CN110452277A

CN110452277A - 一种烟酰胺核糖的制备方法

Info

Publication number: CN110452277A
Application number: CN201810426829.6A
Authority: CN
Inventors: 侯佳忆; 周诚; 柯博文
Original assignee: Mingte Singularity Medical Technology (chengdu) Co Ltd
Current assignee: Mingte Singularity Medical Technology (Beijing) Co., Ltd.
Priority date: 2018-05-07
Filing date: 2018-05-07
Publication date: 2019-11-15

Abstract

本发明涉及一种烟酰胺核糖的制备方法，所述方法以烟酰胺和1,2,3,5‑四乙酰‑β‑D‑呋喃核糖为合成起始原料，依次通过缩合反应、乙酰基脱保护反应、柱层析、蒸馏干燥、重结晶，获得烟酰胺核糖成品。本发明的制备方法，生产成本低廉，反应过程简便，产品转化率、产率及纯度高，杂质个数少，含量低，更适合工业化生产。

Description

一种烟酰胺核糖的制备方法

技术领域

本发明涉及烟酰胺核糖的制备技术领域，尤其涉及一种烟酰胺核糖的制备方法。

背景技术

烟酰胺核糖(Nicotinamide riboside，NR)是维生素B3的一种衍生物，可以与磷酸、腺嘌呤形成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD，也称辅酶I)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP，也称辅酶II)，是一种重要辅酶NAD+的前体。烟酰胺核糖在人体细胞能量生成中扮演重要角色，它参与细胞内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(细胞能量转化的重要辅酶)的合成。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸是一种转递质子(更准确来说是氢离子)的辅酶，它出现在细胞很多代谢反应中，参与蛋白质、碳水化合物和脂肪等化合物的分解，如：亮氨酸脱氢酶、甲酸氨脱氢酶、葡萄糖脱氢酶催化的手性还原都需要烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的帮助来完成整个反应，氧化反应亦是如此。随着细胞的衰老或者病变，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的数量就会减少。因此，补充烟酰胺核糖，提高烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的含量，能够提高细胞的基本代谢活动，从而显著提高细胞活力，提高人体各方面的生理机能。

烟酰胺核糖第一次被人类记载是在1944年，当时被称为流感嗜血杆菌(Haemophilus influenza)的生长因子，也被称为生长因子V。流感嗜血杆菌是生活在血液中并依赖血液生活的细菌。从血液中纯化出来的生长因子V有三种结构：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，烟酰胺单核苷酸(NMN)和烟酰胺核糖。后来发现只有烟酰胺核糖能快速促进这种细菌的生长，而以前被认为是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸前体的烟酸、烟酰胺、色氨酸和天冬氨酸没有此功能。2000年，酵母Sir2被发现是一种烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖的蛋白质赖氨酸去乙酰化酶，为调节寿命的基因和酶感知烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的代谢活动。令人惊异是，当烟酰胺腺嘌呤二核苷酸合成酶(谷氨酰胺水解酶)从酵母细胞中被删除后，烟酰胺核糖能让酵母细胞生长。因此，科学家克隆了酵母和人类的烟酰胺核糖激动酶，而且在实验室和机体内都证明：通过烟酰胺核糖激动酶，烟酰胺核糖转化为烟酰胺单核苷酸。也证实烟酰胺核糖在牛奶中天然存在，人类可以通过口服烟酰胺核糖，提高血液中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的新陈代谢。此后，烟酰胺核糖的研究逐渐成为热点，科学家们发现烟酰胺核糖有许多生物学功能，能显著提高细胞活力，特别是提高衰老细胞的活力。对人体的新陈代谢、免疫力、大脑功能、心血管功能等方面都有明显的改善作用，能够通过整体提升人体机能，让体内细胞处于一种新的活跃状态，达到延缓衰老的目的。

现有烟酰胺核糖的制备方法如图1所示。由于引入了过多的反应位点，因此该合成工艺中反应时间较长，检测困难，质量可控性差，产物纯化难度大，且对于氨气浓度、温度等反应要求较高，转化率不可控，制备较为繁琐，同时由于在制备工艺中使用了氨气，环保成本高。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的部分技术问题，提供一种新的烟酰胺核糖的制备方法。

本发明提供的烟酰胺核糖的制备方法包括以下步骤：

(1)缩合反应：以烟酰胺和1,2,3,5-四乙酰-β-D-呋喃核糖为合成起始原料，在三氟甲磺酸三甲基硅脂催化下，在二氯甲烷中进行反应，获得中间体2；

(2)乙酰基脱保护反应：步骤(1)得到的中间体2在甲醇中反应，生成烟酰胺核糖粗品；

(3)纯化反应：将步骤(2)制备的烟酰胺核糖粗品进行柱层析、蒸馏干燥、重结晶，获得烟酰胺成品。

在本发明的一个具体实施方案中，以1,2,3,5-四乙酰-β-D-呋喃核糖为基准，反应物三氟甲磺酸三甲基硅脂的反应当量为2:1～1:2，反应物烟酰胺的反应当量为1:1～1:5，所述缩合反应的温度为0～60℃。

