用一个或多个其它二硼酸酯回收混合物(例如，第二二硼酸酯回收混合物、第三二硼酸酯回收混合物、和另外的二硼酸酯回收混合物)重复步骤i)到步骤k)，以提供另外的分离的基本上纯的鲨肌醇。可以单独使用任何二硼酸酯回收混合物经历步骤i)到步骤k)，或者可以将任何一种或多种二硼酸酯回收混合物合并并经历步骤i)到步骤k)。

在第四方面的一些实施方案中，步骤a)包括立体异构化过程。在一些实施方案中，步骤a)中的立体异构化是通过催化剂介导的。在一些实施方案中，所述催化剂是海绵镍。在一些实施方案中，在b)之前除去所述催化剂。在一些实施方案中，通过过滤除去所述催化剂。在一些实施方案中，该过滤在高温下进行，例如在约50-95℃范围、优选在约70-95℃范围的温度进行。在一些实施方案中，步骤a)中的立体异构化在高温下进行，例如在约90-100℃的温度进行。在一些实施方案中，步骤a)中的立体异构化在含水碱中进行。在一些实施方案中，步骤a)中的立体异构化在约8-12的pH范围进行。

在第四方面的一些实施方案中，步骤a)包括酶促的过程，或生物转化过程。

在第四方面的一些实施方案中，步骤b)包括与四硼酸钠的反应。在一些实施方案中，与四硼酸的反应在高温下进行，例如在约75-95℃范围、优选在约80-90℃范围的温度进行。在一些实施方案中，与四硼酸钠的反应在约8-11的pH范围进行，优选在约9-10的pH范围进行。在一些实施方案中，步骤b)包括添加碱，优选添加NaOH，以使反应混合物在约8-11、优选约9-10的pH范围内。在优选的实施方案中，与四硼酸钠的反应在约80-90℃的温度范围和约9-10的pH范围进行。

在第四方面的一些实施方案中，步骤b)包括与硼酸的反应。在一些实施方案中，与硼酸的反应在高温下进行，例如在约75-95℃范围、优选在约80-90℃范围的温度进行。在一些实施方案中，与硼酸的反应在约8-11的pH范围进行，优选在约9-10的pH范围进行。在一些实施方案中，步骤b)包括添加碱，优选添加NaOH，以使反应混合物在约8-11、优选约9-10的pH范围内。在优选的实施方案中，与硼酸的反应在约80-90℃的温度范围和约9-10的pH范围进行。

在第四方面的一些实施方案中，步骤b)包括使鲨肌醇二硼酸酯沉淀。在一些实施方案中，步骤b)包括冷却混合物，优选冷却到20-30℃的温度范围。在一些实施方案中，步骤b)进一步包括在约20-30℃搅拌所述混合物，以提供浆料。

在第四方面的一些实施方案中，步骤c)包括过滤。

在第四方面的一些实施方案中，步骤d)包括水解反应。在一些实施方案中，所述水解反应是通过催化剂介导的。在一些实施方案中，所述催化剂是酸，例如盐酸、硫酸、硝酸或磷酸，优选是硫酸或盐酸，优选盐酸。在一些实施方案中，所述水解反应在酸性水溶液中进行，优选其中所述的酸性水溶液是约1N的酸，优选1N HCl。在一些实施方案中，所述水解反应包括将所分离的鲨肌醇二硼酸酯与约8-12体积的酸的水溶液合并。在一些实施方案中，所述水解反应包括将所分离的鲨肌醇二硼酸酯与约10体积的约1N酸、优选1N HCl合并。在一些实施方案中，所述水解反应在高温下进行，例如在约75-95℃范围、优选在约85-95℃范围的温度进行。

在第四方面的一些实施方案中，通过测量混合物的pH监控步骤d)。在一些实施方案中，在反应的pH小于2.0时步骤d)完成。

在第四方面的一些实施方案中，步骤d)包括使第四混合物中的鲨肌醇沉淀。在一些实施方案中，所述沉淀包括冷却所述第四混合物，例如冷却到约20-30℃的温度范围。在一些实施方案中，步骤d)进一步包括搅拌所述冷却的混合物，优选在20-30℃进行搅拌，以提供浆料。

在第四方面的一些实施方案中，步骤e)包括过滤。

在第四方面的一些实施方案中，步骤i)包括使第一二硼酸酯回收混合物在碱性的含水反应混合物中反应。在一些实施方案中，使所述的碱性的含水反应混合物在高温下反应，例如在约80-90℃的温度范围反应。在一些实施方案中，步骤i)包括向所述的第一二硼酸酯回收混合物添加碱，优选其中添加碱直到反应混合物在约9-10的pH范围。在一些实施方案中，所添加的碱是NaOH。在一些实施方案中，步骤i)进一步包括使所回收的鲨肌醇二硼酸酯从反应混合物沉淀，优选其中所述沉淀包括冷却所述反应混合物，优选冷却到约20-30℃的温度范围。在一些实施方案中，步骤i)进一步包括在约20-30℃搅拌所述反应混合物，以提供浆料。

在第四方面的一些实施方案中，步骤j)包括过滤。

在所述第四方面的优选实施方案中，所述方法是一种大规模的工艺，例如，所述工艺产生大于约1kg、约2kg、约5kg、约10kg、约50kg，优选大于约100kg、大于约200kg、约500kg、约1000kg、约5000kg、约8000kg、约10000kg、约14000kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，所述工艺产生约1-14000kg、约1-10000kg、约1-8000kg、约1-5000kg、约10-14000kg、约10-8000kg、约50-14000kg、约50-10000kg、约50-8000kg、约50-5000kg、约50-3000kg、约50-1000kg、约50-500kg，优选约50-200kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，这些量是得自一个批次，即，使用肌-肌醇执行一次步骤a)(即，在步骤a)中最初使用的肌-肌醇，肌醇回收混合物进一步与另外的肌-肌醇合并并作为第一批次的一部分根据步骤a)的方法进行处理，如所述第四方面步骤g)中所述的)。在一些实施方案中，可以将一个或多个另外的批次与第一批次合并以提供商用大量的基本上纯的鲨肌醇。

在第五方面中，提供了用于制备基本上纯的鲨肌醇的方法，包括以下步骤：

a)使包括肌-肌醇的第一混合物经历一个过程，所述过程将至少部分的肌-肌醇转化为鲨肌醇，从而形成第二混合物；

b)将所述第二混合物中的鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯，从而形成第三混合物；

c)从所述第三混合物分离固体形式的鲨肌醇二硼酸酯，以提供分离的鲨肌醇二硼酸酯和第一肌醇回收混合物；

d)将所分离的鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇，从而形成第四混合物；

e)从所述第四混合物分离固体形式的鲨肌醇，以提供分离的基本上纯的鲨肌醇和第一二硼酸酯回收混合物；

f)使第一二硼酸酯回收混合物反应以形成在回收的鲨肌醇二硼酸酯混合物中的回收的鲨肌醇二硼酸酯；

g)从回收的鲨肌醇二硼酸酯混合物分离回收的鲨肌醇二硼酸酯；和

h)用所回收的鲨肌醇二硼酸酯重复步骤d和步骤e)，从而提供另外的基本上纯的鲨肌醇和第二二硼酸酯回收混合物。

在第五方面的一些实施方案中，在步骤f)中使用所述第二二硼酸酯回收混合物重复步骤f)到步骤h)，从而提供另外的基本上纯的鲨肌醇和另外的二硼酸酯回收混合物。所述另外的二硼酸酯回收混合物还可以通过步骤f)到步骤h)进行再循环，从而提供另外的基本上纯的鲨肌醇和另外的二硼酸酯回收混合物。

在第五方面的一些实施方案中，所述方法进一步包括如下的步骤：

i)将所述第一肌醇回收混合物与另外的肌-肌醇合并以形成第五混合物；

j)对第五混合物重复步骤a)到步骤c)，以提供另外的分离的鲨肌醇二硼酸酯和第二肌醇回收混合物；和

k)用另外的分离的二硼酸酯重复步骤d)，从而形成第六混合物，且用所述第六混合物重复步骤e)以提供另外的分离的基本上纯的鲨肌醇和另外的二硼酸酯回收混合物。

在第五方面的一些实施方案中，使用一个或多个其它二硼酸酯回收混合物(例如，第二二硼酸酯回收混合物或另外的二硼酸酯回收混合物)重复步骤f)到步骤h)，以提供另外的分离的基本上纯的鲨肌醇。可以单独使任何二硼酸酯回收混合物经历步骤f)到步骤h)，或者可以将任何一种或多种二硼酸酯回收混合物合并并经历步骤f)到步骤h)。

在第五方面的一些实施方案中，在步骤e)和步骤h)中，通过结晶和随后的过滤分离基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，将结晶的鲨肌醇进行洗涤。

在第五方面的一些实施方案中，将得自步骤e)和步骤h)的分离的基本上纯的鲨肌醇合并。在一些实施方案中，得自步骤e)和步骤h)的分离的基本上纯的鲨肌醇在合并之前或之后进行洗涤，或者在合并之前和之后都进行洗涤。

在第五方面的一些实施方案中，在步骤i)中使用得自步骤j)的第二肌醇回收混合物重复步骤i)到步骤k)，以提供另外的分离的基本上纯的鲨肌醇、第三肌醇回收混合物和另外的二硼酸酯回收混合物。

在第五方面的一些实施方案中，在步骤f)中使用任何随后的肌醇回收混合物(例如，第三肌醇回收混合物、和进一步由随后的再循环生成的随后的肌醇回收混合物)重复步骤i)到步骤k)，以提供另外的分离的基本上纯的鲨肌醇、另外的肌醇回收混合物和另外的二硼酸酯回收混合物。

在第五方面的一些实施方案中，步骤a)包括立体异构化过程。在一些实施方案中，步骤a)中的立体异构化是通过催化剂介导的。在一些实施方案中，所述催化剂是海绵镍。在一些实施方案中，在步骤b)之前除去所述催化剂。在一些实施方案中，通过过滤除去所述催化剂。在一些实施方案中，该过滤在高温下进行，例如在约50-95℃范围、优选在约70-95℃范围的温度进行。在一些实施方案中，步骤a)中的所述立体异构化在高温下进行，例如在约90-100℃的温度进行。在一些实施方案中，步骤a)中的所述立体异构化在含水碱中进行。在一些实施方案中，步骤a)中的立体异构化在约8-12的pH范围进行。

在第五方面的一些实施方案中，步骤a)包括酶促的过程，或生物转化过程。

在第五方面的一些实施方案中，步骤b)包括与四硼酸钠的反应。在一些实施方案中，与四硼酸的反应在高温下进行，例如在约75-95℃范围、优选在约80-90℃范围的温度进行。在一些实施方案中，与四硼酸钠的反应在约8-11的pH范围进行，优选在约9-10的pH范围进行。在一些实施方案中，步骤b)添加碱，优选添加NaOH，以使反应混合物在约8-11、优选约9-10的pH范围内。在一个优选的实施方案中，与四硼酸钠的反应在约80-90℃的温度范围和约9-10的pH范围进行。

在第五方面的一些实施方案中，步骤b)包括与硼酸的反应。在一些实施方案中，与硼酸的反应在高温下进行，例如在约75-95℃范围、优选在约80-90℃范围的温度进行。在一些实施方案中，与硼酸的反应在约8-11的pH范围进行，优选在约9-10的pH范围进行。在一些实施方案中，步骤b)添加碱，优选添加NaOH，以使反应混合物在约8-11、优选约9-10的pH范围内。在一个优选的实施方案中，与硼酸的反应在约80-90℃的温度范围和约9-10的pH范围进行。

在第五方面的一些实施方案中，步骤b)包括使鲨肌醇二硼酸酯沉淀。在一些实施方案中，步骤b)包括冷却混合物，优选冷却到20-30℃的温度范围。在一些实施方案中，步骤b)进一步包括在约20-30℃搅拌所述混合物，以提供浆料。

在第五方面的一些实施方案中，步骤c)包括过滤。

在第五方面的一些实施方案中，步骤d)包括水解反应。在一些实施方案中，所述水解反应是通过催化剂介导的。在一些实施方案中，所述催化剂是酸，例如盐酸、硫酸、硝酸或磷酸，优选是硫酸或盐酸，优选盐酸。在一些实施方案中，所述水解反应在酸性水溶液中进行，优选其中所述的酸性水溶液是约1N的酸，优选1N HCl。在一些实施方案中，所述水解反应包括将所分离的鲨肌醇二硼酸酯与约8-12体积的酸的水溶液合并。在一些实施方案中，所述水解反应包括将所分离的鲨肌醇二硼酸酯与约10体积的约1N酸、优选1N HCl合并。在一些实施方案中，所述水解反应在高温下进行，例如在约75-95℃范围、优选在约85-95℃范围的温度进行。

在第五方面的一些实施方案中，通过测量混合物的pH监控步骤d)。在一些实施方案中，在反应的pH小于2.0时步骤d)完成。

在第五方面的一些实施方案中，步骤d)包括使第四混合物中的鲨肌醇沉淀。在一些实施方案中，所述沉淀包括冷却所述第四混合物，例如冷却到约20－30℃的温度范围。在一些实施方案中，步骤d)进一步包括搅拌所述冷却的混合物，优选在20-30℃搅拌所述冷却的混合物，以提供浆料。

