CN104058981A - 一种门冬氨酸鸟氨酸的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种门冬氨酸鸟氨酸的制备方法，首先将鸟氨酸盐溶于水，用碱液调pH8-11，利用电渗析方法，获得游离鸟氨酸，用门冬氨酸调节溶液pH7-9，经浓缩后，加入醇溶液析晶。本发明方法可同时实现除盐的效果，不需使用球形或粉末状的离子交换树脂物料或柱层析填料，生产过程简便，生产效率高，成本低，生产过程中物料更稳定，产品收率高，纯度高，生产废液少，利于环保。

Description

一种门冬氨酸鸟氨酸的制备方法

技术领域

本发明涉及一种门冬氨酸鸟氨酸的制备方法，属于药物化学合成技术领域，更具体的，涉及一种低成本的、环保的、高纯度的门冬氨酸鸟氨酸制备方法。

背景技术

血氨的产生来源于肠道产氨的吸收，在肝脏功能障碍时，一方面可使消化功能降低，导致肠道细菌功能活跃，肠道内产生的氨基酸增多，使得肠道产氨吸收量增多，血氨升高；另一方面肝脏病变时，供给鸟氨酸循环的ATP不足以及鸟氨酸循环的酶系统严重受损等均引发由血氨合成尿素减少，氨清除不足，导致血氨升高。

目前已经公知，各型肝炎，肝硬化，脂肪肝，肝炎后综合症均会引起血氨升高，血氨升高会影响中枢神经系统功能，主要临床表现为意识障碍、行为失常和昏迷，因此肝病患者除应针对性的对肝脏疾病治疗外，需严格控制血氨水平。

门冬氨酸鸟氨酸

化学名：(S)-2,5-二氨基戊酸-(s)-2-氨基丁二酸盐

英文名：Ornithine Aspartate

结构式：

分 子 式： C₅H₁₂N₂O₂·C₄H₇NO₄

分 子 量： 265.27

门冬氨酸鸟氨酸于20世纪70年代在德国首先用于临床使用，1991年被德国药典收载，2000年门冬氨酸鸟氨酸注射液（商品名“雅博司”）国内进口上市，2003年国内有厂家生产上市，用于治疗各种肝脏病变引起的高血氨症。

门冬氨酸鸟氨酸在体内可提供尿素和谷氨酰胺合成的底物。谷氨酰胺是氨的解毒产物，同时也是氨的储存及运输形式。在生理和病理条件下，尿素的合成及谷氨酰胺的合成会受到鸟氨酸、门冬氨酸和其它二羧基化合物的影响。鸟氨酸几乎涉及尿素循环的活化和氨的解毒的全过程，在此过程中形成精氨酸，继而分离出尿素形成鸟氨酸，门冬氨酸参与肝细胞内核酸的合成，以利于修复被损伤的肝细胞。另外，由于门冬氨酸对肝细胞内三羧酸循环代谢过程的间接促进作用，促进了肝细胞内的能量合成，利于损伤肝细胞的修复，加快肝功能的恢复。因此，门冬氨酸鸟氨酸在临床上适用于急、慢性肝病包括肝硬化、脂肪肝、各型病毒性和中毒性肝炎引发的高血氨症，特别是因肝脏疾病所引起的中枢神经系统症状的改善及肝性脑病的救治，其疗效确切，不良反应较少，是治疗肝脏病变引起的高血氨症的临床主要用药，在临床使用中必不可少。

门冬氨酸鸟氨酸为门冬氨酸和鸟氨酸形成的盐，在成盐过程中需要游离的鸟氨酸参与，游离的鸟氨酸性质极不稳定，加热、氧气、pH值等均会导致鸟氨酸发生化学变化，产生杂质，杂质的存在会降低产品纯度，引发不良反应，影响用药安全，因此如何更低成本更环保的制备出高纯度的门冬氨酸鸟氨酸成为研究的热点。

英国专利GB965637、GB1067742、Brit.965,637、Brit.1,067,742、欧洲专利EP0477991、中国专利CN101844995A均以鸟氨酸盐酸盐为起始物料，经离子交换树脂吸附、交换、洗脱、浓缩等操作，获得游离鸟氨酸，然后再与门冬氨酸成盐，得到本品。以上方法树脂交换量有限，生产周期长，收率不高，且操作中产生大量的废弃树脂废弃物，树脂处理耗费大量的水资源，大量的废水严重影响环境，洗脱液需要加热浓缩浪费大量热能，生产成本高。

