CN108329344A - 一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法 - Google Patents

一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法 Download PDF

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欧松
彭廷春
钟可玲
王明宗
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    • C07F9/09—Esters of phosphoric acids
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Abstract

本发明公开了一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于包括以下步骤：A、将甘油磷酰胆碱粗品溶解于溶剂中，得反应体系溶解液；B、向步骤A中的反应体系溶解液内加入钙盐，搅拌，形成甘油磷酯酰胆碱的钙盐复合物沉淀；C、使步骤B中停止沉淀反应的反应液降到室温，过滤，得滤饼；将步骤C中的滤饼放入烘箱中干燥，得到甘油磷酯酰胆碱的钙盐。纯化后的钙盐可以使用离子交换树脂交换吸附工艺脱除钙离子和相应的配阴离子，得到不含钙离子的纯净的甘油磷酯酰胆碱。也可以使用纳滤工艺除去钙离子和配阴离子得到纯净的甘油磷酯酰胆碱。本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能大大减少了溶剂消耗和动力成本，降低工作量，时间短的甘油磷酯酰胆碱的纯化方法。

Description

一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法
技术领域
本发明涉及一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法。
背景技术
甘油磷酯酰胆碱，简称GPC，是磷脂家族中的一员。对细胞膜的健康有着重要作用。甘油磷脂酰胆碱在母乳中含量非常丰富。它能修复受损大脑功能，提高健康人的大脑功能并且使衰老的大脑重新焕发活力。可以作为保健品，促进大脑中乙酰胆碱和磷脂酰胆碱的生物合成，提高人的记忆能力和认知能力，也能有效治疗老年痴呆类疾病如阿尔茨海默病，被医药界称为“大脑的防衰老营养素”。
由于甘油磷酯酰胆碱在食物中含量都比较少，直接从天然产物中提取比较困难。一般需要采用化学合成方法来生产甘油磷脂酰胆碱。化学合成方法则使用磷酰胆碱等原料与氯代甘油，或者(S)－苄基缩水甘油醚，D－亚异丙基甘油对甲苯磺酸酯等经过缩合反应来制备甘油磷酯酰胆碱。
根据目前国内原料供应情况情况，在合成法生产甘油磷酯酰胆碱一般采用磷酰胆碱氯化钙与氯代甘油为起始原料，通过缩合反应来生产甘油磷酯酰胆碱是最主要的甘油磷酯酰胆碱生产方法。
这一工艺中，直接采用磷酰胆碱的钾盐与R-氯代甘油缩合。反应结束后，反应体系内除了产品甘油磷酯酰胆碱外，主要杂质包括未反应的磷酰胆碱钾盐，氯代甘油，副产的氯化钾以及副产物甘油。提纯产品的过程可以采用过滤、离子交换、溶剂萃取等。目前最常用的手段是在无水醇类溶剂中反应，产品甘油磷酰胆碱溶解于醇类溶剂中，副产物氯化钾在醇溶剂中溶解度很小，可以过滤除去大部分氯化钾等杂质，残余的其它盐类杂质可以使用离子交换树脂进行交换除去。反应体系中未反应的氯代甘油和甘油等杂质，可以采用溶剂萃取的方法来除去大部分，极少量残留的非离子型杂质可以通过活性炭或者吸附树脂吸附来除去。但是溶剂萃取的过程效率较低，一次萃取往往很难彻底除去杂质，需要反复多次萃取。耗用工时较长，消耗溶剂量也比较大。很难做到高效环保。
化学合成法生产甘油磷酯酰胆碱的工艺中，反应结束后，反应体系内除了产品甘油磷酯酰胆碱外，主要杂质包括未反应的磷酰胆碱钾盐，氯代甘油，副产的氯化钾以及副产物甘油。
甘油磷酯酰胆碱的纯化过程比较困难。无论是化学法合成甘油磷酯酰胆碱还是采用磷酯酰胆碱作原料的半合成法来制备GPC，都会面临比较负责的副产物和杂质分离的难题。一般采用的除杂方法，包括萃取操作，除去脂溶性杂质，离子交换树脂除杂，除去各种盐类杂质。以及吸附(活性炭及吸附树脂)除去中性杂质。在对产物纯度要求较高的情况下，除杂需要耗时较长并消耗大量溶剂及动力成本。
反应体系中未反应的氯代甘油和甘油等杂质的清除，目前可以采用溶剂萃取的方法来进行。但是溶剂萃取的过程效率较低，一次萃取往往很难彻底除去杂质，需要反复多次萃取。耗用工时较长，消耗溶剂量也比较大。很难做到高效环保。
故此，现有的甘油磷酯酰胆碱的纯化方法有待于进一步完善。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能大大减少了溶剂消耗和动力成本，降低工作量，时间短的甘油磷酯酰胆碱的纯化方法。