在第五方面的一些实施方案中，步骤e)包括过滤。

在第五方面的一些实施方案中，步骤f)包括使所述第一二硼酸酯回收混合物在碱性的含水反应混合物中反应。在一些实施方案中，使所述的碱性的含水反应混合物在高温下反应，例如在约80-90℃的温度范围反应。在一些实施方案中，步骤f)包括向所述的第一二硼酸酯回收混合物添加碱，优选其中添加碱直到反应混合物在约9-10的pH范围。在一些实施方案中，所添加的碱是NaOH。在一些实施方案中，步骤f)进一步包括使所回收的鲨肌醇二硼酸酯从反应混合物沉淀，优选其中沉淀包括冷却所述反应混合物，优选冷却到约20-30℃的温度范围。在一些实施方案中，步骤f)进一步包括在约20-30℃搅拌所述反应混合物，以提供浆料。

在第五方面的一些实施方案中，步骤g)包括过滤。

在第五方面的优选实施方案中，所述方法是大规模的工艺，例如，所述工艺产生大于约1kg、约2kg、约5kg、约10kg、约50kg，优选大于约100kg，大于约200kg、约500kg、约1000kg、约5000kg、约8000kg、约10000kg、约14000kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，所述工艺产生约1-14000kg、约1-10000kg、约1-8000kg、约1-5000kg、约10-14000kg、约10-8000kg、约50-14000kg、约50-10000kg、约50-8000kg、约50-5000kg、约50-3000kg、约50-1000kg、约50-500kg，优选约50-200kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，这些量是得自一个批次，即，使用肌-肌醇执行一次步骤a)(即，在步骤a)中最初使用的肌-肌醇，肌醇回收混合物可以任选地进一步与另外的肌-肌醇合并并作为第一批次的一部分根据步骤a)的方法进行处理，如所述第五方面中所述的)。在一些实施方案中，可以将一个或多个另外的批次与第一批次合并以提供商用大量的基本上纯的鲨肌醇。

在第六方面中，可以将从分离的鲨肌醇二硼酸酯制备基本上纯的鲨肌醇并将二硼酸酯回收混合物再循环以生产更多鲨肌醇二硼酸酯以及随后用于生产更多的基本上纯的鲨肌醇的方法应用于包括从分离的鲨肌醇二硼酸酯形成鲨肌醇的步骤的任何工艺。由此，提供了用于制备基本上纯的鲨肌醇的方法，包括以下步骤：

a)将鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇，从而形成第一鲨肌醇混合物；

b)从所述第一鲨肌醇混合物分离固体形式的鲨肌醇，以提供第一量的基本上纯的鲨肌醇和第一二硼酸酯回收混合物；

c)使所述第一二硼酸酯回收混合物反应以形成在回收的鲨肌醇二硼酸酯混合物中的回收的鲨肌醇二硼酸酯；

d)从回收的鲨肌醇二硼酸酯混合物分离固体形式的回收的鲨肌醇二硼酸酯；

e)在步骤a)中使用所述回收的鲨肌醇二硼酸酯重复步骤a)到步骤d)，从而提供另外的基本上纯的鲨肌醇和另外的回收的鲨肌醇二硼酸酯；和

f)任选地在步骤a)中使用所述另外的回收的鲨肌醇二硼酸酯重复步骤a)到步骤d)，从而提供另外的基本上纯的鲨肌醇和另外的回收的鲨肌醇二硼酸酯。

在所述第六方面的一些实施方案中，在步骤a)中使用任何另外的回收的鲨肌醇二硼酸酯依次重复步骤a)到步骤d)。

在所述第六方面的一些实施方案中，用于步骤a)的鲨肌醇二硼酸酯从如上所述的第一、第二或第三方面中的任一个分离得到。

在所述第六方面的一些实施方案中，步骤a)包括水解反应。在一些实施方案中，所述水解反应是通过催化剂介导的。在一些实施方案中，所述催化剂是酸，例如盐酸、硫酸、硝酸或磷酸，优选是硫酸或盐酸，优选盐酸。在一些实施方案中，所述水解反应在酸性水溶液中进行，优选其中所述的酸性水溶液是约1N的酸，优选1N HCl。在一些实施方案中，所述水解反应包括将所分离的鲨肌醇二硼酸酯与约8-12体积的酸的水溶液合并。在一些实施方案中，所述水解反应包括将所分离的鲨肌醇二硼酸酯与约10体积的约1N酸、优选1N HCl合并。在一些实施方案中，所述水解反应在高温下进行，例如在约75-95℃范围、优选在约85-95℃范围的温度进行。

在所述第六方面的一些实施方案中，通过测量混合物的pH监控步骤a)。在一些实施方案中，在反应的pH小于2.0时步骤a)完成。

在所述第六方面的一些实施方案中，步骤a)包括使第一鲨肌醇混合物中的鲨肌醇沉淀。在一些实施方案中，所述沉淀包括冷却所述第一混合物，例如冷却到约20－30℃的温度范围。在一些实施方案中，步骤d)进一步包括搅拌所述冷却的混合物，优选在20-30℃搅拌所述冷却的混合物，以提供浆料。

在所述第六方面的一些实施方案中，步骤b)包括过滤。

在所述第六方面的一些实施方案中，步骤c)包括使所述第一二硼酸酯回收混合物在碱性的含水反应混合物中反应。在一些实施方案中，使所述的碱性的含水反应混合物在高温下反应，例如在约80-90℃的温度范围反应。在一些实施方案中，步骤c)包括向所述的第一二硼酸酯回收混合物添加碱，优选其中添加碱直到反应混合物在约9-10的pH范围。在一些实施方案中，所添加的碱是NaOH。在一些实施方案中，步骤c)进一步包括使所回收的鲨肌醇二硼酸酯从反应混合物沉淀，优选其中沉淀包括冷却所述反应混合物，优选冷却到约20-30℃的温度范围。在一些实施方案中，步骤c)进一步包括在约20-30℃搅拌所述反应混合物，以提供浆料。

在所述第六方面的一些实施方案中，步骤d)包括过滤。

在所述第六方面的一些实施方案中，将获得的鲨肌醇二硼酸酯的经分离的批次用于步骤a)。所述分离的批次可以为溶液、混合物的一部分、或为固体形式，并且可以分离自涉及将鲨肌醇二硼酸酯转化为基本上纯的鲨肌醇的任何工艺。例如，可以分离得到鲨肌醇二硼酸酯的工艺可以是如本文中所述的，其中鲨肌醇二硼酸酯以固体形式分离得到，例如通过过滤沉淀物得到。可以通过本领域中已知的方法或如本文中所述那样将鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇。在一个实施方案中，将所述分离的鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇包括水解反应。在一个实施方案中，所述水解反应是通过催化剂介导的。在一个实施方案中，催化剂是一种酸。在一个实施方案中，所述酸是盐酸。在一个实施方案中，所述分离的鲨肌醇二硼酸酯作为固体得到，且所分离的鲨肌醇二硼酸酯到鲨肌醇的转化包括以下步骤：i)将所述分离的鲨肌醇二硼酸酯与酸的水溶液合并以形成混合物；ii)加热混合物到约85-95℃；iii)冷却该混合物；和iv)搅拌所述冷却的混合物以形成浆料。在一些实施方案中，鲨肌醇的分离进一步包括以下步骤：v)将得自步骤iii)的浆料过滤，以分离固体形式的基本上纯化的鲨肌醇；和vi)任选地用水漂洗滤饼；和vii)任选地干燥所述滤饼。在这种情况中，过滤浆料得到的滤液是二硼酸酯回收混合物。在一些实施方案中，步骤i)的混合物是通过添加盐酸直到混合物的pH小于6.0、小于5.0、小于4.0、小于3.0、或小于2.0形成的。在一些实施方案中，添加盐酸直到pH为0.5到5.8的范围。在一些实施方案中，将分离的鲨肌醇二硼酸酯与约1N酸的水溶液合并，优选其中的酸是HCl。在一些实施方案中，通过测量pH监控所述转化，其中在溶液的pH小于5.0、小于4.0、小于3.0、或优选小于2.0时认为所述转化完成。在一些实施方案中，将所述混合物冷却到约20-30℃保持2-4小时。在一些实施方案中，将该混合物在约20-30℃搅拌2-4小时。

在所述第六方面的优选实施方案中，所述方法是一种大规模的工艺，例如，所述工艺产生大于约1kg、约2kg、约5kg、约10kg、约50kg，优选大于约100kg，大于约200kg、约500kg、约1000kg、约5000kg、约8000kg、约10000kg、约14000kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，所述工艺产生约1-14000kg、约1-10000kg、约1-8000kg、约1-5000kg、约10-14000kg、约10-8000kg、约50-14000kg、约50-10000kg、约50-8000kg、约50-5000kg、约50-3000kg、约50-1000kg、约50-500kg，优选约50-200kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，这些数量是得自一个批次，即，使用鲨肌醇二硼酸酯执行一次步骤a)(即，使用鲨肌醇二硼酸酯作为起始材料，对作为第一批次的一部分的回收的鲨肌醇二硼酸酯重复步骤a)的方法，如所述第六方面的步骤e)中所述的)。在一些实施方案中，可以将一个或多个另外的批次与第一批次合并以提供商用大量的基本上纯的鲨肌醇。

在第七方面中，提供了用于制备基本上纯的鲨肌醇的方法，包括以下步骤：

a)在反应容器中加热鲨肌醇二硼酸酯在酸的水溶液中的混合物；

b)在高温下搅拌所述混合物以获得溶液；

c)冷却该溶液以提供包括沉淀的鲨肌醇的第二混合物；

d)搅拌所述冷却的第二混合物以提供包括沉淀的鲨肌醇的浆料；

e)过滤所述浆料以便从二硼酸酯回收滤液分离基本上纯的鲨肌醇固体；

f)任选地用约1体积水漂洗所述反应容器并过滤所述漂洗液通过所述基本上纯的鲨肌醇固体；

g)任选地重复步骤f)；

h)加热得自步骤e)的二硼酸酯回收滤液，任选地在第二反应容器中与得自步骤f)和步骤g)的漂洗液合并；

i)向所述二硼酸酯回收滤液添加碱，从而形成第二混合物；

j)在高温下搅拌所述第二混合物；

k)冷却所述第二混合物；

l)搅拌所述第二混合物以提供第二浆料；

m)过滤所述第二浆料以便从第二滤液分离回收的鲨肌醇二硼酸酯；

n)任选地用约1体积水漂洗所述反应容器并过滤所述漂洗液通过所述回收的鲨肌醇二硼酸酯固体；

o)任选地重复步骤n)；

p)使所述回收的鲨肌醇二硼酸酯固体再循环通过步骤a)到步骤f)，以提供另外的基本上纯的鲨肌醇固体和另外的二硼酸酯回收滤液；和

q)将得自步骤e)和步骤n)的基本上纯的鲨肌醇固体合并，以提供第一量的基本上纯的鲨肌醇。

在第七方面的一些实施方案中，步骤a)包括约10体积的约1N酸，优选1N HCl。在一些实施方案中，将混合物加热到约85-95℃，优选约2-3小时。

在第七方面的一些实施方案中，步骤b)包括在约85-95℃搅拌混合物，优选持续至少10分钟。

在第七方面的一些实施方案中，步骤c)包括冷却到约20-30℃，优选约3-4小时。

在第七方面的一些实施方案中，步骤d)包括在约20-30℃搅拌。

在第七方面的一些实施方案中，步骤h)包括加热到约80-90℃，优选约2-3小时。

在第七方面的一些实施方案中，步骤i)包括添加NaOH，优选添加NaOH以使pH在约9-10的范围内。

在第七方面的一些实施方案中，步骤j)包括在约80-90℃搅拌所述第二混合物，优选持续至少1小时。

在第七方面的一些实施方案中，步骤k)包括冷却所述第二混合物到约20-30℃，优选约3-4小时。

在第七方面的一些实施方案中，步骤l)包括在约20-30℃搅拌所述冷却的第二混合物，优选持续至少1小时。

在第七方面的一些实施方案中，所述方法进一步包括任选地通过步骤h)到步骤m)的方法再循环得自所述步骤p)的另外的二硼酸酯回收滤液，任选地与得自步骤f)和步骤g)的漂洗液合并，以分离另外的回收的鲨肌醇二硼酸酯，和任选地通过步骤a)到步骤f)再循环所述的另外的鲨肌醇二硼酸酯，以提供另外的基本上纯的鲨肌醇。

在第七方面的一些实施方案中，所述再循环鲨肌醇二硼酸酯回收滤液以形成另外的另外的回收的鲨肌醇二硼酸酯和再循环所述另外的回收的鲨肌醇二硼酸酯被重复1、2、3、4、5、6、7、8、9、或10次。

在所述第七方面的优选实施方案中，所述方法是一种大规模的工艺，例如，所述工艺产生大于约1kg、约2kg、约5kg、约10kg、约50kg，优选大于约100kg，大于约200kg、约500kg、约1000kg、约5000kg、约8000kg、约10000kg、约14000kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，所述工艺产生约1-14000kg、约1-10000kg、约1-8000kg、约1-5000kg、约10-14000kg、约10-8000kg、约50-14000kg、约50-10000kg、约50-8000kg、约50-5000kg、约50-3000kg、约50-1000kg、约50-500kg，优选约50-200kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，这些数量是得自一个批次，即，使用鲨肌醇二硼酸酯执行一次步骤a)(即，使用鲨肌醇二硼酸酯作为起始材料，对作为第一批次的一部分的回收的鲨肌醇二硼酸酯重复步骤a)的方法，如所述第七方面中所述的)。在一些实施方案中，可以将一个或多个另外的批次与第一批次合并以提供商用大量的基本上纯的鲨肌醇。

