CN104292149B - 一种制备鸟氨酸内酰胺的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种制备鸟氨酸内酰胺的方法，所述方法包括以下步骤：1)以L-鸟氨酸盐酸盐为原料，脱盐得到L-鸟氨酸；2)L-鸟氨酸在无水乙醇中进行分子内脱水反应；3)反应产物结晶后得到高纯度鸟氨酸内酰胺；所述分子内脱水反应的反应式为：

Description

一种制备鸟氨酸内酰胺的方法

技术领域

本发明涉及化合物的精制工艺，具体地，涉及门冬氨酸鸟氨酸的主要杂质鸟氨酸内酰胺的制备方法。

背景技术

门冬氨酸鸟氨酸主要用于治疗各型肝炎、肝硬化、脂肪肝、肝炎后综合症等急、慢性肝病引发的血氨升高及肝性脑病。鸟氨酸内酰胺，化学名为3-氨基-2-哌啶酮，结构式为：

该化合物是门冬氨酸鸟氨酸原料药及制剂中的主要杂质。为了准确检测门冬氨酸鸟氨酸原料药及制剂中鸟氨酸内酰胺杂质的含量，从而确保门冬氨酸鸟氨酸的质量，需要高纯度的鸟氨酸内酰胺作为检测的对照品。目前，市场上供应该杂质对照品厂家极少，价格昂贵，且未见对鸟氨酸内酰胺的详细合成及纯化方法的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备鸟氨酸内酰胺的方法，从而为准确检测门冬氨酸鸟氨酸原料药及制剂中主要杂质的含量提供低成本、高纯度的对照品。

为了实现上述目的，本发明提供了一种鸟氨酸内酰胺的制备方法，所述方法包括以下步骤：1)以L-鸟氨酸盐酸盐为原料，脱盐得到L-鸟氨酸；2)L-鸟氨酸在无水乙醇中进行分子内脱水反应；3)反应产物结晶后得到高纯度鸟氨酸内酰胺；所述分子内脱水反应的反应式为:

具体的，所述方法包括以下步骤：

1)将L-鸟氨酸盐酸盐配制成浓度40～50％的水溶液，调节pH值至8～9，50～60℃下减压浓缩得L-鸟氨酸固体；

2)在步骤1)所得固体中，以重量体积比为1:4～5加入无水乙醇，常温下搅拌、溶解，过滤除去不溶物，所得无水乙醇溶液作为反应溶液，在85～90℃常压冷凝回流条件下进行分子内脱水反应，反应完全后，55～60℃下减压蒸馏除去无水乙醇，得油状物；

3)在步骤2)所得油状物中加入二氯甲烷，溶解后滤去不溶物，50～60℃减压蒸馏除去二氯甲烷后得油状物，以重量体积比为1:4～5加入无水乙醇，溶解后滴加石油醚，至溶液出现浑浊时停止滴加，室温下搅拌析晶，至大量白色固体出现，在2～5℃条件下放置12～18h，过滤，将所得固体烘干，即得鸟氨酸内酰胺。

所述步骤1)中，调节pH值的试剂选用碳酸钠水溶液。

所述步骤2)还包括以下步骤：在所述不溶物中，再次以重量体积比1:4～5加入无水乙醇，常温下搅拌、溶解、过滤，得第二批无水乙醇溶液，将前后两次过滤所得的两批无水乙醇溶液合并作为反应溶液；

所述步骤2)还包括以下步骤：在分子内脱水反应过程中，当反应溶液体积减少1/10～1/5，补充等体积的无水乙醇，以保证反应溶液的总体积维持在适宜反应进行的范围内；

步骤2)所述反应完全的判断方法为：采用薄层色谱法检测反应液中的L-鸟氨酸的显色点，当反应液中检测不到L-鸟氨酸的显色点时，停止反应；

所述薄层色谱法按照常规步骤进行操作；其中，薄层板为普通的硅胶板；展开体系为甲醇-二氯甲烷，二者的体积比为甲醇：二氯甲烷＝1:1～1.2；显色剂为茚三酮-丙酮，二者的质量体积比为茚三酮：丙酮＝1:45～50。

所述步骤3)中，步骤2)所得油状物与加入的二氯甲烷的重量体积比为1：4～5；搅拌析晶的时间不少于4h；烘干的条件为：在真空干燥箱中，50～60℃烘干5～8h。

作为最优选方案，本发明所述方法包括以下步骤：

1)将L-鸟氨酸盐酸盐配制成浓度40％的水溶液，用10％碳酸钠水溶液调节pH值至8.5，55℃下减压浓缩得L-鸟氨酸固体；

2)在步骤1)所得固体中，以重量体积比为1:4～5加入无水乙醇，室温下搅拌溶解，过滤得无水乙醇溶液和不溶物，在不溶物中以重量体积比为1:4～5加入无水乙醇，室温搅拌溶解，得无水乙醇溶液，合并两次无水乙醇溶液，90℃下常压冷凝蒸馏进行分子内脱水反应，每当反应溶液减少1/10补加等体积的无水乙醇；用薄层色谱法检测鸟氨酸显色点，展开体系为甲醇-二氯甲烷，二者的体积比为甲醇：二氯甲烷＝1:1，显色剂为茚三酮-丙酮，二者的质量体积比为茚三酮：丙酮＝1:50，检测不到鸟氨酸显色点时停止反应；55℃下减压蒸馏除去无水乙醇，得油状物；