中国专利CN101100435A采用将鸟氨酸硫酸盐溶于水中，加入门冬氨酸，加热溶解后用氢氧化钡中和硫酸，过滤沉淀；再用D403 树脂除去残余的钡离子；过滤除去树脂，溶液减压浓缩，加入无水乙醇在搅拌、加热、回流状态下结晶。该方法产生剧毒硫酸钡废弃物，影响环境，无法保证用药安全，且仍需要树脂来去除重金属离子，因此该操作工艺复杂，工业化生产难度较大。

中国专利CN 102102118 B采用离子交换树脂与碳酸钾、溴化氢等反应，加入精氨酸酶制备固定化酶后将精氨酸转化为鸟氨酸，然后与门冬氨酸成盐，该方法同样涉及大量的树脂及多种有机溶剂，且操作繁琐费时，不利于环境保护和工业化生产。

中国专利CN101880240A采用将鸟氨酸醋酸盐溶于水中，加入氨水调pH，加入大量丙酮，使醋酸铵沉淀，过滤后加入门冬氨酸，升温回流与门冬氨酸鸟氨酸成盐，再加入溶剂进行析晶打浆等操作，得到门冬氨酸鸟氨酸，该方法操作过程中用到了丙酮等大量的有机溶剂，且存在加热回流操作，需高度注意生产防爆操作，不利于劳动保护和环境保护，操作费时。

中国专利CN 102093236 B公开了一种门冬氨酸鸟氨酸的精制方法，采用将门冬氨酸鸟氨酸粗品（含量96.5%），利用氧化铝层析柱，以丙酮、乙腈等大量有机溶剂为洗脱液，进行柱色谱层析分离，得到高纯度门冬氨酸鸟氨酸，该方法操作过程中用到了丙酮、乙腈等大量的有机溶剂，且需要对有机溶剂洗脱液进行加热浓缩等操作过程，生产安全性低，生产操作繁琐，层析柱分离样品量有限，生产效率低，操作时间长，工业化生产难度较大。

中国专利CN 102863346A采用精氨酸在氨水和有机胺催化剂的作用下加热水解得到鸟氨酸粗品，将所述的鸟氨酸粗品浓缩提纯后与门冬氨酸反应生成门冬氨酸鸟氨酸，操作过程中在105-110℃温度下加热2小时，鸟氨酸存在较大程度的变化，生成的杂质较多，难以除去，严重影响产品质量，影响用药安全性。

本发明人经过大量系统的创造性研究工作，得到了一种生产工艺更简单、成本更低、生产过程不需要粉末状或球型的离子交换树脂物料、沉淀剂或催化剂的制备工艺，所得产品收率高、纯度高，创造性的解决了现有技术问题，与现有技术相比具有实质性的不同和显著的进步，采用本发明方法生产门冬氨酸鸟氨酸产生了意想不到的结果，迄今未见国内外有相关报道和使用。