在第八方面中，提供了用于制备基本上纯的鲨肌醇的方法，包括以下步骤：

a)将肌醇、海绵镍和约6体积（volumes）的水(w/w肌醇)在反应容器中合并，从而提供混合物；

b)加热混合物到约95-100℃；

c)将混合物冷却到约85-95℃并过滤混合物，以便从滤液去除海绵镍；

d)在约50-60℃用约2体积的水漂洗反应容器；

e)在约50-60℃过滤漂洗液通过被过滤的镍；

f)将得自步骤c)的滤液和得自步骤e)的漂洗液合并，以提供第二混合物；

g)在第二反应容器中将所述第二混合物与Na₂B₄O₇合并，以提供第三混合物；

h)加热所述第三混合物到约80-90℃；

i)向所述第三混合物添加NaOH，以使pH在约9-10的范围内；

j)在80-90℃搅拌所述第三混合物；

k)将所述第三混合物冷却到20-30℃，历时约4-16小时；

l)在约20-30℃搅拌所述第三混合物，以提供浆料；

m)过滤所述浆料以便从肌醇回收滤液分离鲨肌醇二硼酸酯固体；

n)任选地用约1体积水漂洗所述反应容器并过滤所述漂洗液通过所述固体鲨肌醇二硼酸酯；

o)任选地重复步骤n)；

p)根据第七方面的方法(参见前述第0137段)处理经过分离的鲨肌醇二硼酸酯，以提供基本上纯的鲨肌醇；

q)将任选地与得自步骤n)和步骤o)的漂洗液合并的得自步骤m)的肌醇回收滤液与另外的肌醇和另外的海绵镍合并在第三反应容器中，从而提供第四混合物；

r)重复步骤b到步骤o)以提供另外的经过分离的鲨肌醇二硼酸酯和另外的肌醇回收滤液；

s)根据第七方面的方法处理所述另外的经过分离的鲨肌醇二硼酸酯，以提供另外的基本上纯的鲨肌醇；

t)将得自步骤p)和步骤s)的基本上纯的鲨肌醇固体合并以提供第二数量的基本上纯的鲨肌醇；和

u)任选地将得自第七方面的方法的第一量的基本上纯的鲨肌醇与得自步骤t)的第二数量的基本上纯的鲨肌醇合并。

在所述第八方面的一些实施方案中，将得自步骤r)的另外的肌醇回收滤液再循环经过步骤q)到步骤s)，以提供另外的基本上纯的鲨肌醇。

在所述第八方面的优选实施方案中，所述方法是一种大规模的工艺，例如，所述工艺产生大于约1kg、约2kg、约5kg、约10kg、约50kg，优选大于约100kg，大于约200kg、约500kg、约1000kg、约5000kg、约8000kg、约10000kg、约14000kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，所述工艺产生约1-14000kg、约1-10000kg、约1-8000kg、约1-5000kg、约10-14000kg、约10-8000kg、约50-14000kg、约50-10000kg、约50-8000kg、约50-5000kg、约50-3000kg、约50-1000kg、约50-500kg，优选约50-200kg的基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，这些数量是得自一个批次，即，步骤a)被执行一次并经历所述第八方面的方法(任选地包括与得自第七方面的所述第一数量的鲨肌醇合并)。在一些实施方案中，可以将一个或多个另外的批次与第一批次合并以提供商用大量的基本上纯的鲨肌醇。

在第九方面中，提供了用于制备基本上纯的鲨肌醇的方法，包括以下步骤：

a)由包括从鲨肌醇二硼酸酯形成鲨肌醇的任何工艺获得分离的鲨肌醇二硼酸酯批料；和

b)根据所述第三方面(参见前述第0069段)、第六方面(参见前述第0126段)、或第七方面(参见前述第0137段)的方法处理所述分离的鲨肌醇二硼酸酯批料，以提供基本上纯的鲨肌醇。

附图简述

图1.从包含任何肌醇立体异构体或肌醇立体异构体混合物的溶液开始制备鲨肌醇的准连续路线的工艺流程图。

图2.用于从肌-肌醇合成鲨肌醇的工艺。示出了起始原料进料和预测的收率(包括每步收率和总收率)。左侧的灰色图表示异构化和鲨肌醇二硼酸酯生成反应，右侧的灰色图表示水解和二硼酸酯回收反应。

图3.作为再循环步骤数的函数的使用肌醇回收混合物的再循环获得的鲨肌醇二硼酸酯收率。

图4.用于从肌-肌醇合成鲨肌醇的工艺，二硼酸酯收率经过校正。示出了起始原料进料和在经过对阶段1(异构化/二硼酸酯形成)的实际总收率进行校正之后的预测的收率(包括每步的收率和总收率)。

发明详述

提供了化学合成鲨肌醇和相关化合物的方法。在总的方面，所述方法包含如下步骤：i)从肌醇、优选肌-肌醇的溶液形成一些量的鲨肌醇，ii)将所述鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯，iii)分离所述鲨肌醇二硼酸酯，iv)将所述鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇，和v)分离基本上纯的鲨肌醇。在一个方面中，可以将在分离鲨肌醇二硼酸酯之后剩余的混合物，即肌醇回收混合物，再循环到步骤i)，任选地添加肌醇，以形成另外的鲨肌醇，其然后可以被加工为鲨肌醇二硼酸酯和基本上纯的鲨肌醇。在一个方面中，在分离基本上纯化的鲨肌醇之后得到的混合物(在这里被称为二硼酸酯回收混合物)也可以被再循环，例如所述二硼酸酯回收混合物可以经过反应以形成回收的鲨肌醇二硼酸酯，其可以被分离并再循环到步骤iv)并通过适当的步骤形成另外的基本上纯的鲨肌醇。这些再循环步骤提供了获得基本上纯的鲨肌醇的改进的效率和总收率。在一个方面中，所述方法包括从分离的鲨肌醇二硼酸酯开始，其中所述的鲨肌醇二硼酸酯可以分离得自用于将肌醇或其它适合的起始材料转化为不纯的鲨肌醇的任何工艺，所述不纯的鲨肌醇通过形成鲨肌醇二硼酸酯被纯化。在一个方面中，所述方法包括如下步骤：使肌醇溶液非特异性立体异构化、将溶液中的鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯、和从溶液分离鲨肌醇二硼酸酯、随后将鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇、以及分离基本上纯的鲨肌醇。

本文中提供的方法可以通过以下反应流程来描述。

步骤A包括通过本领域中已知的方法或如本文中所述的方法将包括肌醇、优选肌-肌醇的混合物转化为包括鲨肌醇的混合物。步骤A可以包括其中将肌醇转化为中间体和将中间体转化为鲨肌醇的另外的步骤。在优选的方法中，步骤A包括肌醇(优选，肌-肌醇)的立体异构化，其中所述立体异构化产生一定量的鲨肌醇以及其它肌醇异构体。在一个优选的实施方案中，立体异构化包括催化剂(例如，海绵镍)并在高温下(例如，95-100℃)在含水混合物中进行。在一些实施方案中，将催化剂除去，例如通过在高温下过滤通过

来除去，任选地漂洗反应容器并过滤通过所述Celite。

步骤B包括通过本领域中已知的方法或如本文中所述的方法将在步骤A中形成的鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯。在一些情况中，使得自步骤A的反应混合物与硼酸在高pH(例如，pH8-12，8-11，优选9-10)和高温(例如，80-90℃)条件下反应。在一个优选的实施方案中，使得自步骤A的反应混合物与Na₂B₄O₇在高pH(例如，pH8-12，8-11，优选9-10)和高温(例如，80-90℃)条件下反应。由于其相对不溶解性，可以通过沉淀或结晶以基本上纯的形式分离所述鲨肌醇二硼酸酯，例如通过将混合物冷却到约20-30℃。可以搅拌所述经过冷却的混合物以形成浆料。通过步骤C分离鲨肌醇二硼酸酯得到基本上纯的分离的鲨肌醇二硼酸酯固体和(在本文中被称为)肌醇回收混合物(或溶液、滤液、上清液)。优选通过过滤分离鲨肌醇二硼酸酯。

步骤D包括通过本领域中已知的方法或如本文中所述的方法将基本上纯的鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇。在一个优选的实施方案中，通过水解将鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇，例如通过使混合物在加热(例如，70-95℃，优选85-95℃)在低pH(例如，pH1-5，优选1N的酸，优选盐酸)的条件下反应进行转化。通过步骤E分离鲨肌醇得到基本上纯的鲨肌醇固体和(在本文中被称为)二硼酸酯回收混合物(或溶液、滤液、上清液)。优选通过冷却所述混合物和搅拌使鲨肌醇沉淀，并通过过滤进行分离。

总体的工艺任选地包括肌醇回收混合物和/或二硼酸酯回收混合物的再循环。在一个优选的实施方案中，总体的工艺包括将肌醇回收混合物和二硼酸酯回收混合物之一或二者都再循环。所述肌醇回收混合物可以用于步骤A，其中在优选的某些实施方案中，在执行步骤A之前添加另外的肌醇。应该理解，肌醇回收混合物本身的再循环产生另一个批次的肌醇回收混合物，其同样地可以被再循环。对于任何再循环的肌醇回收混合物，步骤A的产物被处理进行到步骤E。同样地，可以通过首先将二硼酸酯回收混合物转化为鲨肌醇二硼酸酯来将二硼酸酯回收混合物再循环。在一个优选的实施方案中，将二硼酸酯回收混合物在高pH(例如，pH9-10)加热(例如，80-90℃)并使得到的鲨肌醇二硼酸酯从溶液沉淀，例如通过冷却到约20-30℃并搅拌所述冷却的混合物以形成浆料。可以与步骤C类似地从得到的浆料分离鲨肌醇二硼酸酯并继续进行到步骤E，以提供另外的基本上纯的鲨肌醇和本身可以同样地被再循环的另外的二硼酸酯回收混合物。甚至可以用肌醇回收混合物或二硼酸酯回收混合物的反复的再循环生产基本上纯的鲨肌醇，使得可以通过这些溶液的再循环改善总收率和节约成本。通过将鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯、分离基本上纯的鲨肌醇二硼酸酯、和将分离的基本上纯的鲨肌醇二硼酸酯转化为基本上纯的鲨肌醇的鲨肌醇纯化方法被用于制备鲨肌醇的许多工艺。因而，本文中所述的的二硼酸酯回收混合物的再循环，例如，包括步骤D、步骤E的过程、以及再循环过程R2、随后进行步骤C、步骤D、和步骤E，是一种独特的再循环方法，其可用于多种用于生产鲨肌醇的已知工艺，以低成本提供改进的鲨肌醇总收率。

再循环方法R1可以反复进行至少1-5次、1-10次、1-15次或更多次，以提供适当纯的鲨肌醇二硼酸酯。应该理解，随着每次重复用于形成另外的鲨肌醇二硼酸酯的从步骤A到步骤C的R1，得到的鲨肌醇二硼酸酯可以分别进一步处理，以便转化为鲨肌醇(步骤D)，或者，可以将得自多个重复再循环的经过分离的鲨肌醇二硼酸酯合并，然后再转化为鲨肌醇。如图2和实施例中所示，得自这种再循环步骤的鲨肌醇二硼酸酯甚至在重复这个再循环步骤15次之后仍产生基本上纯的鲨肌醇。同样地，再循环方法R2可以反复进行至少1-5次、1-10次、1-15次或更多次，以提供适当纯的鲨肌醇。应该理解，每个再循环步骤R1都产生二硼酸酯回收混合物，其中所述的二硼酸酯回收混合物可以单独通过方法R2再循环，或者可以将多个二硼酸酯回收混合物合并，然后执行再循环方法R2。同样地，在二硼酸酯回收混合物被单独再循环时，可以将得自每次回收的分离的鲨肌醇二硼酸酯合并，然后再通过步骤D转化为鲨肌醇，或者可以分别地通过步骤D转化为鲨肌醇。应该理解，总的工艺，包括任选的再循环步骤，可以实现从最初形成的鲨肌醇二硼酸酯、从得自再循环步骤R1的鲨肌醇二硼酸酯、和从得自再循环步骤R2的鲨肌醇二硼酸酯、以及它们的任何重复分离得到基本上纯的鲨肌醇，其中可以将每次分离得到的鲨肌醇合并以提供最终批次的基本上纯的鲨肌醇。第一批次工艺(即，单个的生产过程)被认为是其中对最初的起始材料如肌醇执行最初的步骤A并在有或者没有再循环步骤R1和R2(例如，作为总的工艺的连续的或准连续的一部分进行再循环)的情况下执行所述工艺并将所有得到的基本上纯的鲨肌醇合并成第一批次的鲨肌醇的任何过程。可以任选地将得自另外批次、或另外的生产过程的适当纯的鲨肌醇与第一批次合并以提供更大量的基本上纯的鲨肌醇。典型地，本文中所述的方法的单批次鲨肌醇生产提供约1-8000kg、约1-5000kg、约10-8000kg、约10-5000kg、约50-8000kg、约50-5000kg、约50-1000kg、约50-500kg、约50-200kg,或约50-100kg鲨肌醇。在将再循环步骤并入工艺时，所生产的鲨肌醇的量可以提高，例如，可以在有再循环的一个批次加工中生产约1-14000kg、约1-10000kg、约1-8000kg、约10-14000kg、约10-10000kg、约10-8000kg、约50-14000kg、约50-10000kg、约50-8000kg、约50-5000kg、约50-2000kg、约50-1000kg、约50-500kg、约50-400kg、约50-300kg,或约50-200kg的基本上纯的鲨肌醇。

