CN107698642A - 一种用于制备甲钴胺的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于制备甲钴胺的方法,将氰钴胺、丁酮、六水氯化钴溶于纯化水中,滴加硼氢化钠溶液进行还原反应,再滴加三甲基碘化亚砜进行甲基化反应生成甲钴胺,然后通过结晶的方法进行精制,得到高纯度的甲钴胺。本发明所提供的制备方法简单易行,操作简便,反应彻底,条件温和,收率高,产品纯度高,特别适合规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及化学合成技术领域,尤其涉及一种用于制备甲钴胺的方法。
背景技术
甲钴胺的英文名称为Mecobalamin,CAS NO:13422-55-4,化学名称为:Coα-[α-(5,6)-二甲基苯并咪唑基]-Coβ-甲钴酰胺,分子式为C63H91CoN13O14P,分子量为1344.40,结构式如下:
甲钴胺又称甲基化维生素B12,为抗周围神经病药,能够直接参与体内代谢,因此它与腺苷钴胺都被成为辅酶型维生素B12,甲钴胺通过甲基化作用维持体内细胞形态及功能的稳定,临床上多应用本品治疗由糖尿病引起的神经障碍、多发性神经炎等周围神经疾病,尤其对糖尿病的并发症如麻木、疼痛及麻痹有很明显的效果。甲钴胺还可以促进核酸和蛋白质的合成,并促进轴索内轴流和轴索再生及髓鞘形成,因此对神经轴突传递延迟和神经传递物质的减少有很好的恢复作用。
现有制备甲钴胺的工艺主要有:1.以羟钴胺为原料。用甲基碘化汞或甲基六氟硅酸对羟钴胺进行甲基化制备甲钴胺,或用锌粉和草酸甲酯对羟钴胺进行还原甲基化制备甲钴胺;2.以氰钴胺为原料。用硼氢化钠对氰钴胺进行还原,然后用甲基化试剂对还原态的氰钴胺进行甲基化,常用甲基化试剂有碘甲烷、对甲苯磺酸甲酯、草酸甲酯等;以上获得的甲钴胺,都需要进行过柱纯化,再通过重结晶等方式才能获得合格的甲钴胺(满足ChP.2015版药典)。
但是,现有的甲钴胺制备工艺存在以下缺陷:
(1)需要使用甲基化试剂,有的甲基化试剂具有较强毒性,有的甲基化能力较弱,容易生成其他钴胺素,有的对环境有一定危害;
(2)纯化精制过程需要过柱等操作,在避光条件下操作不便,且收率低下,不宜生产化。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种用于制备甲钴胺的方法,
本发明的目的采用如下技术方案实现:
一种用于制备甲钴胺的方法,包括
还原反应步骤:将氰钴胺、丁酮和六水氯化钴加入到纯化水中,搅拌溶解,得到第一反应液;然后将硼氢化钠水溶液滴加进所述第一反应液中,滴加完毕后,搅拌,得到第二反应液;
甲基化反应步骤:往所述第二反应液中滴加三甲基碘化亚砜水溶液,滴加完毕,继续搅拌,得到第三反应液;
结晶步骤:往所述第三反应液中加入丙酮和乙酸的混合液,搅拌后,进行第一次过滤,取第一滤液;在搅拌的条件下,首先往第一滤液中倒入丙酮,然后滴入丙酮,滴加完毕后,继续搅拌,进行第二次过滤,取滤饼,得到粗品。
进一步地,还包括重结晶步骤:将所述粗品加入丙酮水溶液中,溶解后,搅拌,调节pH,然后进行第三次过滤,取第三滤液;在搅拌的条件下,首先往第三滤液中倒入丙酮,然后滴入丙酮,滴加完毕后,继续搅拌,进行第四次过滤,取滤饼,干燥后得到成品。
进一步地,在所述还原反应步骤中,在避光条件下,将氰钴胺、丁酮、六水氯化钴和纯化水加入烧瓶中,通入氮气保护,控制温度在30-40℃,搅拌溶解,得到第一反应液。
进一步地,在所述还原反应步骤中,氰钴胺与丁酮的重量比为1:0.4-1,氰钴胺与六水氯化钴的重量比为1:0.03-0.06,氰钴胺与纯化水的重量比为1:10-15。