一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于包括以下步骤：
A、将甘油磷酰胆碱粗品溶解于溶剂中，得反应体系溶解液；
B、向步骤A中的反应体系溶解液内加入钙盐，搅拌，形成甘油磷酯酰胆碱的钙盐复合物沉淀；
C、使步骤B中停止沉淀反应的反应液降到室温，过滤，得滤饼；
D、将步骤C中的滤饼放入烘箱中干燥，得到甘油磷酯酰胆碱的钙盐。
E、甘油磷酯酰胆碱的钙盐溶解于水中，所得的水溶液依次通过通过阳离子交换树脂柱除去钙离子，阴离子交换树脂柱除去阴离子，得到不含钙离子的甘油磷酯酰胆碱水溶液。蒸除过量的水份得到不含钙离子的甘油磷酯酰胆碱。
如上所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于步骤 A中所述溶剂为无水乙醇或无水甲醇。
如上所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于步骤A 中所述溶剂与甘油磷酰胆碱粗品的质量比为1-100：1。
如上所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于所述溶剂与甘油磷酰胆碱粗品的质量比为2-10:1。
如上所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于步骤B 中所述的钙盐为氯化钙，氧化钙，硫酸钙，氢氧化钙，磷酸钙中的一种或两种以上的混合物。
如上所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于所述钙盐与甘油磷酯酰胆碱的摩尔比为1.0-1.5：1。
如上所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于步骤B 中沉淀反应的温度条件为室温-60℃，反应时间为2-12小时。
如上所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于所述甘油磷酯酰胆碱中含有非离子性杂质。
如上所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于甘油磷酯酰胆碱中甘油与磷酰胆碱的摩尔比为0.5-2:1。
如上所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于步骤C 中滤饼用无水乙醇洗涤。
如上所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于步骤E 中甘油磷酯酰胆碱的钙盐溶解于水中。水的用量为甘油磷酯酰胆碱钙盐重量的3倍到100倍之间。溶解的温度在0度到80度之间。溶液的pH值在3到6.5之间。
如上所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于步骤E 所述的水溶液依次通过通过阳离子交换树脂柱除去钙离子，阴离子交换树脂柱除去阴离子，得到不含钙离子的甘油磷酯酰胆碱水溶液。蒸除过量的水份得到不含钙离子的甘油磷酯酰胆碱。也可以使用阴离子交换树脂和阳离子交换树脂混合制成的混合床树脂柱，一次除去钙离子和配阴离子，得到不含盖的甘油磷酯酰胆碱水溶液。
综上所述，本发明的有益效果：
一、发明提出的甘油磷酰胆碱纯化工艺，简单方便。
二、本发明纯化方法将甘油磷酯酰胆碱在醇类溶剂中与钙盐反应，形成甘油磷酯酰胆碱氯化钙复合物，从溶剂中沉淀下来，从而与反应体系内的氯代甘油、甘油等杂质实现分离，整个过程耗时较短，避免了溶剂萃取过程所消耗的大量工时和溶剂。使有机污染物排放得到有效减低。
三、本方法可以一次除净甘油等中性杂质，操作时间也大大缩短。
四、本方法清除甘油磷酯酰胆碱粗品中甘油氯代甘油等中性杂质的效率高，产物纯度高，甘油留量极小。
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：
实施例1
一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，包括以下步骤：
A、将甘油磷酰胆碱粗品溶解于无水乙醇中，得反应体系溶解液；所述无水乙醇与甘油磷酰胆碱粗品的质量比为6：1。
B、向步骤A中的反应体系溶解液内加入氯化钙，搅拌，形成甘油磷酯酰胆碱的钙盐复合物沉淀；所述氯化钙与甘油磷酯酰胆碱的摩尔比为1：1。沉淀反应的温度条件为室温，反应时间为12小时。
C、使步骤B中停止沉淀反应的反应液降到室温，过滤，得滤饼；滤饼用无水乙醇洗涤。
D、将步骤C中的滤饼放入真空干燥箱中干燥，得到甘油磷酯酰胆碱的钙盐。HPLC法测定纯度在98.5％以上。
E、甘油磷酯酰胆碱的钙盐溶解于水中，水的用量是甘油磷酯酰胆碱钙盐干重的10倍，在室温下搅拌溶解。如长时间搅拌仍难以完全溶解，可以向水溶液中滴加几滴盐酸加速溶解(控制溶液在适当的酸性有助于溶解。体系pH值在3到7之间，以pH值4～6为佳)。