本文中所述的方法特别适合于大规模的工艺，这意味着所述方法以工业规模或商业规模执行，以便制备大量的基本上纯的鲨肌醇用于商业用途，例如用于人使用例如，例如，作为药物或作为食品增补剂。本文中所述的任何方法都可以用于工业或商业规模以生产大于约1kg、约2kg、约5kg、约10kg、约50kg，优选大于约100kg、大于约500kg、约1000kg、约5000kg、约8000kg、约10000kg、大于约14000kg的基本上纯的鲨肌醇，优选其中这些量是在一个批次中制备的，即，在有或者没有再循环的情况下使一批起始材料经历本文中所述的方法。同样地，在所述方法用于生产可以随后被转化为基本上纯的鲨肌醇的鲨肌醇二硼酸酯时，所述方法可以以工业或商业规模工艺实施，以生产大于约1kg、约2kg、约5kg、约10kg、约50kg、约100kg、约200kg、约300kg、约500kg、约1000kg、约2000kg、约3000kg、约4000kg、约5000kg、约8000kg、约10000kg、大于约12000kg，例如约1-12000kg、约10-12000kg、约50-12000kg、约50-10000kg、约50-8000kg、约50-5000kg、约50-000kg、约50-3000kg、约50-2000kg、约50-1000kg、约50-500kg、约50-300kg的基本上纯的鲨肌醇二硼酸酯，其中这些量是在一个批次中制备的，即，在有或者没有再循环的情况下使一批起始材料经历本文中所述的方法；或者可以将两个或更多批次合并，即，第一批起始材料提供一个批料，第二批起始材料提供第二批料，依此类推，并且将两个或更多批料合并用于进一步加工为鲨肌醇；且生产多于约500kg,约1000kg,约2000kg,约3000kg,约4000kg、约5000kg、约8000kg、约10000kg、约14000kg的鲨肌醇。因此，本文中所述的方法适合于商业生产约1-14000kg、约1-10000kg、约1-8000kg、约1-5000kg、约10-14000kg、约10-8000kg、约10-5000kg、约50-14000kg、约50-10000kg、约50-8000kg、约50-5000kg、约50-4000kg、约50-3000kg、约50-2000kg、约50-1000kg、约50-500kg、约50-300kg、约50-200kg的鲨肌醇。应该理解，本文中所述的方法可用于生产这些大规模量的鲨肌醇或鲨肌醇二硼酸酯，即使在没有再循环步骤(即，(在生产鲨肌醇二硼酸酯或鲨肌醇中将肌醇回收混合物再循环)、或者(在生产鲨肌醇过程中)将二硼酸酯回收混合物再循环、或者(在生产鲨肌醇过程中)将肌醇回收混合物和二硼酸酯回收混合物二者都再循环)的情况下并且所述这些再循环步骤提供用于大规模生产基本上纯的二硼酸酯和/或基本上纯的鲨肌醇的更成本有效的和有效率的工艺。还应该理解，本文中所述的方法可用于一个批次的起始原料，以生产一个批次的基本上纯的鲨肌醇或基本上纯的鲨肌醇二硼酸酯。例如，对起始材料执行一次在本文中所述的各个方面的一些中的方法的步骤a)以提供第一批次的产物(但是在一些方面中，可以作为再循环步骤重复步骤a)的方法，这是第一批次的一部分)。在一些情况中，该批次被指定为期望的产品的批次。在有些情况下，可以合并另外的批次(即，对新的起始材料批次重复该工艺例如，步骤a))以形成单个批次的材料。

在本文中所述的方法中使用的肌醇可以得自任何来源并且可以包含任何比例的立体异构体。然而，在优选的某些实施方案中，根据本文中所述的方法使用的肌醇是肌-肌醇。

如本领域技术人员理解的，术语鲨肌醇和青蟹肌醇是同义词并在本申请中可互换地使用。术语“基本上纯的”在修饰鲨肌醇时是指生产的鲨肌醇具有适当的纯度和低水平杂质如镍、铝和硼，且适合用于动物研究和人用临床试验、或例如作为药物或食品增补剂供人使用。在一个方面中，基本上纯的鲨肌醇具有通过HPLC(w/w)测定的97-103%纯度、不超过20ppm的重金属含量、不超过20ppm的镍含量、和不超过50ppm的铝含量。如本文中使用的鲨肌醇二硼酸酯是鲨肌醇二硼酸酯的盐络合物，例如二钾盐或二钠盐络合物，优选鲨肌醇二硼酸酯是二钠盐络合物。术语“基本上纯的”在修饰鲨肌醇二硼酸酯是指生产的鲨肌醇二硼酸酯具有适当的纯度以便用于本文中所述的方法以生产基本上纯的鲨肌醇。

如本领域技术人员理解的，可以对反应变量(例如,浓度/温度/和pH)的范围进行轻微的改变而不显著地影响反应的结果。例如，约80-90℃的温度范围不需要刚好落入80到90的范围内，或者，1N HCl水溶液可以略不同于1N但仍产生有效的反应。

本文中所述的反应步骤大体上代表性地描述了反应混合物，其中这种混合物可以是例如溶液或浆料。典型地，在讨论被分离的反应组分的再循环时，被再循环的组分被描述为混合物，例如肌醇回收混合物或二硼酸酯回收混合物。这些混合物典型地从固体产物分离得到，例如通过过滤或离心，并且也可以称为滤液、上清液或溶液。

在本文中所述的方法中用作起始材料的肌醇可以得自任何适当的来源，可以是天然的或合成的来源。所述的肌醇可以是单一的立体异构形式或者可以是立体异构体的混合物。不打算束缚于理论，认为非特异性立体异构化反应生成立体异构体的混合物，所述混合物反映了各个立体异构体的热力学稳定性。不管用于本发明方法的溶液中的肌醇立体异构体的最初分布如何，可以通过肌醇溶液的非特异性立体异构化从混合物生成一些量的鲨肌醇。通过非特异性立体异构化反应生成的鲨肌醇到鲨肌醇二硼酸酯的转化捕获期望的立体异构体并允许有效地从混合物将其分离。对将鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯之后得到的溶液重复所述非特异性立体异构化反应使得更有效地将肌醇起始材料转化为鲨肌醇。在一些情况中，可以在重复立体异构化之前向溶液添加另外的肌醇以补充第一个反应中消耗掉的肌醇。

在一些实施方案中，肌醇的溶液是水溶液。在本文中所述的方法中使用肌醇的水溶液提供了优于常规使用的可能有毒性的和昂贵的有机溶剂的环境上的益处。然而，在一些情况中，本文中所述的方法在也包含一种或多种有机溶剂的水溶液中进行。在一些实施方案中，有机溶剂占总溶液的至多50体积%。在其它实施方案占，有机溶剂占总溶液的至多40体积%、30体积%、20体积%、或甚至10体积%。在优选的实施方案中，所述的有机溶剂是乙醇，但是其它有机溶剂也可以用于本文中的方法所述的化学合成。在高度优选的实施方案中，所述溶液是水溶液且不含有添加的有机溶剂。

肌醇到鲨肌醇的非特异性立体异构化可以是相对低效的工艺，可能是因为鲨肌醇在肌醇立体异构体混合物中的平衡水平低。如上所述，在一个方面中，制备鲨肌醇的方法通过对将鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯和从混合物分离鲨肌醇二硼酸酯之后剩余的混合物重复非特异性立体异构化反应提高了鲨肌醇合成的效率。得自这一工艺步骤的剩余混合物在本文中可以被称为肌醇回收混合物、肌醇回收上清液、肌醇回收溶液、或肌醇回收滤液。在一些实施方案中，因此对分离鲨肌醇二硼酸酯之后得到的肌醇回收混合物重复进行所述方法的各步骤。形成另外的鲨肌醇、然后将其转化为鲨肌醇二硼酸酯的所述重复步骤产生第二肌醇回收混合物，其也可以同样地被再循环。因此，应该理解，对肌醇回收混合物重复所述方法的各步骤是指使第一肌醇回收混合物经历各工艺步骤以形成另外的鲨肌醇二硼酸酯和第二肌醇回收混合物。然后使所述第二肌醇回收混合物经历所述方法的各步骤，作为所述方法的各步骤的第二次重复，以形成鲨肌醇二硼酸酯，依此类推。在优选的实施方案中，所述方法的各步骤被重复至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、或10次。在一些实施方案中，对肌醇回收混合物重复各步骤1-5次、1-6次、1-7次、1-8次、1-9次、1-10次、1-11次、1-12次、1-13次、1-14次、1-15次、或超过15次。在一些实施方案中，所述方法的各步骤被重复超过10次。

在一些实施方案中，在重复所述方法的各步骤之前将肌醇回收混合物与另外的肌醇合并。所述另外的肌醇补充被转化为鲨肌醇和通过转化为鲨肌醇二硼酸酯而被从混合物除去的肌醇。肌醇的添加还可以提高已经在合成过程中被稀释的溶液中的肌醇浓度。例如，可以将反应混合物与用于漂洗反应的固体产物的溶液合并，例如，用于促进立体异构化反应的鲨肌醇二硼酸酯或固体催化剂。因此，向用于本文中所述的方法的溶液添加另外的肌醇可以通过提高工艺的速率或效率而显著地提高再循环反应的总收率。在重复所述方法的各步骤之前被添加到肌醇回收混合物中以形成鲨肌醇并将其转化为鲨肌醇二硼酸酯和随后将其转化为基本上纯化的鲨肌醇的肌醇可以是任何来源且可以包含肌醇立体异构体的任何分布。然而，优选所添加的肌醇是肌-肌醇。

所述非特异性立体异构化反应可以通过任何适当的方法实现，如本领域技术人员理解的。例如，在一些实施方案中，所述立体异构化步骤是由适当的催化剂介导的，特别是由金属催化剂介导的。然而，能够促进肌醇的非特异性立体异构化的其它催化剂也可以用于本文中所述的方法并且也落入所述方法的范围内。适合的金属催化剂的实例包括钯、铂、钌、铑、和镍。所述金属催化剂可以以中性金属的形式使用，或者可以以适合的金属合金、氧化物、盐、或有机金属物质的形式使用。优选地，催化剂是镍或活化的镍类物质，例如，海绵镍或阮内镍。最优选地，所述催化剂是海绵镍。适合的催化剂可商购得到，例如得自W.R.Grace&Co.,Johnson Matthey，或得自其它供应商。

用于所述非特异性立体异构化步骤的催化剂可以以有效催化所述反应的任何量使用。在一些实施方案中，催化剂以至多100%(w/w肌醇)的量存在。在其它实施方案中，催化剂以至多85%(w/w肌醇)的量存在。在仍有其它实施方案中，催化剂以至多70%(w/w肌醇)的量存在或者以甚至更低的水平存在。在一些实施方案中，海绵镍催化剂以约70-100%(w/w肌醇)、约70-90%(w/w肌醇)、约75-90%(w/w肌醇)的量使用。在一些实施方案中，例如使用活化的镍催化剂的那些实施方案中，所述反应可以在氢气气氛下进行。在优选的某些实施方案中，在将鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯之前将催化剂从混合物去除，例如，可以在高温(例如，50-95℃、70-95℃、85-95℃)将混合物过滤(例如，通过Celite)以除去所述催化剂。在一些实施方案中，可以在将鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯之前将经过过滤的催化剂用水漂洗并将滤液添加到反应混合物中。

在一些实施方案中，所述非特异性立体异构化步骤在高于环境温度的温度进行并且持续较长的时间段。例如，所述反应可以有利地在大于50℃进行至少30分钟。在一些实施方案中，所述反应在大于60℃、大于70℃、或甚至大于80℃的温度进行。在一些实施方案中，所述反应的持续时间为至少1小时、至少2小时、或甚至至少3小时。在优选的实施方案中，所述反应在约90-100℃或约95-100℃进行至少3小时，但是其它的时间和温度也可以适当地适当地用于实践本文中所述的方法。

用于所述非特异性立体异构化步骤的溶液的pH也可以影响反应的速率和效率并且可以另外影响保留在反应产物中的杂质水平。在一些实施方案中，所述立体异构化步骤在碱性pH进行。在一些实施方案中，所述立体异构化步骤在pH8-12进行。在一些实施方案中，所述立体异构化步骤在pH10-11进行。在一些实施方案中，所述立体异构化步骤在pH8-11、或pH8-10进行。在优选的某些实施方案中，所述步骤在pH8-9进行。在一个优选的实施方案中，使肌醇和海绵镍在水中的混合物处于充分高的pH，且不需要调节pH。

在一些实施方案中，所述非特异性立体异构化步骤在水溶液中进行，优选在约4-8体积（volumes）、约5-7体积、约6体积的水(w/w肌醇)中进行。在一些实施方案中，所述立体异构化步骤使用约70-100%、约70-90%、约75-90%的海绵镍催化剂，在4-8体积、5-7体积、或6体积的水中，在高于环境温度的温度、优选在约90-100℃或约95-100℃进行。在一些实施方案中，所述立体异构化在约90-100℃或约95-100℃进行约1小时、约1-2小时、约1-3小时、约1-4小时、或约1-5小时。在一些实施方案中，在所述立体异构化之后和在将所述鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯之前，将混合物过滤以除去镍催化剂，例如过滤通过

优选在约70-95℃、或约85-95℃过滤所述混合物。在一些实施方案中，经过过滤的镍催化剂用水漂洗，并将得到的滤液与反应滤液合并。在一些实施方案中，将所述催化剂在约50-60℃用约1-3体积或约2体积的水漂洗。在一些实施方案中，所述立体异构化包括以下步骤：i)在反应容器中将肌醇(优选肌-肌醇)、海绵镍和约4-8体积的水(w/w肌醇)合并，从而提供混合物；ii)加热所述混合物到约95-100℃；iii)将所述混合物冷却到约85-95℃并过滤所述混合物以从滤液除去海绵镍；iv)在约50-60℃用约1-3体积的水漂洗反应容器；v)在约50-60℃过滤漂洗液通过所述过滤的镍；和vi)将得自步骤iii)的滤液和步骤v)的漂洗液合并以提供第二混合物。在一些实施方案中，在步骤ii)中将所述混合物加热到约95-100℃，持续约1-5小时、1-4小时或1-3小时。在一些实施方案中，在步骤i)中使用约6体积的水，且使用75-90%(w/w肌醇)的海绵镍。在一些实施方案中，在步骤iv)中使用2体积的水。在一些实施方案中，将肌醇(优选肌-肌醇)与金属催化剂(优选海绵镍，更优选约75-90%(w/w肌醇)的海绵镍)在水(优选约6体积的水(w/w))中合并并将混合物加热，优选加热到约95-100℃，优选历时约1-3小时。将混合物冷却，优选冷却到约85-95℃并过滤以除去催化剂。任选地将反应容器漂洗，优选使用约2体积的水进行漂洗，并将漂洗液过滤通过所述被过滤的催化剂，优选在约50-60℃进行。在一些实施方案中，可以将原始的滤液和任选的漂洗液合并并用于从鲨肌醇到鲨肌醇二硼酸酯的转化。