进一步地,在所述还原反应步骤中:将硼氢化钠溶于水中,得到浓度为0.1-0.4g/ml的硼氢化钠水溶液;硼氢化钠与氰钴胺的质量比为0.2-0.6:1;将硼氢化钠水溶液以1-10ml/min的速度滴加进所述第一反应液中,保持反应温度为35±5℃,滴加完毕后,继续搅拌28-32min,得到第二反应液。
进一步地,在所述还原反应步骤中:将硼氢化钠水溶液滴加进所述第一反应液中时,控制滴加速度为3-9ml/min。
进一步地,在所述甲基化反应步骤中:控制所述第二反应液的温度为35-45℃,往所述第二反应液中滴加浓度为0.1-0.3g/ml的三甲基碘化亚砜水溶液,滴加完毕,继续搅拌18-22min;三甲基碘化亚砜与所述还原反应步骤中氰钴胺的质量比为0.2-0.5:1。
进一步地,在所述结晶步骤中,所述混合液中丙酮和乙酸体积比为1-3:1,搅拌直至体系的pH为6.0-7.0,进行第一次过滤。
进一步地,在所述结晶步骤中,控制所述第一滤液的温度为20-25℃,在搅拌的条件下,首先往第一滤液中倒入丙酮,然后滴入丙酮;其中,倒入的丙酮与第一滤液的体积比为2-4:1,滴入的丙酮与倒入的丙酮的体积比为0.5-1:1;滴加完毕后,继续搅拌4h以上,进行第二次过滤,取滤饼并用丙酮淋洗,得到粗品。
进一步地,在所述重结晶步骤中,所述丙酮水溶液的体积为所述粗品重量的15-25倍;在所述丙酮水溶液中,丙酮和水的体积比为1:1-1.5;采用盐酸、乙酸或硫酸中的一种或任意组合调节体系的pH为5.5-6.5。
进一步地,在所述重结晶步骤中,将所述第三滤液温度控制在20-25℃,倒入丙酮的量为所述丙酮水溶液体积的1-2倍,滴入丙酮量为所述丙酮水溶液体积的1-1.5倍;滴加完毕后,继续搅拌4h以上,进行第四次过滤,取滤饼,滤饼用丙酮淋洗后,置于58-62℃烘箱中干燥3.8-4.2h,得到成品。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
(1)本发明所提供的用于制备甲钴胺的方法,简单方便,反应时间短,甲基化反应完全,且收率高,副产物较少,精制过程简易,特别适合工业化生产。同时,克服了现有制备甲钴胺过程中甲基化试剂毒性大,甲基化能力弱,精制过程较为繁琐,难以实现大生产等缺陷。
(2)本发明所提供的用于制备甲钴胺的方法,采用的甲基化试剂三甲基碘化亚砜毒性小,甲基化能力强,生成的副产物很少。
(3)本发明所提供的用于制备甲钴胺的方法,工艺操作简便,无需增加过柱分离,通过重结晶的方法进行精制,就能获得纯度99.0%以上的产品。
(4)本发明所提供的用于制备甲钴胺的方法,工艺路线简单,收率达到90%以上,合成成本与现有工艺比,大大降低,可创造显著的经济价值,适合工艺化生产。
具体实施方式
下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种用于制备甲钴胺的方法,包括
还原反应步骤:将氰钴胺、丁酮和六水氯化钴加入到纯化水中,搅拌溶解,得到第一反应液;然后将硼氢化钠水溶液滴加进第一反应液中,滴加完毕后,搅拌,得到第二反应液;
甲基化反应步骤:往第二反应液中滴加三甲基碘化亚砜水溶液,滴加完毕,继续搅拌,得到第三反应液;
结晶步骤:往第三反应液中加入丙酮和乙酸的混合液,搅拌后,进行第一次过滤,取第一滤液;在搅拌的条件下,首先往第一滤液中倒入丙酮,然后滴入丙酮,滴加完毕后,继续搅拌,进行第二次过滤,取滤饼,得到粗品;