发明内容

本发明第一个目的是克服现有技术的缺点和不足，提供一种不需要树脂或沉淀剂或催化剂参与、利于环境保护、生产更为简便的适合工业化生产的门冬氨酸鸟氨酸生产工艺。

本发明的第二个目的是提供一种门冬氨酸鸟氨酸制备方法，操作过程中无高温反应，使成分更加稳定，产品纯度高，用药更加安全，生产能耗低，生产成本低。

本发明的第三个目的是提供一个高效率的门冬氨酸鸟氨酸制备方法，降低成本。

本发明提供了一种门冬氨酸鸟氨酸的制备方法，包括如下操作步骤：

（1）配制鸟氨酸盐水溶液，溶质重量百分含量为10%—50%；

（2）鸟氨酸盐水溶液用碱液调pH8-11，作为电渗析设备淡化室液体，以水作为电渗析设备浓缩室液，进行电渗析操作，使淡化室液体电导率降至1.5ms/cm以下；

（3）将淡化室中的鸟氨酸溶液取出，加入门冬氨酸，调pH至7-9；

（4）50℃—60℃真空减压浓缩；

（5）向浓缩液中加入醇液析晶，醇（体积）与浓缩液（重量）比例为5—30倍；

（6）过滤得结晶物，在50℃—60℃真空减压干燥，使水分含量低于7%。

所述的制备方法所用的鸟氨酸盐为鸟氨酸的无机酸盐或有机酸盐。

所述的制备方法中调节鸟氨酸盐水溶液pH8-11所用的碱液为氨水或氢氧化钠水溶液。

所述的制备方法中析晶所用的醇液为甲醇、乙醇或其各自的水溶液或其混合物。

所述的制备方法操作过程中不使用球状或粉末状离子交换树脂物料。

所述的制备方法操作过程中无柱层析操作。

所述的制备方法所用鸟氨酸盐优选鸟氨酸盐酸盐。

所述的制备方法中析晶所用的醇优选甲醇。

本发明对电渗析设备的结构和型号没有限制，对电渗析膜的种类、型号以及膜对的组成方式没有限制，市售的电渗析设备以及由各种材料制成的各种规格型号的阴、阳离子交换膜均可作为进行本发明的电渗析操作基础，电渗析操作所用的电极类型、极化水浓度等，不会对采用本发明工艺方法的实施结果产生影响。

门冬氨酸及鸟氨酸盐在制备过程中可能会有氯化物、硫酸盐、铵盐、铁盐的残留，这些杂质的存在会降低终产品纯度，影响产品的使用安全，需要对这些杂质进行严格监控，方法如下：

氯化物：取样品0.1g，置50ml比色管，加水溶解使成25ml，加稀硝酸10ml，摇匀，加水至40ml，摇匀，加硝酸银试液1ml，加水至50ml，摇匀，暗处放置5分钟备用；取标准氯化钠溶液3.0ml（取氯化钠0.165g，置1000ml量瓶中，加水溶解稀释至刻度，摇匀，作为贮备液。临用前，取贮备液10ml，置100ml量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，即得。），同法操作，样品溶液颜色与对照液比较，不得更浓（0.03%）。

硫酸盐：取本品1.0g，置50ml比色管，加水溶解使成40ml，加稀盐酸2ml，摇匀，加25%氯化钡溶液5ml，加水成50ml摇匀，放置10分钟，备用；取标准硫酸钾溶液2.0ml，（取硫酸钾0.181g，置1000ml量瓶中，加水溶解稀释至刻度，摇匀，即得。），同法操作，样品溶液颜色与对照液比较，不得更浓（0.03%）。

铵盐：取本品0.1g，置蒸馏瓶中，加无氨水200ml，加氧化镁1g馏出液导入加有稀盐酸1滴与无氨水5ml的比色管中，馏出量达40ml时，停止蒸馏。加氢氧化钠试液5滴，加无氨水成50ml，加碱性碘化汞钾试液2ml，摇匀，放置15分钟，备用；取标准氯化铵溶液4.0ml（取氯化铵31.5mg，置1000ml量瓶中，加水溶解稀释至刻度，摇匀，即得。），同法操作，样品溶液颜色与对照液比较，不得更浓（0.04%）。

铁盐：取本品1.0g，置50ml比色管，加水溶解使成25ml，加稀盐酸4ml，摇匀，加过硫酸铵50mg，加水成35ml摇匀，加30%的硫氰酸铵溶液3ml，加加水成50ml，摇匀备用；取标准铁溶液1.5ml（取硫酸铁铵0.863g，置1000ml量瓶中，加水溶解，加硫酸2.5ml，加水稀释至刻度，摇匀，作为贮备液。临用前，取贮备液10ml，置100ml量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，即得。）同法操作，样品溶液颜色与对照液比较，不得更浓（0.003%）。

样品干燥后有利于保存和产品稳定，因此需要控制水分含量，精密称取本品2g，置于恒重称量瓶内，在105℃干燥至恒重，计算减失重量，不得过7%。

由本发明方法所得到的门冬氨酸鸟氨酸，可采用高效液相色谱法检测其中门冬氨酸鸟氨酸含量，操作方法如下：

用氨基键合硅胶色谱柱（4.6mm×250mm，5μm）为分离柱；以0.05mol/L磷酸二氢钾溶液—乙腈（60:40）为流动相；检测波长为200nm，流速为1ml/min。理论板数按门冬氨酸计算应不低于3000，鸟氨酸峰与门冬氨酸峰的分离度应符合要求。