本文中所述的方法包括从肌醇的所述立体异构化到鲨肌醇二硼酸酯的鲨肌醇转化步骤。然后可以容易地从混合物以基本上纯的形式分离相对不可溶的鲨肌醇二硼酸酯。将鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯的具体方法对于本文中所述的方法而言并不是关键的，且可以例如通过与适合的硼酸盐来源如硼酸或四硼酸钠在高pH如约8-12、约8-11、或约9-10的pH反应来实现。然而，在优选的某些实施方案中，所述转化包括使存在于肌醇异构体混合物中的鲨肌醇与四硼酸钠(Na₂B₄O₇)反应以生成鲨肌醇二硼酸酯。本领域技术人员应该理解，其它试剂也可以用于从鲨肌醇生成鲨肌醇二硼酸酯，因此也适用于本文中所述的方法。

为了避免最终产品被硼污染，期望使用不超过实现从鲨肌醇到鲨肌醇二硼酸酯的转化的需要量的试剂。例如，在一些实施方案中，为所述转化反应提供相对于鲨肌醇至多为约4当量的硼。在一些实施方案中，提供相对于鲨肌醇至多为约3当量的硼。在优选的某些实施方案中，提供相对于鲨肌醇至多为约2当量的硼。用于所述转化反应的四硼酸钠的量可以另外地以相对于用于所述非特异性立体异构化反应的肌醇的量来表示。例如，在一些实施方案中，为所述转化反应提供相对于肌醇至多为约1.6当量的硼。在一些实施方案中，提供相对于肌醇至多为约1.2当量的硼。在优选的某些实施方案中，提供相对于肌醇至多为约0.8当量的硼(例如，相对于肌醇为约0.2当量的Na₂B₄O₇)。在一些实施方案中，使用相对于肌醇为约0.15-0.5、约0.15-0.3、或约0.2当量的Na₂B₄O₇。

通过与四硼酸钠(Na₂B₄O₇)的反应从鲨肌醇到鲨肌醇二硼酸酯的转化优选在高温进行适当的时间。例如，所述反应可以有利地在大于50℃进行至少30分钟。在一些实施方案中，所述反应在大于60℃、大于70℃、或甚至大于80℃的温度进行。在一些实施方案中，所述反应的持续时间为至少45分钟、至少1小时、或甚至至少1.5小时。在优选的实施方案中，反应在约75-95℃、约80-90℃、约80-85℃进行约1-5小时、约1-3小时或约1-1.5小时，但是其它时间和温度也可以适当地用于所述反应。在一些实施方案中，使用四硼酸钠(Na₂B₄O₇)进行的从鲨肌醇到鲨肌醇二硼酸酯的转化在升高的pH进行，例如在pH约8-11，优选pH约9-10进行。在一些实施方案中，将得自肌醇的所述立体异构化的鲨肌醇混合物与Na₂B₄O₇合并并将混合物在约65-95℃、约75-95℃、约80-85℃、优选约80-90℃加热并加入碱(优选NaOH)直到所述混合物的pH为约8-11，优选pH约9-10。在优选的实施方案中，将pH为约8-11，优选pH约9-10的混合物在约75-95℃、优选约80-90℃加热约1-5小时、约1-3小时、或约1-1.5小时。在一些实施方案中，将鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯包括如下的步骤：vii)将得自所述立体异构化工艺(参见，第0178段)的步骤vi)的第二混合物与Na₂B₄O₇在第二反应容器中合并，以提供第三混合物；viii)加热所述第三混合物到约80-90℃；ix)向所述第三混合物添加碱(优选NaOH)，以使pH在约9-10的范围内；x)在约80-90℃在pH约9-10搅拌所述第三混合物；xi)将所述第三混合物冷却到约20-30℃；xii)在约20-30℃搅拌所述第三混合物以提供浆料；xiii)过滤所述浆料以便从肌醇回收滤液分离鲨肌醇二硼酸酯；xiv任选地用约0.5到2体积的水漂洗所述第二反应容器并过滤所述漂洗液通过所述固体鲨肌醇二硼酸酯；和xv)任选地重复步骤xiv)。在一些实施方案中，在步骤vii)中使用约0.15-0.3或约0.2当量的Na₂B₄O₇。在一些实施方案中，在步骤viii)中在2-3小时的时间内将混合物加热到约80-90℃。在一些实施方案中，在步骤ix)中在约5-10分钟过程中向第三混合物添加NaOH。在一些实施方案中，在步骤x)中将所述第三混合物在约pH9-10在约80-90℃搅拌约1小时。在一些实施方案中，在步骤xi)中将第三混合物在约4-16小时的时间内冷却到20-30℃。在一些实施方案中，在步骤xii)中将所述第三混合物在约20-30℃搅拌至少1小时。在一些实施方案中，在步骤xiv)中和任选地在步骤xv)中用约1体积的水漂洗所述第二反应容器。在一些实施方案中，将所述混合物冷却到20-30℃。在一些实施方案中，所述混合物在20-30℃搅拌。在一些实施方案中，将所述混合物冷却到20-30℃，保持1-20小时、1-16小时或4-16小时，然后在20-30℃搅拌。在一些实施方案中，将所述混合物搅拌至少1小时、1-3小时、1-2小时、或约1小时。通过本领域中用于分离与液体混合的固体沉淀物的已知方法从所述混合物分离得到的鲨肌醇二硼酸酯沉淀物。例如，通过倾析、离心、沉淀等来分离鲨肌醇二硼酸酯沉淀物。在一个优选的实施方案中，通过过滤所述混合物来分离鲨肌醇二硼酸酯。在一些实施方案中，得到的固体用水洗涤。在分离鲨肌醇二硼酸酯(有或者没有添加得自洗涤所述固体鲨肌醇二硼酸酯的溶液)之后得到的混合物(例如，溶液、上清液、滤液)也被称为肌醇回收混合物、肌醇回收溶液、肌醇回收上清液、或肌醇回收滤液，其可以通过将其用于重复本文中所述的所述立体异构化步骤进行再循环。

本文中所述的方法进一步包括从所述混合物分离鲨肌醇二硼酸酯的步骤。如前所述，鲨肌醇二硼酸酯在水溶液中相对不可溶，且因此，在一些实施方案中，可以通过沉淀和诸如倾析、离心、过滤等常规方法回收沉淀的物质而将所述转化反应的产物从所述混合物分离。在优选的某些实施方案中，可以通过过滤从溶液分离鲨肌醇二硼酸酯。为了使分离的鲨肌醇二硼酸酯被硼或其它水溶性杂质的污染最小化，可能期望将分离的物质洗涤，例如通过将所述沉淀物在水中打浆来进行。所述洗涤步骤还可以从沉淀的鲨肌醇二硼酸酯除去不期望的肌醇异构体。如果需要可以将分离的并任选经过洗涤的鲨肌醇二硼酸酯进一步干燥，例如通过在45-55℃加热来进行。或者，可以在甚至更高的温度(例如80-85℃、或甚至115-120℃)干燥所述固体鲨肌醇二硼酸酯，而不引起所述分离的鲨肌醇二硼酸酯产物的分解。这种干燥可以使鲨肌醇二硼酸酯的操作更容易且可以使所述分离的物质在储存过程中的微生物生长最小化。在分离鲨肌醇二硼酸酯(有或者没有添加得自洗涤所述固体鲨肌醇二硼酸酯的溶液)之后回收得到的混合物(例如，溶液、上清液、滤液)也被称为肌醇回收混合物、肌醇回收溶液、肌醇回收上清液、或肌醇回收滤液，其可以通过将其用于重复所述的所述立体异构化步骤进行再循环。可以在重复所述立体异构化步骤之前向肌醇回收混合物添加另外的肌醇(优选肌-肌醇)。这种溶液的再循环提供了另外的鲨肌醇二硼酸酯，其可以被转化为基本上纯化的鲨肌醇，从而改善整个工艺的收率。

本文中所述的方法获得的鲨肌醇二硼酸酯的收率可以随各步骤中的条件而变化。在一些实施方案中，鲨肌醇二硼酸酯的总收率至少为20%、25%、30%、35%、或40%。在一些实施方案中，鲨肌醇二硼酸酯的总收率甚至可以更高。

在另一个方面中，提供了新的化学合成方法，包括如下的步骤：肌醇溶液的非特异性立体异构化、溶液中的鲨肌醇到鲨肌醇二硼酸酯的转化、从溶液分离鲨肌醇二硼酸酯、和所分离的鲨肌醇二硼酸酯到鲨肌醇的转化。非特异性立体异构化、溶液中的鲨肌醇到鲨肌醇二硼酸酯的转化、和鲨肌醇二硼酸酯的分离这些步骤可以如上所述进行。

所分离的鲨肌醇二硼酸酯到鲨肌醇的转化可以通过任何适合的方法进行。在一些实施方案中，所述转化步骤包括水解反应。在具体的实施方案中，所述水解反应是通过催化剂介导的。在优选的某些实施方案中，所述催化剂是一种酸，例如，无机酸如盐酸、硫酸、硝酸、或磷酸，但是其它试剂也可用于催化鲨肌醇二硼酸酯到鲨肌醇的水解。优选地，使用硫酸或盐酸，优选盐酸，来催化鲨肌醇二硼酸酯到鲨肌醇的水解。

在一些实施方案中，所分离的鲨肌醇二硼酸酯到鲨肌醇的转化可以在高温下进行和/或进行较长的时间段。用于反应的水溶液的相对体积也可以根据需要在本发明的范围内变化。例如，所述反应可以有利地在大于50℃进行至少30分钟。在一些实施方案中，所述反应在大于60℃、大于70℃、大于80℃、或甚至大于85℃的温度进行。在一些实施方案中，所述反应在约75-95℃范围、优选在约85-95℃的温度范围进行。在一些实施方案中，所述反应的持续时间为至少45分钟、至少1小时、或甚至至少1.5小时。在一些实施方案中，所述反应进行约1-5小时、约1-3小时、约1.5-3小时、约1.5-2.5小时、约2-3小时。在一些实施方案中，所述水解反应在至少1体积的水溶液、至少2体积的水溶液、至少五体积的水溶液、或甚至更大体积的水溶液中进行。在一些实施方案中，所述反应在约6-14体积、约8-12体积、约10体积的约0.5-2N的酸、约0.5-1.5N的酸、优选约1N的酸中进行，其中优选的酸是HCl。在优选的某些实施方案中，所述转化反应在约10体积的约1N HCl中在约85-95℃进行约1.5-2.5小时。

在一些实施方案中，可以监控所述转化反应以评价反应的进行。这种监控可以例如通过测量溶液的pH来进行，因为在所述水解反应过程中酸被消耗掉。在一些实施方案中，通过色谱技术或分光技术来监控所分离的鲨肌醇二硼酸酯到鲨肌醇的转化，例如通过¹H NMR或通过其它适合的技术来进行。在优选的某些实施方案中，通过测量pH监控所分离的鲨肌醇二硼酸酯到鲨肌醇的转化。在一些实施方案中，如果在反应之后溶液的pH低于2.0、低于3.0、低于4.0、或低于5.0，则认为所分离的鲨肌醇二硼酸酯到鲨肌醇的转化完成。在优选的某些实施方案中，如果在反应之后溶液的pH低于2.0，则认为所分离的鲨肌醇二硼酸酯到鲨肌醇的转化完成。

在所述转化反应之后，可以使用任何适合的方法从溶液分离鲨肌醇。在一些实施方案中，可以通过色谱方法或其它适合的方法直接从溶液分离溶解的鲨肌醇。在一些实施方案中，可以在所述分离之前使所述溶解的鲨肌醇沉淀或结晶。例如，可以将从鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇之后得到的混合物冷却，优选在约3-4小时过程中,优选冷却到约20-30℃，然后在约20-30℃搅拌优选约1-2小时。可以从得到的浆料分离基本上纯的鲨肌醇。在一些实施方案中，通过结晶分离由所分离的鲨肌醇二硼酸酯转化得到的鲨肌醇。

可以通过任何适合的方法，例如通过离心或过滤有利地从液相分离固体鲨肌醇产物。在优选的实施方案中，通过过滤分离所述固体鲨肌醇。然而，本领域技术人员应该理解，从液相分离反应产物的其它方法也可以用于所述工艺并落入本发明范围内。在优选的实施方案中，在从液相分离固体鲨肌醇产物之后将其洗涤。