重结晶步骤:将粗品加入丙酮水溶液中,溶解后,搅拌,调节pH,然后进行第三次过滤,取第三滤液;在搅拌的条件下,首先往第三滤液中倒入丙酮,然后滴入丙酮,滴加完毕后,继续搅拌,进行第四次过滤,取滤饼,干燥后得到成品。
作为进一步的实施方式,在还原反应步骤中,在避光条件下,将氰钴胺、丁酮、六水氯化钴和纯化水加入烧瓶中,通入氮气保护,控制温度在30-40℃,搅拌溶解,得到第一反应液;其中,氰钴胺与丁酮的重量比为1:0.4-1,氰钴胺与六水氯化钴的重量比为1:0.03-0.06,氰钴胺与纯化水的重量比为1:10-15。
因为甲钴胺有光敏性,整个生产及检验应避光操作,合成反应过程中应通氮气保护。
作为进一步的实施方式,在还原反应步骤中:将硼氢化钠溶于水中,得到浓度为0.1-0.4g/ml的硼氢化钠水溶液;硼氢化钠与氰钴胺的质量比为0.2-0.6:1;将硼氢化钠水溶液以1-10ml/min的速度滴加进第一反应液中,保持反应温度为35±5℃,滴加完毕后,继续搅拌28-32min,得到第二反应液。
由于硼氢化钠在碱金属催化下会迅速水解,在短时间内释放出大量的氢气,其强大的还原作用能直接把氰钴胺的中心钴离子从三价态还原为一价态,这样会使氰钴胺在反应阶段破坏较大,因而滴加硼氢化钠溶液的过程不宜过快,更加优选地控制滴加速度为3-9ml/min。
作为进一步的实施方式,在甲基化反应步骤中:控制第二反应液的温度为35-45℃,往第二反应液中滴加浓度为0.1-0.3g/ml的三甲基碘化亚砜水溶液,三甲基碘化亚砜水溶液的滴加速度为5-10ml/min,滴加时间控制在30min以内,滴加完毕,继续搅拌18-22min;三甲基碘化亚砜与还原反应步骤中氰钴胺的质量比为0.2-0.5:1。
硼氢化钠滴加完毕后,氰钴胺处于还原态,化学性质活泼,容易发生其他副反应,因此硼氢化钠滴加完毕后,应尽快开始滴加三甲基碘化亚砜溶液,并且滴加速度不宜太慢,滴加时间控制在30分钟内为宜。
作为进一步的实施方式,在结晶步骤中,混合液中丙酮和乙酸体积比为1-3:1,搅拌直至体系的pH为6.0-7.0,进行第一次过滤。
作为进一步的实施方式,在结晶步骤中,控制第一滤液的温度为20-25℃,在搅拌的条件下,首先往第一滤液中倒入丙酮,然后滴入丙酮;其中,倒入的丙酮与第一滤液的体积比为2-4:1,滴入的丙酮与倒入的丙酮的体积比为0.5-1:1;滴加完毕后,继续搅拌4h以上,进行第二次过滤,取滤饼并用丙酮淋洗,得到粗品。
作为进一步的实施方式,在重结晶步骤中,丙酮水溶液的体积为粗品重量的15-25倍;在丙酮水溶液中,丙酮和水的体积比为1:1-1.5;采用盐酸、乙酸或硫酸中的一种或任意组合调节体系的pH为5.5-6.5。
作为进一步的实施方式,在重结晶步骤中,将第三滤液温度控制在20-25℃,倒入丙酮的量为丙酮水溶液体积的1-2倍,滴入丙酮量为丙酮水溶液体积的1-1.5倍;滴加完毕后,继续搅拌4h以上,进行第四次过滤,取滤饼,滤饼用丙酮淋洗后,置于58-62℃烘箱中干燥3.8-4.2h,得到成品。
在结晶和重结晶步骤中,丙酮都分为两次加入,首先直接倒入,然后滴加进入。是因为若直接把全部丙酮倒入,甲钴胺在溶液中析出较快,容易结成块状,并包裹杂质、盐、水分等,不利于提高产品的含量。因此,将部分丙酮使用滴加的方法加入,并且这过程中应尽量提高搅拌的速度,避免结块。
以下是本发明具体的实施例,在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。
实施例1:
一种制备甲钴胺的方法,包括以下步骤:
1.还原反应:避光条件下,将氰钴胺8.0g,六水氯化钴0.3g,丁酮6ml,水104ml加入烧瓶中,通氮气保护,控制温度在30-40℃,搅拌溶解,将硼氢化钠水溶液(3.2g硼氢化钠溶于16ml水)缓慢滴加进反应液,滴加速度为4ml/min,滴加完毕,继续搅拌30分钟;
2.甲基化反应:反应液温度调至35-45℃,马上将配置好的三甲基碘化亚砜溶液(2.6g三甲基碘化亚砜溶于24ml水)滴加进反应液,滴加完毕后继续搅拌20分钟;
3.结晶:用丙酮和乙酸的混合液(丙酮和乙酸的体积比为2:1)将反应液pH调至6.0,过滤,滤液温度控制在20-25℃,开启搅拌,倒入570ml丙酮,滴加丙酮260ml,滴加完毕后继续搅拌4小时,过滤,滤饼用丙酮淋洗,得粗品7.4g;
4.重结晶:将粗品溶于160ml丙酮水溶液中(丙酮和水的体积比为1:1),搅拌30分钟,用浓盐酸调节至6.0,过滤,滤液温度控制在20-25℃,开启搅拌,倒入240ml丙酮,滴加160ml丙酮,滴加完毕,继续搅拌4小时,过滤,滤饼用丙酮淋洗,于60℃烘箱中干燥4小时,得成品7.3g。
实施例1的成品:纯度为99.5%;收率为93%。
实施例2:
一种制备甲钴胺的方法,包括以下步骤:
1.还原反应:避光条件下,将氰钴胺40.0g,六水氯化钴2.4g,丁酮30ml,水500ml加入烧瓶中,通氮气保护,控制温度在30-40℃,搅拌溶解,将硼氢化钠水溶液(30g硼氢化钠溶于300ml水)缓慢滴加进反应液,滴加速度为8ml/min,滴加完毕,继续搅拌30分钟;
2.甲基化反应:反应液温度调至35-45℃,马上将配置好的三甲基碘化亚砜溶液(16g三甲基碘化亚砜溶于160ml水)滴加进反应液,滴加完毕后继续搅拌20分钟;
3.结晶:用丙酮和乙酸的混合液(丙酮和乙酸的体积比为2:1)将反应液pH调至6.5,过滤,滤液温度控制在20-25℃,开启搅拌,倒入2750ml丙酮,滴加丙酮1500ml,滴加完毕后继续搅拌4小时,过滤,滤饼用丙酮淋洗,得粗品36.5g;
4.重结晶:将粗品溶于650ml丙酮水溶液中(丙酮和水的体积比为1:1.3),搅拌30分钟,用浓盐酸调节至5.5,过滤,滤液温度控制在20-25℃,开启搅拌,倒入900ml丙酮,滴加650ml丙酮,滴加完毕,继续搅拌4小时,过滤,滤饼用丙酮淋洗,于60℃下干燥4小时,得成品36.3g。
实施例2的成品:纯度为99.3%;收率为92%。
实施例3:
一种制备甲钴胺的方法,包括以下步骤:
1.还原反应:避光条件下,将氰钴胺20g,六水氯化钴1.0g,丁酮16ml,水200ml加入烧瓶中,通氮气保护,控制温度在30-40℃,搅拌溶解,将硼氢化钠水溶液(12g硼氢化钠溶于60ml水)缓慢滴加进反应液,滴加速度为6ml/min,滴加完毕,继续搅拌30分钟;
2.甲基化反应:反应液温度调至35-45℃,马上将配置好的三甲基碘化亚砜溶液(10g三甲基碘化亚砜溶于100ml水)滴加进反应液,滴加完毕后继续搅拌20分钟;
3.结晶:用丙酮和乙酸的混合液(丙酮和乙酸的体积比为1:1)将反应液pH调至6.5,过滤,滤液温度控制在20-25℃,开启搅拌,倒入1600ml丙酮,滴加丙酮1400ml,滴加完毕后继续搅拌4小时,过滤,滤饼用丙酮淋洗,得粗品18.5g;
4.重结晶:将粗品溶于400ml丙酮水溶液中(丙酮和水的体积比为1:1),搅拌30分钟,用乙酸调节至6.5,过滤,滤液温度控制在20-25℃,开启搅拌,倒入600ml丙酮,滴加400ml丙酮,滴加完毕,继续搅拌4小时,过滤,滤饼用丙酮淋洗,于60℃烘箱中干燥4小时,得成品18.1g。
实施例3的成品:纯度为99%;收率为93%。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种用于制备甲钴胺的方法,其特征在于,包括