F、步骤E所得的水溶液依次缓慢通过通过D001型阳离子交换树脂柱除去钙离子，通过D201阴离子交换树脂柱(或D301阴离子交换树脂柱)除去阴离子，得到不含钙离子的甘油磷酯酰胆碱水溶液。
G、蒸除过量的水份得到不含钙离子的甘油磷酯酰胆碱。
实施例2
一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，包括以下步骤：
A、将甘油磷酰胆碱粗品溶解于无水甲醇中，得反应体系溶解液；所述无水甲醇与甘油磷酰胆碱粗品的质量比为20：1。
B、向步骤A中的反应体系溶解液内加入氧化钙，搅拌，形成甘油磷酯酰胆碱的钙盐复合物沉淀；所述氧化钙与甘油磷酯酰胆碱的摩尔比为1.5：1。沉淀反应的温度条件为60℃，反应时间为2小时。
C、使步骤B中停止沉淀反应的反应液降到室温，过滤，得滤饼；滤饼用无水乙醇洗涤。
D、将步骤C中的滤饼放入烘箱中干燥，得到甘油磷酯酰胆碱的钙盐。HPLC法测定纯度在98％以上。
E、甘油磷酯酰胆碱的钙盐溶解于水中，水的用量是甘油磷酯酰胆碱钙盐干重的5倍，在室温下搅拌溶解。如长时间搅拌仍难以完全溶解，可以向水溶液中滴加几滴硫酸酸加速溶解(控制溶液在适当的酸性有助于溶解。)。
F、步骤E所得的水溶液依次缓慢通过通过D101型阳离子交换树脂柱除去钙离子，通过D201阴离子交换树脂柱(或D301 阴离子交换树脂柱)除去阴离子，得到不含钙离子的甘油磷酯酰胆碱水溶液。
G、蒸发浓缩至含水量为总重的15％，得到含量为85％的甘油磷酰胆碱水溶液。
实施例3
一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，包括以下步骤：
A、将甘油磷酰胆碱粗品溶解于无水乙醇中，得反应体系溶解液；所述无水乙醇与甘油磷酰胆碱粗品的质量比为10：1。
B、向步骤A中的反应体系溶解液内加入硫酸钙，搅拌，形成甘油磷酯酰胆碱的钙盐复合物沉淀；所述钙盐与甘油磷酯酰胆碱的摩尔比为1.2：1。沉淀反应的温度条件为40℃，反应时间为7小时。
C、使步骤B中停止沉淀反应的反应液降到室温，过滤，得滤饼；滤饼用无水乙醇洗涤。
D、将步骤C中的滤饼放入烘箱中干燥，得到甘油磷酯酰胆碱的钙盐。HPLC法测定纯度在98％以上。
E、甘油磷酯酰胆碱的钙盐溶解于水中，水的用量是甘油磷酯酰胆碱钙盐干重的5倍，在室温下搅拌溶解。如长时间搅拌仍难以完全溶解，可以向水溶液中滴加几滴硫酸酸加速溶解(控制溶液在适当的酸性有助于溶解。)。
F、步骤E所得的水溶液缓慢通过市售的混合床纯化水树脂柱，除去钙离子和相应的配阴离子，得到不含钙离子的甘油磷酯酰胆碱水溶液。
G、蒸发除去水溶液中的水份，残余的粘稠物料溶解于无水乙醇中，加入固体甘油磷酯酰胆碱作为晶种，在10～20度搅拌结晶，过滤收集滤饼，干燥后得到纯的固体形式的甘油磷酯酰胆碱。
实施例4
一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，包括以下步骤：
A、含有非离子性杂质的甘油磷酰胆碱粗品溶解于无水乙醇中，得反应体系溶解液；所述无水乙醇与甘油磷酰胆碱粗品的质量比为10：1。甘油磷酯酰胆碱甘油与磷酰胆碱的摩尔比为0.5:1。
B、向步骤A中的反应体系溶解液内加入氢氧化钙和磷酸钙，搅拌，形成甘油磷酯酰胆碱的钙盐复合物沉淀；所述氢氧化钙，磷酸钙的混合物与甘油磷酯酰胆碱的摩尔比为1.3：1。沉淀反应的温度条件为50℃，反应时间为10小时。
C、使步骤B中停止沉淀反应的反应液降到室温，过滤，得滤饼；滤饼用无水乙醇洗涤。
D、将步骤C中的滤饼放入烘箱中干燥，得到甘油磷酯酰胆碱的钙盐。HPLC法测定纯度在98％以上。
E、甘油磷酯酰胆碱的钙盐溶解于水中，水的用量是甘油磷酯酰胆碱钙盐干重的5倍，在室温下搅拌溶解。如长时间搅拌仍难以完全溶解，可以向水溶液中滴加几滴硫酸酸加速溶解(控制溶液在适当的酸性有助于溶解。)。
F、步骤E所得的水溶液通过纳滤工艺除去钙离子和氯离子，得到不含钙离子和配阴离子的甘油磷酯酰胆碱水溶液。
G、蒸发浓缩至含水量为体系总重的15％，得到含量为85％的甘油磷酰胆碱水溶液。
实施例5
一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，包括以下步骤：
A、含有非离子性杂质的甘油磷酰胆碱粗品溶解于无水甲醇中，得反应体系溶解液；所述无水甲醇与甘油磷酰胆碱粗品的质量比为6：1。
B、向步骤A中的反应体系溶解液内加入磷酸钙，搅拌，形成甘油磷酯酰胆碱的钙盐复合物沉淀；所述磷酸钙与甘油磷酯酰胆碱的摩尔比为1.1：1。沉淀反应的温度条件为30℃，反应时间为4小时。
C、使步骤B中停止沉淀反应的反应液降到室温，过滤，得滤饼；滤饼用无水乙醇洗涤。
D、将步骤C中的滤饼放入烘箱中干燥，得到甘油磷酯酰胆碱的钙盐。HPLC法测定纯度在98％以上。