如上所述，可以有利地将在最初分离鲨肌醇二硼酸酯之后得到的溶液(即，肌醇回收混合物)再循环，以便提高产物的收率。类似地，在一些情况中可能期望对所分离的鲨肌醇二硼酸酯到鲨肌醇的转化之后得到的溶液重复所述方法的各个步骤，并从该溶液分离鲨肌醇。得到的溶液被称为二硼酸酯回收混合物、二硼酸酯回收溶液、二硼酸酯回收上清液、或二硼酸酯回收滤液。该二硼酸酯回收溶液可以经历反应以形成鲨肌醇二硼酸酯，其可以通过如上所述的方法而被分离。然后可以通过上述用于从鲨肌醇二硼酸酯形成鲨肌醇的方法的各个步骤处理所述回收的鲨肌醇二硼酸酯。在一些实施方案中，对回收的鲨肌醇二硼酸酯样品重复所述各个步骤至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15或甚至更多次，例如被转化为鲨肌醇的回收的鲨肌醇二硼酸酯样品的一个批次是所述各个步骤的第一次重复，被转化为鲨肌醇的第二回收的鲨肌醇二硼酸酯样品是所述各个步骤的第二次重复，依此类推。为了清楚地了解回收/再循环过程的范围，对于从立体异构化、鲨肌醇到鲨肌醇二硼酸酯的转化、鲨肌醇二硼酸酯的分离、以及鲨肌醇的转化的各个步骤的肌醇的最初反应，得自分离固体鲨肌醇的二硼酸酯回收溶液是第一二硼酸酯回收溶液。类似地，如果鲨肌醇二硼酸酯是得自不包括二硼酸酯回收溶液的任何其它工艺，并且被转化为鲨肌醇且鲨肌醇被分离，则得到的二硼酸酯回收溶液是第一二硼酸酯回收溶液。该第一二硼酸酯回收溶液可以被再循环以形成第一回收的鲨肌醇二硼酸酯，并可以被转化为鲨肌醇并分离鲨肌醇，由该步骤得到的二硼酸酯回收溶液是第二二硼酸酯回收溶液。第二二硼酸酯回收溶液被转化为第二回收的鲨肌醇二硼酸酯、转化为鲨肌醇并分离得到鲨肌醇的产生第三二硼酸酯回收溶液，依此类推。非限制性地，用于再循环过程的回收的鲨肌醇二硼酸酯样品可以是所回收的鲨肌醇二硼酸酯的任何组合，例如第一回收的鲨肌醇二硼酸酯的两个或更多批次的组合、第一回收的鲨肌醇二硼酸酯和第二回收的鲨肌醇二硼酸酯的组合、或者甚至可以是回收的鲨肌醇二硼酸酯和没有经历这种再循环过程的鲨肌醇二硼酸酯的组合。收率的改善可以仅通过一次再循环实现，即，通过各个步骤将第一回收二硼酸酯溶液的一个批次转化为鲨肌醇。在一个优选的实施方案中，对至少两个批次的第一回收二硼酸酯溶液进行所述再循环步骤。

在另一个方面中，提供了改善鲨肌醇制备工艺的方法，其中所述改善可以应用于包括从鲨肌醇二硼酸酯形成鲨肌醇的步骤的任何工艺。有许多工艺涉及在包括杂质如肌醇的其它异构体的混合物中形成鲨肌醇。例如，肌-肌醇的溶液的非特异性立体异构化、用阮内镍还原六羟基苯溶液、肌-肌醇的溶液经历生物转化过程以生产鲨肌醇和/或scyllo-肌醇单酮(任选地进一步包括使scyllo-肌醇单酮反应以形成另外的鲨肌醇)，所有这些工艺都需要从所述混合物纯化得到鲨肌醇。从这些混合物纯化鲨肌醇的一个已知的方法是形成鲨肌醇的二硼酸酯络合物，其可以容易地从所述混合物沉淀，例如如上所述那样，以便从杂质分离鲨肌醇二硼酸酯。然后可以使所分离的鲨肌醇二硼酸酯反应以形成鲨肌醇，其可以以基本上纯的形式被分离得到。因此，可能涉及鲨肌醇二硼酸酯的形成作为工艺的一部分的用于制备基本上纯的鲨肌醇的多种已知工艺中的任一种都可以通过本文中提供的方法加以改进。所提供方法包括将所分离的鲨肌醇二硼酸酯转化为基本上纯化的鲨肌醇、通过例如过滤分离鲨肌醇、和再循环剩余溶液(例如，上清液、或在通过过滤收集鲨肌醇之后的滤液)以形成回收的鲨肌醇二硼酸酯，其可以被转化为另外的鲨肌醇，从而改善鲨肌醇的总收率。所述滤液任选地与得自用水洗涤所述过滤的鲨肌醇的滤液合并。这种滤液或上清液被称为二硼酸酯回收上清液(或二硼酸酯回收滤液、二硼酸酯回收溶液、或二硼酸酯回收混合物)，并且可以被转化回鲨肌醇二硼酸酯。

在一些实施方案中，通过加热所述混合物、添加碱以提供碱性的含水混合物、和使鲨肌醇二硼酸酯从所述混合物沉淀来将所述回收的二硼酸酯混合物转化为鲨肌醇二硼酸酯。在一些实施方案中，通过如下步骤将所述回收的二硼酸酯混合物转化为鲨肌醇二硼酸酯：i)加热所述混合物；ii)调节所述混合物的pH到约9-10；和iii)使鲨肌醇二硼酸酯从所述混合物沉淀。在一些实施方案中，可以通过如下步骤将二硼酸酯回收混合物转化回到鲨肌醇二硼酸酯：i)加热所述混合物，优选加热到约80-90℃；ii)添加碱使所述混合物的pH为约9-10；iii)冷却所述混合物以提供鲨肌醇二硼酸酯沉淀物；和iv)搅拌所述冷却的混合物，以提供浆料。在一些实施方案中，可以通过如下步骤将二硼酸酯回收混合物转化回到鲨肌醇二硼酸酯：i)加热所述混合物到约80-90℃；ii)添加碱使所述混合物的pH为约9-10；iii)冷却所述混合物，优选冷却到约20-30℃，以提供鲨肌醇二硼酸酯沉淀物；和iv)搅拌所述冷却的混合物，优选在约20-30℃，以提供浆料。在一些实施方案中，可以通过如下步骤将二硼酸酯回收混合物转化回到鲨肌醇二硼酸酯：i)加热所述混合物到约80-90℃；ii)添加碱使所述混合物的pH为约9-10；iii)冷却所述混合物到约20-30℃；和iv)搅拌所述混合物，以提供包括鲨肌醇二硼酸酯沉淀物的浆料。可以通过本领域中用于分离与液体混合的固体沉淀物的已知方法，例如倾析、离心、沉淀等，优选通过过滤，从得到的浆料分离作为固体的所期望的鲨肌醇二硼酸酯。在一些实施方案中，通过如下步骤将所述回收的二硼酸酯混合物转化回到鲨肌醇二硼酸酯：i)加热所述混合物；ii)调节所述混合物的pH到约9-10；iii)使鲨肌醇二硼酸酯从所述混合物沉淀；和iv)分离固体形式的鲨肌醇二硼酸酯。在一些实施方案中，可以通过如下步骤将二硼酸酯回收混合物转化回到鲨肌醇二硼酸酯：i)加热所述混合物到约80-90℃；ii)添加碱使所述混合物的pH为约9-10；iii)冷却所述混合物以提供鲨肌醇二硼酸酯沉淀物；和iv)分离固体形式的鲨肌醇二硼酸酯。

在一些实施方案中，可以通过如下步骤将二硼酸酯回收混合物转化回到鲨肌醇二硼酸酯：i)加热所述混合物到约80-90℃；ii)添加碱使所述混合物的pH为约9-10；iii)冷却所述混合物到约20-30℃；和iv)在约20-30℃搅拌所述混合物，以提供包括鲨肌醇二硼酸酯沉淀物的浆料；和iv)分离固体形式的鲨肌醇二硼酸酯。在一些实施方案中，可以通过如下步骤将二硼酸酯回收混合物转化回到鲨肌醇二硼酸酯：i)在约2-3小时过程中加热所述混合物到约80-90℃；ii)添加NaOH使所述混合物的pH为约9-10；iii)在约3-4小时的时间内冷却所述混合物到约20-30℃；和iv)在约20-30℃搅拌所述混合物至少1小时，以提供包括鲨肌醇二硼酸酯沉淀物的浆料；和v)过滤所述浆料以提供固体形式的鲨肌醇二硼酸酯。得自步骤v)的二硼酸酯回收混合物可以类似地被再循环。在一些实施方案中，可以通过如下步骤将二硼酸酯回收混合物转化回到鲨肌醇二硼酸酯：i)加热所述混合物；ii)调节所述混合物的pH到约9-10；iii)通过冷却所述混合物使鲨肌醇二硼酸酯沉淀；和iv)搅拌所述冷却的溶液以提供浆料；和iv)分离固体形式的鲨肌醇二硼酸酯。

在一些实施方案中，提供了用于制备基本上纯的鲨肌醇的方法，包括以下步骤：i)在反应容器中加热鲨肌醇二硼酸酯在酸(优选约1N HCl)的水溶液中的混合物，优选加热到约85-95℃；ii)在高温(优选在约85-95℃)下搅拌所述混合物，以获得溶液；iii)冷却所述溶液，优选冷却到约20-30℃；iv)搅拌所述溶液，优选在约20-30℃搅拌，以提供浆料；v)过滤所述浆料以便从二硼酸酯回收滤液分离基本上纯的鲨肌醇；vi)任选地用约0.5-2体积的水漂洗所述反应容器并过滤所述漂洗液通过所述基本上纯的鲨肌醇固体；和vii)任选地重复步骤vi)。可以通过如下的步骤将得到的二硼酸酯回收滤液再循环：viii)在第二反应容器中加热得自步骤v)的所述二硼酸酯回收滤液，任选地与得自步骤vi)和步骤vii)的漂洗液合并，优选加热到约80-90℃；ix)向所述二硼酸酯回收滤液添加碱，优选NaOH，以使pH在约9-10的范围内，从而形成第二混合物；x)在高温(优选约80-90℃)下搅拌所述第二混合物；xi)冷却所述第二混合物，优选冷却到约20-30℃；xii)搅拌所述第二混合物，优选在约20-30℃搅拌，以提供第二浆料；xiii)过滤所述第二浆液以便从另外的二硼酸酯回收滤液分离回收的鲨肌醇二硼酸酯固体；xiv)任选地用约0.5-2体积的水，优选约1体积的水，漂洗所述第二反应容器，并过滤所述漂洗液通过所述回收的鲨肌醇二硼酸酯固体；xv)任选地重复步骤xiv)；xvi)使所述回收的鲨肌醇二硼酸酯固体再循环通过步骤i)到步骤vii)，以提供另外的基本上纯的鲨肌醇固体和另外的二硼酸酯回收滤液；和xvii)任选地将得自步骤v)和xvi)的基本上纯的鲨肌醇固体合并。在一些实施方案中，用于步骤i)的鲨肌醇二硼酸酯是分离得自步骤xiii)，或者可以得自本文中所述的任选地漂洗的回收的鲨肌醇二硼酸酯的任一批次（即，可以是通过该方法制备的回收的鲨肌醇二硼酸酯）。在一些实施方案中，用于步骤i)的鲨肌醇二硼酸酯是本文中所述的回收的鲨肌醇二硼酸酯。在一些实施方案中，用于步骤i)的鲨肌醇二硼酸酯分离得自涉及通过形成鲨肌醇二硼酸酯纯化鲨肌醇的任何工艺。

本文中所述的方法获得的鲨肌醇的收率可以随各步骤中的条件而变化。在一些实施方案中，鲨肌醇的总收率至少为20%、25%、30%、35%、或40%。

本文中提供的方法提供了以高纯度(例如，适合人用)大规模生产产物的额外的优点。特别是，根据本发明方法生产的鲨肌醇二硼酸酯和鲨肌醇包含相对低水平的杂质，但是该合成方法具有高的效率。在一些实施方案中，所述方法提供包含不超过100ppm镍或铝的鲨肌醇。在一些实施方案中，所述方法提供包含不超过50ppm镍或铝的鲨肌醇。在优选的某些实施方案中，所述方法提供包含不超过20ppm镍或铝的鲨肌醇。在高度优选的实施方案中，所述方法提供包含不超过20、10、5、或3ppm镍的鲨肌醇。在其它高度优选的实施方案中，所述方法提供包含不超过50、30、20、10、或5ppm铝的鲨肌醇。在仍有其它实施方案中，所述方法提供的鲨肌醇包含不超过约300ppm、约200ppm、约100ppm、或约60ppm的硼。这种低水平的杂质是在使用了本文中所述的回收和再循环方法的样品中实现的，例如使用了肌醇回收混合物的再循环和使用了从二硼酸酯回收混合物回收的二硼酸酯的再循环。

对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以对本文中所述的方法和应用进行其它适合的修饰和改进，而不背离本发明或其任何实施方案的范围。在本发明的以上详细描述的基础上，通过参考以下实施例可以更清楚地理解本发明，所述实施例在本文中只是作为例证而非意在限制本发明。

实施例

以下实施例用于说明本申请中所述的方法，并且涉及所述工艺中的多个批次，应该理解，其中的这些批次是该工艺内的内部批次，包括或不包括再循环的步骤。从一批起始材料、或起始材料的一个批次到最终量的回收的鲨肌醇的总的过程代表了基本上纯的鲨肌醇的最终批次，其中可以将工艺内的所述内部批次(例如，子批次)合并以形成鲨肌醇的最终批次。鲨肌醇的总收率和数量是基于最终批次(例如，内部批次或子批次的合并)，无论该工艺是否包括本文中所述的再循环步骤。

使用包括滤液再循环的全水工艺(All-aqueous Process)从肌-肌醇 合成鲨肌醇

根据如下所示的图解从肌-肌醇有效地制备了鲨肌醇：

已经发现，通过将分离不溶解的鲨肌醇二硼酸酯之后剩余的溶液再循环并使该溶液(即，肌醇回收溶液)在任选地添加肌-肌醇的情况下经历另外的异构化和二硼酸酯形成过程可以显著地提高工艺的总收率，例如如图1所示的。