测定法：精密称取本品适量，用50%乙腈溶液稀释制成每1ml约含门冬氨酸鸟氨酸1mg的溶液，作为供试品溶液，精密量取供试品溶液10μL，注入液相色谱仪，记录色谱图；另精密称取门冬氨酸鸟氨酸对照品，同法测定，以门冬氨酸与鸟氨酸峰面积的总和按外标法计算，即得。

由本发明方法所得到的门冬氨酸鸟氨酸，可采用高效液相色谱法检测产品中的杂质，操作方法如下：

用氨基键合硅胶色谱柱（4.6mm×250mm，5μm）为分离柱；以0.05mol/L磷酸二氢钾溶液—乙腈（60:40）为流动相；检测波长为200nm，流速为1ml/min。理论板数按门冬氨酸计算应不低于3000，鸟氨酸峰与门冬氨酸峰的分离度应符合要求。

测定法：精密称取本品适量，用50%乙腈溶液稀释制成每1ml约含门冬氨酸鸟氨酸1mg的溶液，作为供试品溶液，精密量取供试品溶液1mL用50%乙腈溶液稀释至100ml作为对照品溶液，分别取供试品溶液和对照品溶液各10μl注入液相色谱仪，记录色谱图；以对照品溶液色谱图中门冬氨酸与鸟氨酸峰面积总和采用主成分自身对照法进行计算杂质含量，即得。

本发明提供了可工业化生产门冬氨酸鸟氨酸的制备方法，具有如下优点：

本发明所述的门冬氨酸鸟氨酸制备方法，制备过程中不使用任何球状或粉末状树脂物料，无柱层析操作，没有树脂物料等固体废弃物，同时，无需耗费大量水资源进行树脂冲洗或再生，成本低，更有利于环保。

本发明所述的门冬氨酸鸟氨酸的制备方法，不使用沉淀剂或催化剂，利于环境保护。

本发明所述的门冬氨酸鸟氨酸的制备方法，操作过程中成分更加稳定，产品纯度高，用药更加安全，生产能耗低，利于降低生产成本。

本发明所述的门冬氨酸鸟氨酸制备方法，产品生产过程操作简便，生产耗时少，生产效率高，成本低。

具体实施方式

以下通过具体实施例，对本发明作更为详细的说明，但本发明不仅限于这些实施例。本领域技术人员根据现有知识对本发明进行等同替换或相应的逻辑改进，均属于本发明的范围。

实施例1

称取鸟氨酸盐酸盐5kg，加入45kg纯化水中溶解得到10%的鸟氨酸盐酸盐溶液，用氨水调pH8，作为电渗析设备淡化室液体，以水作为电渗析设备浓缩室液，进行电渗析操作，电压40V，调节循环泵使淡化室液体循环流动，流量500L/h，使淡化室液体电导率降至1.5ms/cm以下，将淡化室中的溶液取出，搅拌，加入门冬氨酸，调pH至7，按照液体重量0.1%（w/w）比例称取活性炭，加入至料液中，搅拌20分钟，过滤除炭，将溶液50℃真空减压浓缩至原体积的1/3，将浓缩液加入5倍体积甲醇溶液中析晶1小时，过滤得结晶物，将产品在50℃真空减压干燥6h，得到7.20kg（收率91.3%），水分含量4.9%。

实施例2

称取鸟氨酸盐酸盐5kg，加入5kg纯化水中溶解得到50%的鸟氨酸盐酸盐溶液，用氨水调pH11，作为电渗析设备淡化室液体，以水作为电渗析设备浓缩室液，进行电渗析操作，电压40V，调节循环泵使淡化室液体循环流动，流量300L/h，使淡化室液体电导率降至1.5ms/cm以下，将淡化室中的溶液取出，搅拌，加入门冬氨酸，调pH至9，按照液体重量0.1%（w/w）比例称取活性炭，加入至药液中，搅拌20分钟，过滤除炭，将溶液60℃真空减压浓缩浓缩至原体积的1/3，将浓缩液加入30倍体积甲醇溶液中析晶3小时，过滤得结晶物，将产品在60℃真空减压干燥4h，得到7.31kg（收率92.7%），水分含量4.4%。