3)在步骤2)所得油状物中加入二氯甲烷，溶解后滤去不溶物，60℃减压蒸馏除去二氯甲烷后得油状物，以重量体积比为1：4～5加入无水乙醇，溶解后滴加石油醚，至溶液出现浑浊时停止滴加，室温下搅拌析晶4h，有大量白色固体析出，在4℃条件下放置12h，过滤，于55℃真空干燥6h，即得鸟氨酸内酰胺。

本发明提供的制备方法原料易得，操作简便，易于控制，析晶过程稳定可靠，所得鸟氨酸内酰胺的纯度高，产率较高，适合大规模生产鸟氨酸内酰胺。

附图说明

图1，为实施例1所得鸟氨酸内酰胺的HPLC谱图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。

实施例1：鸟氨酸内酰胺的制备

1、按照以下步骤制备鸟氨酸内酰胺：

1)取L-鸟氨酸盐酸盐100g，加入去离子水150g，室温溶解，用10％碳酸钠水溶液调节pH值至8.5，55℃下减压浓缩得L-鸟氨酸固体；

2)在步骤1)所得固体中，加入无水乙醇300ml，室温下搅拌溶解，过滤得无水乙醇溶液和不溶物，在不溶物中加入无水乙醇100ml，室温搅拌溶解，过滤得第二批无水乙醇溶液，将前后两次过滤所得的两批无水乙醇溶液合并作为反应溶液，90℃下常压冷凝蒸馏进行分子内脱水反应，每当反应溶液减少40ml补加40ml无水乙醇；用薄层色谱法检测鸟氨酸显色点，展开体系为甲醇-二氯甲烷，二者的体积比为甲醇：二氯甲烷＝1:1，显色剂为茚三酮-丙酮，二者的质量体积比为茚三酮：丙酮＝1:50，检测不到鸟氨酸显色点时停止反应；55℃下减压蒸馏除去无水乙醇，得油状物；

3)在步骤2)所得油状物中加入200ml二氯甲烷，溶解后滤去不溶物，60℃减压蒸馏除去二氯甲烷后得油状物，加入200ml无水乙醇，溶解后滴加石油醚，至溶液出现浑浊时停止滴加，室温下搅拌析晶4h，有大量白色固体析出，在4℃条件下放置12h，过滤，于55℃真空干燥6h，得到白色结晶性粉末42g，总收率53.3％。

2、对所得白色粉末进行检测，结果如下：

(1)质谱：在ESI(+)-MS质谱中，测得的分子离子峰[M+H]+m/z为115.1，与鸟氨酸内酰胺C₅H₁₀N₂O(Mw＝114)的分子量一致。

鸟氨酸内酰胺结构中骨架原子编号如下：

(2)核磁共振氢谱解析：经D₂O交换后的供试品¹H-NMR谱中，除去D₂O的溶剂峰(δ_H4.69)，测得分子结构中有4种不同环境的7个质子的共振峰，各峰积分比(由低场向高场)为：2:2:2:1；¹H-NMR的归属：δ_H1.809～1.891(2H，多重峰)与1位上的质子相应；δ_H1.966～2.317(2H，多重峰，两组)与2位上的质子相应；δ_H3.287～3.322(2H，三重峰)与3位上的质子相应；δ_H3.918～3.967(1H，三重峰)与4位上的质子相应；

(3)核磁共振碳谱解析：δ_C19.86与1位碳相应，δ_C24.66与2位碳相应，δ_C41.33与3位碳相应，δ_C49.46与4位碳相应，δ_C168.89与羰基位碳相应。

由以上表征信息可知，所得粉末为鸟氨酸内酰胺。

(4)用HPLC检测所得鸟氨酸内酰胺的纯度，检测条件为：色谱柱为氨基键合硅胶色谱柱，流动相为磷酸二氢钾缓冲液：乙腈＝35:65，流动相流速为1.0ml/min，检测器为UV检测器，检测波长为205nm，柱温为30℃，进样量为20ul。HPLC谱图见图1，鸟氨酸内酰胺的出峰时间为8～10min，经计算其纯度为99.74％。

实施例2：鸟氨酸内酰胺的制备

按照以下步骤制备鸟氨酸内酰胺：

1)取L-鸟氨酸盐酸盐100g，加入去离子水150g，室温溶解，用10％碳酸钠水溶液调节pH值至8.0，60℃下减压浓缩得L-鸟氨酸固体；

2)在步骤1)所得固体中，加入无水乙醇400ml，室温下搅拌溶解，过滤得无水乙醇溶液，即反应溶液，85℃下常压冷凝蒸馏进行分子内脱水反应，每当反应溶液减少80ml补加80ml无水乙醇；用薄层色谱法检测鸟氨酸显色点，展开体系为甲醇-二氯甲烷，二者的体积比为甲醇：二氯甲烷＝1:1.2，显色剂为茚三酮-丙酮，二者的质量体积比为茚三酮：丙酮＝1:50，检测不到鸟氨酸显色点时停止反应；55℃下减压蒸馏除去无水乙醇，得油状物；