图2示出了由六个批次的二硼酸酯组成的工艺的批次树，并示出了预测的收率，其中每个随后的批次使用得自之前的二硼酸酯制备工艺的二硼酸酯滤液(即，二硼酸酯回收滤液)。另外，在使用再循环的滤液时向二硼酸酯批料添加38.4%的最初的肌-肌醇进料。使用全水分离并随后通过转化为二硼酸酯从滤液回收鲨肌醇制备了七个量的鲨肌醇(合计)。反应主要在12L和22L的夹套反应器中进行。

方法

鲨肌醇二硼酸酯的制备

用于制备鲨肌醇二硼酸酯的第一步骤包括在接近回流的水中进行海绵镍介导肌-肌醇异构化，得到包含大约22%鲨肌醇(通过HPLC判断)的肌醇混合物。在将粗的反应混合物与镍分离之后，通过在80-90℃和pH9-10条件下用四硼酸钠处理将鲨肌醇选择性地转化为鲨肌醇二硼酸酯。然后通过冷却使鲨肌醇二硼酸酯结晶并以17-20%收率和>99%HPLC纯度(AUC)分离得到。如预期那样得到所有六个批次的二硼酸酯(表1)。各异构化反应需要2-3小时来加热到95-100℃，且各自在1、2、和3小时之后取样进行分析。通过¹H NMR测定，所有的五个反应都产生2-3:1(典型的)肌-肌醇/鲨肌醇比例，只有一个批次产生了>20%AUC(HPLC分析)的青蟹肌醇(表2)。二硼酸酯形成在一小时内产生了通过¹H NMR测定为>60:1(典型的)的肌-肌醇/鲨肌醇比例(表2)，且随后的结晶被允许进行14-16小时(过夜)。得到的二硼酸酯浆料过滤得非常迅速并作为大的白色晶体分离得到。发现各二硼酸酯滤饼具有一致的¹H NMR光谱、98.7%-99.2%AUC的HPLC纯度和46.8%-56.4%的水分含量。镍和铝分析显示<1ppm到17ppm的镍和<1ppm到28ppm的铝的水平。在根据水分含量校正后的收率为17.1%到20.3%。

表1.制备鲨肌醇二硼酸酯的生产概述

^a二硼酸酯产量报告为滤饼重量，已经根据水分含量对收率进行了校正。

表2.制备二硼酸酯的结果

^a在切换为具有更高最大温度设置的温度控制模块之前在83℃取样。

^b在15分钟之后取样。

为了保证质量，在再循环之前对二硼酸酯滤液进行释放试验可能是有帮助的。这个释放试验可以例如基于滤液的HPLC分析。表3报告了代表性的二硼酸酯滤液的HPLC数据。总的来说，看上去是次要的未知杂质的水平逐渐升高而主要的已知杂质的水平似乎是逐渐地降低。这与低水平杂质会随时间而逐渐增加的可能性相一致。还通过HPLC分析了以1/10比例进行的另一个再循环的滤液，以便更全面地了解这种现象(表8)。基于这些结果，预期再循环滤液可以实现的收率为起始肌-肌醇的>37%。

表3.二硼酸酯滤液的HPLC数据

鲨肌醇的制备

鲨肌醇二硼酸酯到鲨肌醇的转化是通过盐酸介导的水解来完成的。该工艺生成二当量的氯化钠和硼酸。反应在10体积的1N HCl中在85-95℃进行，随后进行结晶以60-65%收率和>99.9%纯度(HPLC)得到鲨肌醇。

如预期那样得到了七个批次的鲨肌醇。将所述水解反应在1.5-2.5小时过程中加热到85-95℃，在这个过程中浆料变成溶液。对于所有的批次，第一次的分析(在10分钟到1小时后进行的¹H NMR)显示没有可检测出水平的二硼酸酯(pH≈0.5)。将各批次在3-4小时过程中冷却到20-30℃，然后在20-30℃搅拌1-2小时。得到的鲨肌醇浆料非常容易过滤并作为大的白色晶体分离得到(92-95%固体)。在75-80℃进行真空干燥，达到<0.1%湿度需要不到16小时(烤箱KF)。收率为57-66%，且得到的物质具有一致的¹H NMR、IR、和XRPD数据(表4和5)。镍和铝的水平低，且硼的水平一致地是60ppm左右。表5中报告的另外的数据包括DSC、钠水平、粒径、和灼烧残留(ROI)。

对批次12进行了改进，试图降低残余硼水平(批次7－11为56-73ppm)。先前的各批次采用两次滤饼洗涤，所述的洗涤液最初用于漂洗反应器。因为在第一次洗涤之后一般只有极少的产物留在反应器中，决定直接对滤饼进行第二次洗涤。尽管这只是一个实验的结果，但观察到批次12的硼水平是最低的。

表4.制备鲨肌醇的生产概述

^a使用释放HPLC方法分析鲨肌醇。

^bXRPD图与先前工作中观察到的图一致。

表5.各鲨肌醇批次的另外表征

^a批次8和批次9的粒径上限数据(≈X₉₅)大于900μm，超过了所用仪器的可接受的精度范围。批次8－10的样品也被送往ParticleTechnology Labs(Downers Grove,IL)进行粒度分析。PTL结果在括号中示出。

对于从鲨肌醇各批次制备得到的所有收率，值得注意的是最终的鲨肌醇产量722.3g(35.3%)比预测产量769g(37.6%，图2)低2.3%。这个差异可以由阶段1的实际总收率(19%)没有达到预测的阶段1的二硼酸酯收率(20%)来解释。如果采用这一数值，预测总的鲨肌醇产量为733g(35.8%)。参见图4。另外，3-5g的鲨肌醇损失可以被认为是由于各二硼酸酯批料的取样。

制备回收的二硼酸酯

在鲨肌醇的每次分离之后，通过加热化合物到85-95℃、使pH提高到9-10然后将其冷却到20-30℃而从酸性滤液回收二硼酸酯的一个批料。为了使用于大规模生产的设备的利用最佳化，将得自批次7-9的三个滤液合并并用于制备一个批次的回收的二硼酸酯，而不是分别从每个水解滤液回收二硼酸酯。对于批次10-13，回收是分别进行的。

如预期那样处理五个批次的回收的二硼酸酯，在1-2小时过程中加热滤液到80-90℃，用苛性碱调节pH到9.0，将各个批次在80-83℃搅拌1小时，在2.5-4.5小时过程中冷却到20-30℃(批次10的批料冷却14小时)并在20-30℃搅拌2小时。表6概述了五个批次的回收的二硼酸酯的数据。收率为29-35%，HPLC纯度为>99.9%。尽管镍和铝水平随每个随后的回收的二硼酸酯升高，得到的鲨肌醇的各批次保持了低水平(表6)。

表6.回收的二硼酸酯的生产概述

^a二硼酸酯产量报告为滤饼重量，已经根据水分含量对收率进行了校正。

^b二硼酸酯是通过HPLC来分析的。

不打算束缚于理论，镍和铝水平升高的一个可能的解释是基于镍和铝的氢氧化物和氯化物的溶解度。在水解步骤过程中，在回收的二硼酸酯的第一批次中的34ppm镍和9ppm的铝被转化为可溶性的氯化物而保留在滤液中，由此得到可接受的鲨肌醇。在酸性的滤液被转化为回收的二硼酸酯(pH9-10)的随后批次时，产生的不溶性的镍和铝的氢氧化物盐与二硼酸酯一起沉淀。每次重复这个流程，得到的回收的二硼酸酯的量降低，导致镍和铝的水平升高。

这个实施例是设计用于表现由于再循环引起的污染可能性的最差状况。尽管这些数据表明这个方法获得的鲨肌醇具有可接受程度的杂质，可以在正常生产过程中采用再循环条件。具体地，可以将所回收的二硼酸酯与新的二硼酸酯混合以降低随后批次的二硼酸酯中的残余镍和铝的量。

二硼酸酯滤液的另外的1/10比例再循环

在该工艺的另一个方面中，在如上所述进行第一个五次再循环之后以一个1/10比例继续十次二硼酸酯滤液的再循环。这次研究的目的是确定这个再循环流程是否会观察到失败点。最初，仅将这些另外的二硼酸酯批次的质量与上述批次进行比较，然而，在最初的评价之后，使最后一个二硼酸酯批次进行到鲨肌醇。原则上，这个反应代表了二硼酸酯滤液的第15次成功的再循环并且驱使二硼酸酯收率升高到接近45%。

以1/10比例完成了该二硼酸酯滤液的十次另外的再循环。这些反应在异构化分析(¹H NMR)和二硼酸酯形成分析(¹H NMR)方面如期望那样进行，并产生具有一致的¹H NMR谱和>99.9%的HPLC纯度的二硼酸酯批次(批次14-23)。表7概述了这些实验的数据。尽管在15次再循环后的二硼酸酯质量仍是可接受的，似乎是波动收率降低了(图3)。第一组八个反应和第二组八个反应的平均收率分别是18.9%和15.7%。在表8中，将每个1/10比例再循环的HPLC数据制表。数据表明，在HPLC中观察到的各组分的相对量是相对恒定的。

表7：十次另外的二硼酸酯滤液再循环(1/10比例)的总结

^a产量报告为滤饼重量，已经根据水分含量对收率进行了校正。

希望知道可以从得自二硼酸酯滤液的第15次再循环的二硼酸酯获得高质量鲨肌醇。为此目的，使批次22的二硼酸酯进行到鲨肌醇，得到的材料(批次23)满足全部的技术要求，除了发现%ROI为0.3%之外(表9)。基于这个结果和前面提及的收率降低，不太可能将二硼酸酯滤液再循环超过8-10次。然后，决定使批次16的二硼酸酯(第八个再循环)进行到鲨肌醇(批次24)。同样，所述材料满足所有的技术要求，除了%ROI之外(表9)。两个样品都被送检ROI，发现批次24具有<0.1%的ROI而批次23具有0.5%的ROI。不希望束缚于理论，所述差异可能是源于用于煮解样品的硫酸中的污染。因为现有的金属分析显示低水平的残余金属，不清楚高ROI的来源是什么。对得自ROI分析的残余物进行的ICP分析没有鉴定到足够高水平的任何元素来解释0.3%-0.5%的ROI水平。尽管有可能进行更多个再循环，但是基于这些信息，推荐二硼酸酯滤液的再循环次数为五次。

表8：另外的二硼酸酯滤液的1/10比例再循环的HPLC数据 ^a

^a注：保留时间与表3中报告的保留时间稍有不同，这是由于在分析方法发展过程中进行的HPLC方法改进引起的。

表9：得自二硼酸酯滤液的第十四次和第十八次再循环的鲨肌醇

^a得自重新提交的样品的结果在括号中报告。

水解反应-通过pH分析

通过¹H NMR分析上述的水解反应以确定鲨肌醇二硼酸酯完全被消耗掉。这个分析总是显示反应已经完成(即使在80℃在少至10分钟之后)。基于这些结果，最可能的原因是，如果盐酸进料不足则反应会失败，或者如果鲨肌醇二硼酸酯进料过多则向反应器加入了碱性的污染物。所有这些可能的偏差都伴随比通常更高的pH。通过测量pH分析分析可以简化工艺并显著缩短周期时间。

为了对此进行研究，进行了进一步的实验，其中将二硼酸酯滤饼(批次15,15.75g,36.5%LOD,36.3mmol)在DI水(90mL,9.6vol)中打浆并将浆料加热到85-87℃(pH9.7)。以8个等分部分添加浓HCl(8×1mL,合计96.5mmol)；在每次HCl加料10-20分钟之后，记录反应pH并通过¹H NMR分析样品(表10)。在第四次添加HCl之后，所述浆料变成溶液(pH5.8)，且在第五次添加HCl之后，通过¹H NMR没有检测到二硼酸酯(pH1.1)。在添加其余的HCl之后pH达到0.5(典型的)。基于这些结果，所述水解反应典型地需要大约60%的HCl且在pH1.1-5.7时反应完成。该实验表明，随着反应的进行，可以有利地通过测量pH来监控反应。

表10：用于分析水解的pH方法的评价

项目	HCl进料(合计)	保持时间	pH	结果
					典型的	2.75当量	1小时	0.5	完全反应(溶液)
1	0.33当量	13分钟	7.5	二硼酸酯剩余(浆料)
					2	0.33当量(0.66)	13分钟	6.7	二硼酸酯剩余(浆料)
3	0.33当量(0.99)	20分钟	6.3	二硼酸酯剩余(浆料)
					4	0.33当量(1.32)	12分钟	5.8	二硼酸酯剩余(溶料)
5	0.33当量(1.65)	18分钟	1.1	完全反应(溶液)
					6	0.33当量(1.98)	15分钟	0.7	完全反应(溶液)
7	0.33当量(2.31)	14分钟	0.5	完全反应(溶液)
					8	0.33当量(2.64)	14分钟	0.5	完全反应(溶液)