Claims (10)

1.一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于包括以下步骤：
A、将甘油磷酰胆碱粗品溶解于溶剂中，得反应体系溶解液；
B、向步骤A中的反应体系溶解液内加入钙盐，搅拌，形成甘油磷酯酰胆碱的钙盐复合物沉淀；
C、使步骤B中停止沉淀反应的反应液降到室温，过滤，得滤饼；
D、将步骤C中的滤饼放入烘箱中干燥，得到甘油磷酯酰胆碱的钙盐。
E、将步骤D中得到的甘油磷酯酰胆碱的钙盐溶解于水中，所得的水溶液通过离子交换树脂交换工艺或者纳滤工艺脱除钙离子和配阴离子，得到不含钙离子的甘油磷酯酰胆碱水溶液。
F、将步骤D中得到的水溶液蒸除水份得到纯净的甘油磷酯酰胆碱。
2.根据权利要求1所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于步骤A中所述溶剂为无水乙醇或无水甲醇。
3.根据权利要求1或2所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于步骤A中所述溶剂与甘油磷酰胆碱粗品的质量比为1-100：1。
4.根据权利要求3所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于所述溶剂与甘油磷酰胆碱粗品的质量比为2-10:1。
5.根据权利要求1所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于步骤B中所述的钙盐为氯化钙，氧化钙，硫酸钙，氢氧化钙，磷酸钙中的一种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求1或5所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于所述钙盐与甘油磷酯酰胆碱的摩尔比为1.0-1.5：1。
7.根据权利要求1所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于步骤B中沉淀反应的温度条件为室温-60℃，反应时间为2-12小时。
8.根据权利要求1所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于甘油磷酯酰胆碱中甘油与磷酰胆碱的摩尔比为0.5-2:1。
9.根据权利要求1所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于步骤E中使用水重新溶解步骤D中得到的钙盐复合物，水的用量在钙盐复合物重量的3倍到100倍之间，溶解的温度在0度到80度之间，溶液的pH值在3到6.5之间。
10.根据权利要求1所述的一种甘油磷酯酰胆碱的纯化方法，其特征在于步骤E中的水溶液通过阳离子交换树脂柱来除去钙离子，接着通过阴离子交换树脂柱来除去阴离子，得到纯净的甘油磷酰胆碱的水溶液，也可以通过纳滤工艺除去水溶液中的钙离子和阴离子，得到纯的甘油磷酯酰胆碱水溶液。
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