实施例3

称取鸟氨酸盐酸盐5kg，加入20kg纯化水中溶解得到20%的鸟氨酸盐酸盐溶液，用氨水调pH10，作为电渗析设备淡化室液体，以水作为电渗析设备浓缩室液，进行电渗析操作，电压40V，调节循环泵使淡化室液体循环流动，流量500L/h，使淡化室液体电导率降至1.5ms/cm以下，将淡化室中的溶液取出，搅拌，加入门冬氨酸，调pH至8，按照液体重量0.1%（w/w）比例称取活性炭，加入至药液中，搅拌20分钟，过滤除炭，将溶液60℃真空减压浓缩浓缩至原体积的1/3，将浓缩液加入15倍体积甲醇溶液中析晶1.5小时，过滤得结晶物，将产品在60℃真空减压干燥4h，得到7.36kg（收率93.3%），水分含量4.3%。

实施例4

称取鸟氨酸盐酸盐5kg，加入11.6kg纯化水中溶解得到30%的鸟氨酸盐酸盐溶液，用氨水调pH10，作为电渗析设备淡化室液体，以水作为电渗析设备浓缩室液，进行电渗析操作，电压40V，调节循环泵使淡化室液体循环流动，流量350L/h，使淡化室液体电导率降至1.5ms/cm以下，将淡化室中的溶液取出，搅拌，加入门冬氨酸，调pH至8，按照液体重量0.1%（w/w）比例称取活性炭，加入至药液中，搅拌20分钟，过滤除炭，将溶液60℃真空减压浓缩浓缩至原体积的1/3，将浓缩液加入20倍体积甲醇溶液中析晶2小时，过滤得结晶物，将产品在60℃真空减压干燥4h，得到7.41kg（收率94.0%），水分含量4.6%。

实验例1 样品检测分析

样品

含量

单个最大有关物质

总有关物质

氯化物

硫酸盐

铵盐

铁盐

水分

实施例1

99.56%

0.08%

0.12%

＜0.03%

＜0.03%

＜0.04%

＜0.003%

4.9%

实施例2

99.59%

0.09%

0.14%

＜0.03%

＜0.03%

＜0.04%

＜0.003%

4.4%

实施例3

99.62%

0.08%

0.12%

＜0.03%

＜0.03%

＜0.04%

＜0.003%

4.3%

实施例4

99.53%

0.08%

0.13%

＜0.03%

＜0.03%

＜0.04%

＜0.003%

4.6%

结果表明：本品纯度高。

实验例2 高温影响因素试验

取实施例3的样品，于60℃条件存放，并于5天、10天取样检查。

结果表明：本品对热稳定性良好。

实验例3 光照影响因素试验

取实施例3的样品，于4500LX条件存放，并于5天、10天取样检查。

结果表明：本品对光稳定性良好。

实验例4 加速稳定性试验

取实施例3的样品，在40℃±2℃，RH75%±5条件存放，于留样1、2、3、6个月末时取样分析检测。

结果表明：本品对热稳定性良好。

实验例5 长期稳定性试验

取实施例3的样品，用铝塑复合膜袋包装，在25℃±2℃，RH60%±10条件存放，于留样3、6、9、12、18、24、36个月末时取样分析检测。

试验结果表明，本品用铝塑复合膜包装可稳定存放36个月，本品稳定性良好。

Claims (8)

1.一种门冬氨酸鸟氨酸的制备方法，包括如下步骤：

（1）配制鸟氨酸盐水溶液，溶质重量百分含量为10%—50%；

（2）鸟氨酸盐水溶液用碱液调pH8-11，作为电渗析设备淡化室液体，以水作为电渗析设备浓缩室液，进行电渗析操作，使淡化室液体电导率降至1.5ms/cm以下；

（3）将淡化室中的鸟氨酸溶液取出，加入门冬氨酸，调pH至7-9；

（4）50℃—60℃真空减压浓缩；

（5）向浓缩液中加入醇液析晶，醇（体积）与浓缩液（重量）比例为5—30倍；

（6）过滤得结晶物，在50℃—60℃真空减压干燥，使水分含量低于7%。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所用鸟氨酸盐为鸟氨酸的无机酸盐或有机酸盐。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于调节鸟氨酸盐水溶液pH8-11所用的碱液为氨水或氢氧化钠水溶液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于析晶所用的醇液为甲醇、乙醇或其各自的水溶液或其混合物。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于制备门冬氨酸鸟氨酸的过程中不使用球状或粉末状离子交换树脂物料。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于制备门冬氨酸鸟氨酸的过程中无柱层析操作。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所用鸟氨酸盐为鸟氨酸盐酸盐。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于析晶所用的醇液为甲醇。