结论

上述的结果示范了用于制备鲨肌醇二硼酸酯和鲨肌醇的全水工艺(6个批次的二硼酸酯和7个批次的鲨肌醇)。该评价关注了二硼酸酯滤液的再循环(即，使肌醇回收滤液经历异构化反应)、活性炭处理的免除、鲨肌醇的全水分离和从水解滤液回收二硼酸酯。反应主要在12L和22L的夹套反应设备中进行，延长的保持时间。所述程序成功地使总收率从17%提高到35%(基于前面的实验室实验预计)。鲨肌醇的质量与使用标准生产程序获得的材料相当。另外，将二硼酸酯滤液以1/10比例进一步再循环十次，试图寻找再循环这个废液的失败点。该研究揭示了可以将二硼酸酯滤液成功地再循环五次，而对鲨肌醇的收率或质量没有不利的影响。可能的是，二硼酸酯滤液的另外的再循环仍是可行的。这些实施例中描述的工艺被放大用于鲨肌醇的大规模生产，得到从188.0kg到292kg的几个批次的鲨肌醇二硼酸酯，和从87.0到108.6kg鲨肌醇的最终物质，其HPLC纯度不低于99.9%，硼水平为11到225ppm，铝水平为0.18到0.63ppm，且镍水平为0.27到1.4ppm，证明了本申请中所述的方法适合于药用或用于人使用的鲨肌醇的商业生产。这些工艺可以进一步放大，或者可以将多个批次合并以提供有效率的和成本有效地生产超过约500kg、约1000kg、约2000kg、约3000kg、约4000kg、约5000kg的鲨肌醇二硼酸酯，例如约1-5000kg、约10-5000kg、约50-5000kg、约50-4000kg、约50-3000kg、约50-2000kg、约50-1000kg、约50-500kg、约50-300kg的鲨肌醇二硼酸酯；和生产超过约500kg、约1000kg、约2000kg、约3000kg、约4000kg、约5000kg的鲨肌醇。因此，本文中所述的方法适合于商业生产约1-5000kg、约10-5000kg、约50-5000kg、约50-4000kg、约50-3000kg、约50-2000kg、约50-1000kg、约50-500kg、约50-200kg的鲨肌醇。

实验程序

所有的起始材料不经进一步纯化使用。所有的残余金属分析通过合同由Robertson Microlit Laboratories Inc.进行。使用在300MHz操作的Bruker AV300获得质子核磁共振谱。所有的其它解析分析由AlbanyMolecular Research,Inc.进行(Albany,NY)。

表11.鲨肌醇二硼酸酯的制备(使用再循环滤液进行的操作表示在 括号中)

表12.鲨肌醇的制备

表13.回收的二硼酸酯的制备

本文中提及的所有的专利、专利公开、和其它出版的参考文献都通过引用被全文并入本申请，如同它们各自被分别和具体地并入本文。

尽管已经提供了具体的实施例，但是上述的描述只是说明性的而非限制性的。可以以任何方式将前述实施方案中的任何一个的任一个和多个特征与本发明任何其它实施方案中的一个或多个特征组合。此外，本发明的许多变体对于了解了本说明书的本领域技术人员来说是显而易见的。因此，本发明的范围由权利要求以及它们所有范围内的等同物来限定。

Claims (81)

1.用于制备基本上纯的鲨肌醇的方法，包括以下步骤：

a)将鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇，从而形成第一鲨肌醇混合物；

b)从所述第一混合物分离固体形式的鲨肌醇，以提供第一量的基本上纯的鲨肌醇和二硼酸酯回收混合物；和

c)将所述二硼酸酯回收混合物再循环以提供另外量的基本上纯的鲨肌醇。

2.权利要求1的方法，其中步骤a)包括水解反应。

3.权利要求2的方法，其中所述水解反应包括将鲨肌醇二硼酸酯与约8-12体积的约1N酸合并。

4.权利要求3的方法，其中所述1N酸是1N HCl。

5.权利要求4的方法，其中所述水解反应在约75-95℃的温度范围进行。

6.权利要求5的方法，其中步骤a)另外包括所述第一鲨肌醇混合物中的鲨肌醇的沉淀。

7.权利要求1-6中任一项的方法，其中步骤b)包括过滤。

8.权利要求1-7中任一项的方法，其中所述二硼酸酯回收混合物的再循环包括以下步骤：

d)将二硼酸酯回收混合物转化为回收的鲨肌醇二硼酸酯；

e)分离固体形式的来自步骤d)的回收的鲨肌醇二硼酸酯；

f)将所述回收的鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇，从而形成第二鲨肌醇混合物；和

g)从所述第二混合物分离固体形式的鲨肌醇，以提供另外的量的基本上纯的鲨肌醇和另外的二硼酸酯回收混合物。

9.权利要求8的方法，其中步骤d)包括所述二硼酸酯回收混合物在碱性的含水反应混合物中的反应。

10.权利要求9的方法，其中步骤d)在约80-90℃的温度范围进行。

11.权利要求10的方法，其中步骤d)进一步包括使所述回收的鲨肌醇二硼酸酯在所述反应混合物中沉淀。

12.权利要求8-11中任一项的方法，其中步骤e)包括过滤。

13.权利要求8-12中任一项的方法，其中步骤f)包括一个水解反应。

14.权利要求13的方法，其中步骤f)的所述水解反应包括将回收的鲨肌醇二硼酸酯与约8-12体积的约1N酸合并。

15.权利要求14的方法，其中步骤f)中的所述1N酸是1N HCl。

16.权利要求15的方法，其中步骤f)中的所述水解反应在约75-95℃的温度范围进行。

17.权利要求8-16中任一项的方法，其中步骤f)进一步包括所述第二鲨肌醇混合物中的鲨肌醇的沉淀。

18.权利要求8-17中任一项的方法，其中步骤g)包括过滤。

19.用于制备基本上纯的鲨肌醇的方法，包括以下步骤：

a)使包括肌-肌醇的第一混合物经历一个过程，所述过程将至少部分的肌-肌醇转化为鲨肌醇，从而形成第二混合物；

b)将所述第二混合物中的鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯，从而形成第三混合物；

c)从所述第三混合物分离固体形式的鲨肌醇二硼酸酯，以提供分离的鲨肌醇二硼酸酯和第一肌醇回收混合物；

d)将所分离的鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇，从而形成第四混合物；

e)从所述第四混合物分离固体形式的鲨肌醇，以提供分离的基本上纯的鲨肌醇和第一二硼酸酯回收混合物；

f)将所述第一肌醇回收混合物与另外的肌-肌醇合并以形成第五混合物；

g)对第五混合物重复步骤a)到步骤c)，以提供另外的分离的鲨肌醇二硼酸酯和第二肌醇回收混合物；和

h)用另外的分离的鲨肌醇二硼酸酯重复步骤d)，从而形成第六混合物，且用所述第六混合物重复步骤e)以提供另外的分离的基本上纯的鲨肌醇和第二二硼酸酯回收混合物。

20.权利要求19的方法，其中在步骤f)中使用第二肌醇回收混合物重复步骤f)到步骤h)。

21.权利要求19的方法，进一步包括以下步骤：

i)使来自步骤e)的第一二硼酸酯回收混合物反应以形成回收的鲨肌醇二硼酸酯混合物；

j)从回收的鲨肌醇二硼酸酯混合物分离回收的鲨肌醇二硼酸酯；

和

k)用所回收的鲨肌醇二硼酸酯重复步骤d和步骤e)，从而提供另外的分离的基本上纯的鲨肌醇和另外的二硼酸酯回收混合物。

22.权利要求19的方法，其中步骤a)包括立体异构化过程。

23.权利要求22的方法，其中所述立体异构化过程是通过催化剂介导的。

24.权利要求23的方法，其中所述催化剂是海绵镍。

25.权利要求24的方法，其中所述立体异构化过程在约90-100℃的温度范围进行。

26.权利要求25的方法，其中所述立体异构化过程在含水碱中进行。

27.权利要求19的方法，其中步骤a)包括生物转化过程。

28.权利要求19-26中任一项的方法，其中步骤b)包括与四硼酸钠的反应。

29.权利要求28的方法，其中步骤b)在约75-95℃的温度范围进行。

30.权利要求29的方法，其中步骤b)的反应在约8-11的pH范围进行。

31.权利要求30的方法，其中步骤b)包括使所述第三混合物中的鲨肌醇二硼酸酯沉淀。

32.权利要求19-31中任一项的方法，其中步骤c)包括过滤。

33.权利要求19-32中任一项的方法，其中步骤d)包括水解反应。

34.权利要求33的方法，其中所述水解反应包括将鲨肌醇二硼酸酯与约8-12体积的约1N酸合并。

35.权利要求34的方法，其中所述的1N酸是1N HCl。

36.权利要求35的方法，其中所述水解反应在约75-95℃的温度范围进行。

37.权利要求36的方法，其中步骤d)进一步包括使所述第四混合物中的鲨肌醇沉淀。

38.权利要求19-37中任一项的方法，其中步骤e)包括过滤。

39.权利要求21的方法，其中步骤i)包括使所述第一二硼酸酯回收混合物在碱性的含水反应混合物中反应。

40.权利要求39的方法，其中步骤i)在约80-90℃的温度范围进行。

41.权利要求40的方法，其中步骤i)进一步包括使所述回收的鲨肌醇二硼酸酯混合物中的回收的鲨肌醇二硼酸酯沉淀。

42.权利要求21-41中任一项的方法，其中步骤j)包括过滤。

43.制备基本上纯的鲨肌醇的方法，包括以下步骤：

a)使包括肌-肌醇的第一混合物经历一个过程，所述过程将至少部分的肌-肌醇转化为鲨肌醇，从而形成第二混合物；

b)将所述第二混合物中的鲨肌醇转化为鲨肌醇二硼酸酯，从而形成第三混合物；

c)从所述第三混合物分离固体形式的鲨肌醇二硼酸酯，以提供分离的鲨肌醇二硼酸酯和第一肌醇回收混合物；

d)将所分离的鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇，从而形成第四混合物；

e)从所述第四混合物分离固体形式的鲨肌醇，以提供分离的基本上纯的鲨肌醇和第一二硼酸酯回收混合物；

f)使所述第一二硼酸酯回收混合物反应以形成在回收的鲨肌醇二硼酸酯混合物中的回收的鲨肌醇二硼酸酯；

g)从回收的鲨肌醇二硼酸酯混合物分离回收的鲨肌醇二硼酸酯；

和

h)用所回收的鲨肌醇二硼酸酯重复步骤d和步骤e)，从而提供另外的基本上纯的鲨肌醇和第二二硼酸酯回收混合物。

44.权利要求43的方法，其中步骤a)包括立体异构化过程。

45.权利要求44的方法，其中所述立体异构化过程是通过催化剂介导的。

46.权利要求45的方法，其中所述催化剂是海绵镍。

47.权利要求46的方法，其中所述立体异构化过程在约90-100℃的温度范围进行。

48.权利要求47的方法，其中所述立体异构化过程在含水碱中进行。

49.权利要求43的方法，其中步骤a)包括生物转化过程。

50.权利要求43-49中任一项的方法，其中步骤b)包括与四硼酸钠的反应。

51.权利要求50的方法，其中步骤b)在约75-95℃的温度范围进行。

52.权利要求51的方法，其中步骤b)在约8-11的pH范围进行。

53.权利要求52的方法，其中步骤b)包括使所述第三混合物中的鲨肌醇二硼酸酯沉淀。

54.权利要求43-53中任一项的方法，其中步骤c)包括过滤。

55.权利要求43-54中任一项的方法，其中步骤d)包括水解反应。

56.权利要求55的方法，其中所述水解反应包括将鲨肌醇二硼酸酯与约8-12体积的约1N酸合并。

57.权利要求56的方法，其中所述的1N酸是1N HCl。

58.权利要求57的方法，其中所述水解反应在约75-95℃的温度范围进行。

59.权利要求43-58中任一项的方法，其中步骤d)进一步包括使所述第四混合物中的鲨肌醇沉淀。

60.权利要求43-59中任一项的方法，其中步骤e)包括过滤。

61.权利要求60的方法，其中步骤f)包括使所述第一二硼酸酯回收混合物在碱性的含水反应混合物中反应。

62.权利要求61的方法，其中步骤f)在约80-90℃的温度范围进行。

63.权利要求43-62中任一项的方法，其中步骤f)进一步包括使所述回收的鲨肌醇二硼酸酯混合物中的回收的鲨肌醇二硼酸酯沉淀。

64.权利要求43-63中任一项的方法，其中步骤g)包括过滤。

65.制备基本上纯的鲨肌醇的方法，包括以下步骤：

a)肌醇的溶液的非特异性立体异构化，以提供包括鲨肌醇的第一混合物；

b)将第一混合物中鲨肌醇的转化为鲨肌醇二硼酸酯；

c)从第一混合物分离鲨肌醇二硼酸酯；

d)将所述分离的鲨肌醇二硼酸酯转化为鲨肌醇，以提供包括鲨肌醇的第二混合物；和

e)从所述第二混合物分离基本上纯的鲨肌醇。

66.权利要求65的方法，其中所述非特异性立体异构化是通过催化剂介导的。

67.权利要求66的方法，其中所述催化剂是海绵镍。

68.权利要求66或67的方法，其中所述非特异性立体异构化在约90-100℃的温度范围进行。

69.权利要求68的方法，其中所述非特异性立体异构化在含水碱中进行。

70.权利要求65-69中任一项的方法，其中步骤b)包括与四硼酸钠的反应。

71.权利要求70的方法，其中步骤b)在约75-95℃的温度范围进行。

72.权利要求71的方法，其中步骤b)在约8-11的pH范围进行。

73.权利要求72的方法，其中步骤b)包括使鲨肌醇二硼酸酯沉淀。

74.权利要求65-73中任一项的方法，其中步骤c)包括过滤。

75.权利要求65-74中任一项的方法，其中步骤d)包括水解反应。

76.权利要求75的方法，其中所述水解反应包括将鲨肌醇二硼酸酯与约8-12体积的约1N酸合并。

77.权利要求76的方法，其中所述的1N酸是1N HCl。

78.权利要求77的方法，其中所述水解反应在约75-95℃的温度范围进行。

79.权利要求65-78中任一项的方法，其中步骤d)进一步包括使所述第四混合物中的鲨肌醇沉淀。

80.权利要求65-79中任一项的方法，其中步骤e)包括过滤。

81.权利要求1-80中任一项的方法，其中分离得到大于1kg的基本上纯的鲨肌醇。

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