3)在步骤2)所得油状物中加入200ml二氯甲烷，溶解后滤去不溶物，50℃减压蒸馏除去二氯甲烷后得油状物，加入200ml无水乙醇，溶解后搅拌下滴加石油醚，至溶液出现浑浊时停止滴加，室温下搅拌析晶5h，有大量白色固体析出，在5℃条件下放置16h，过滤，于55℃真空干燥5h，得到粉末40g，总收率50.1％；经检测(检测方法同实施例1)，其为鸟氨酸内酰胺，纯度为99.3％。

实施例3：鸟氨酸内酰胺的制备

按照以下步骤制备鸟氨酸内酰胺：

1)取L-鸟氨酸盐酸盐100g，加入去离子水100g，室温溶解，用10％碳酸钠水溶液调节pH值至9.0，50℃下减压浓缩得L-鸟氨酸固体；

2)在步骤1)所得固体中，加入无水乙醇400ml，室温下搅拌溶解，过滤得无水乙醇溶液，即反应溶液，88℃下常压冷凝蒸馏进行分子内脱水反应，每当反应溶液减少60ml补加60ml无水乙醇；用薄层色谱法检测鸟氨酸显色点，展开体系为甲醇-二氯甲烷，二者的体积比为甲醇：二氯甲烷＝1:1.1，显色剂为茚三酮-丙酮，二者的质量体积比为茚三酮：丙酮＝1:45，检测不到鸟氨酸显色点时停止反应；60℃下减压蒸馏除去无水乙醇，得油状物；

3)在步骤2)所得油状物中加入250ml二氯甲烷，溶解后滤去不溶物，55℃减压蒸馏除去二氯甲烷后得油状物，加入200ml无水乙醇，溶解后搅拌下滴加石油醚，至溶液出现浑浊时停止滴加，室温下搅拌析晶4h，有大量白色固体析出，在2℃条件下放置18h，过滤，于50℃真空干燥8h，得到粉末40.8g，总收率51.0％；经检测(检测方法同实施例1)，其为鸟氨酸内酰胺，其纯度为99.5％。

对比例1：鸟氨酸内酰胺的制备

与实施例1相比，区别仅在于，步骤1)将L-鸟氨酸盐酸盐溶解后，采用732型强酸型阳离子交换树脂进行脱盐，采用5％氨水进行解吸附，所得解吸液浓缩至干得油状物；所得最终产品为34g，总收率42.6％，纯度为98.3％。

由对比例1可知，步骤1)中采用阳离子交换树脂去除HCl的方法操作复杂，且所得产品收率和纯度均低于实施例1～3制备得到的鸟氨酸内酰胺。

对比例2：鸟氨酸内酰胺的制备

与实施例1相比，区别仅在于，将步骤3)所述“在4℃条件下放置12h”的操作省略；所得最终产品为31g，总收率39.3％，纯度为99.0％。

对比例2中省略了步骤3)所述在2～5℃条件下放置12～18h的步骤，所得产品纯度略低于实施例1且收率明显下降。

综上所述，本发明提供的制备方法获得的鸟氨酸内酰胺收率可达50％以上，纯度可达99.3％以上，取得了有益的技术效果；且步骤简单，易于操控，适合大规模生产。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (1)

1.一种制备鸟氨酸内酰胺的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)将L-鸟氨酸盐酸盐配制成浓度40％的水溶液，用10％碳酸钠水溶液调节pH值至8.5，55℃下减压浓缩得L-鸟氨酸固体；

2)在步骤1)所得固体中，以重量体积比为1:4～5加入无水乙醇，室温下搅拌溶解，过滤得无水乙醇溶液和不溶物，在不溶物中以重量体积比为1:4～5加入无水乙醇，室温搅拌溶解，得无水乙醇溶液，合并两次无水乙醇溶液，90℃下常压冷凝蒸馏进行分子内脱水反应，每当反应溶液减少1/10补加等体积的无水乙醇；用薄层色谱法检测鸟氨酸显色点，展开体系为甲醇-二氯甲烷，二者的体积比为甲醇：二氯甲烷＝1:1，显色剂为茚三酮-丙酮，二者的质量体积比为茚三酮：丙酮＝1:50，检测不到鸟氨酸显色点时停止反应；55℃下减压蒸馏除去无水乙醇，得油状物；

3)在步骤2)所得油状物中加入二氯甲烷，溶解后滤去不溶物，60℃减压蒸馏除去二氯甲烷后得油状物，以重量体积比为1：4～5加入无水乙醇，溶解后滴加石油醚，至溶液出现浑浊时停止滴加，室温下搅拌析晶4h，有大量白色固体析出，在4℃条件下放置12h，过滤，于55℃真空干燥6h，即得鸟氨酸内酰胺。