还原反应步骤:将氰钴胺、丁酮和六水氯化钴加入到纯化水中,搅拌溶解,得到第一反应液;然后将硼氢化钠水溶液滴加进所述第一反应液中,滴加完毕后,搅拌,得到第二反应液;
甲基化反应步骤:往所述第二反应液中滴加三甲基碘化亚砜水溶液,滴加完毕,继续搅拌,得到第三反应液;
结晶步骤:往所述第三反应液中加入丙酮和乙酸的混合液,搅拌后,进行第一次过滤,取第一滤液;在搅拌的条件下,首先往第一滤液中倒入丙酮,然后滴入丙酮,滴加完毕后,继续搅拌,进行第二次过滤,取滤饼,得到粗品。
2.如权利要求1所述的用于制备甲钴胺的方法,其特征在于,还包括重结晶步骤:将所述粗品加入丙酮水溶液中,溶解后,搅拌,调节pH,然后进行第三次过滤,取第三滤液;在搅拌的条件下,首先往第三滤液中倒入丙酮,然后滴入丙酮,滴加完毕后,继续搅拌,进行第四次过滤,取滤饼,干燥后得到成品。
3.如权利要求1所述的用于制备甲钴胺的方法,其特征在于,在所述还原反应步骤中,在避光条件下,将氰钴胺、丁酮、六水氯化钴和纯化水加入烧瓶中,通入氮气保护,控制温度在30-40℃,搅拌溶解,得到第一反应液。
4.如权利要求1所述的用于制备甲钴胺的方法,其特征在于,在所述还原反应步骤中,氰钴胺与丁酮的重量比为1:0.4-1,氰钴胺与六水氯化钴的重量比为1:0.03-0.06,氰钴胺与纯化水的重量比为1:10-15。
5.如权利要求1所述的用于制备甲钴胺的方法,其特征在于,在所述还原反应步骤中:将硼氢化钠溶于水中,得到浓度为0.1-0.4g/ml的硼氢化钠水溶液;硼氢化钠与氰钴胺的质量比为0.2-0.6:1;将硼氢化钠水溶液以1-10ml/min的速度滴加进所述第一反应液中,保持反应温度为35±5℃,滴加完毕后,继续搅拌28-32min,得到第二反应液。
6.如权利要求1所述的用于制备甲钴胺的方法,其特征在于,在所述甲基化反应步骤中:控制所述第二反应液的温度为35-45℃,往所述第二反应液中滴加浓度为0.1-0.3g/ml的三甲基碘化亚砜水溶液,滴加完毕,继续搅拌18-22min;三甲基碘化亚砜与所述还原反应步骤中氰钴胺的质量比为0.2-0.5:1。
7.如权利要求1所述的用于制备甲钴胺的方法,其特征在于,在所述结晶步骤中,所述混合液中丙酮和乙酸体积比为1-3:1,搅拌直至体系的pH为6.0-7.0,进行第一次过滤。
8.如权利要求1所述的用于制备甲钴胺的方法,其特征在于,在所述结晶步骤中,控制所述第一滤液的温度为20-25℃,在搅拌的条件下,首先往第一滤液中倒入丙酮,然后滴入丙酮;其中,倒入的丙酮与第一滤液的体积比为2-4:1,滴入的丙酮与倒入的丙酮的体积比为0.5-1:1;滴加完毕后,继续搅拌4h以上,进行第二次过滤,取滤饼并用丙酮淋洗,得到粗品。
9.如权利要求2所述的用于制备甲钴胺的方法,其特征在于,在所述重结晶步骤中,所述丙酮水溶液的体积为所述粗品重量的15-25倍;在所述丙酮水溶液中,丙酮和水的体积比为1:1-1.5;采用盐酸、乙酸或硫酸中的一种或任意组合调节体系的pH为5.5-6.5。
10.如权利要求2所述的用于制备甲钴胺的方法,其特征在于,在所述重结晶步骤中,将所述第三滤液温度控制在20-25℃,倒入丙酮的量为所述丙酮水溶液体积的1-2倍,滴入丙酮量为所述丙酮水溶液体积的1-1.5倍;滴加完毕后,继续搅拌4h以上,进行第四次过滤,取滤饼,滤饼用丙酮淋洗后,置于58-62℃烘箱中干燥3.8-4.2h,得到成品。
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