在本发明的一个具体实施方案中，以1,2,3,5-四乙酰-β-D-呋喃核糖为基准，反应物甲醇当量为1:10～1:100，所述反应的温度为25℃。

在本发明的一个具体实施方案中，采用C18(ODS)反相硅胶柱层析法对烟酰胺核糖粗品进行进一步分离纯化，使用0％-10％的甲醇/水溶液进行梯度洗脱，收集目标产物并合并。0.09MPa真空度条件下蒸干溶剂，得到无色油状液体。用0.5倍体积的甲醇溶解油状物后，加入5倍体积的乙酸乙酯进行重结晶操作，析出的白色固体即为烟酰胺核糖成品。

与现有技术相比，本发明技术方案以价格相对低廉的1,2,3,5-四乙酰-β-D-呋喃核糖为起始原料，使用烟酸酰胺作为反应底物，避免氨气的使用，减少制备过程中的杂质生产，由原来的8个杂质减少到3个。采用发明的技术方案，大大提高了烟酰胺核糖的转化率，其转化率由79％提高到92％，烟酰胺核糖的产率由53％提高到74％，纯度由原来的95.28％提高到98.72％。与现有技术相比，本发明生产成本低廉，反应过程简便，杂质含量低，产品收率及纯度高，更适合工业化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有烟酰胺核糖的制备流程；

图2为本发明的制备流程，其中1：1,2,3,5-四乙酰-β-D-呋喃核糖；2：中间体；3：烟酰胺核糖；

图3为本发明实施例1的制备流程；

图4为本发明实施例2的制备流程。

具体实施方式

下面将通过实施例对本发明的技术内容作进一步的阐述，其目的是为了更好的理解本发明的内容。因此，所举的例子并不限制本发明的保护范围。

实施例1：制备中间体2

采用化合物1,2,3,5-四乙酰-β-D-呋喃核糖为起始原料；在玻璃反应釜中，设定好搅拌和温度计(量程0～100℃)，用三角漏斗加入12L二氯甲烷，开搅拌，搅拌速度设定42.5rpm。投1,2,3,5-四乙酰-β-D-呋喃核糖1.2kg(3.77mol)，搅拌溶解。开反应釜夹套循环水(设定12℃)，待内温达到12℃，在滴液漏斗中加入0.84kg(3.78mol)三氟甲磺酸三甲基硅脂，并开始缓慢滴加，滴完后加入0.7kg(5.73mol)烟酰胺。循环水升温至50℃，内温达48℃，开始保温回流。回流4h后，取样。如果HPLC显示原料剩余≤5％，开始降温；如果高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)显示原料剩余＞5％，则继续反应至原料剩余≤5％再降温。HPLC显示反应完成后，直接进行下一步反应。

中间体产物2的核磁共振数据：

¹H NMR(400MHz,D₂O)：δ＝9.52(s,1H)，9.29(d,J＝6.4Hz,1H)，9.13-8.99(m,1H)，8.36(dd,J＝8.0,6.4Hz,1H)，6.67(d,J＝4.0Hz,1H)，5.65(dd,J＝5.6,4.0Hz,1H)，5.54(t,J＝5.6Hz,1H)，5.08-4.88(m,1H)，4.67-4.50(m,2H)，2.30-2.12(m,9H)。

实施例2：通过中间体2和甲醇制备烟酰胺核糖

玻璃反应釜上的温度计换成量程-50～50℃，反应釜循环水设定25℃并维持稳定，从釜口用三角漏斗滴加入15L甲醇，搅拌速度设定30rpm。保温反应。反应30min后，取样。如果HPLC显示产物量≥70％，则可停止反应；如果HPLC显示产物量＜70％，则继续反应至产物量≥70％，则可以停止反应，得到烟酰胺核糖粗品。

采用C18(ODS)反相硅胶柱层析法对烟酰胺核糖粗品进行进一步分离纯化，使用0％-10％的甲醇/水溶液进行梯度洗脱，收集目标产物并合并。0.09MPa真空度条件下蒸干溶剂，得到无色油状液体。用0.5倍体积的甲醇溶解油状物后，加入5倍体积的乙酸乙酯进行重结晶操作，析出0.71kg白色固体(两步反应总产率74％)。HPLC方法进行产物纯度分析表明，目的产物烟酰胺核糖的纯度为98.72％，杂质个数为3个，且每个杂质含量不高于0.1％。

烟酰胺核糖的核磁共振数据：

¹H NMR(400MHz,D₂O)：δ＝9.60(s,1H,H-2)，9.24(d,1H,J＝5.97Hz,H-6)，8.95(d,1H,J＝7.92Hz,H-4)，8.23(t,1H,J＝7.11Hz,H-5)，6.20(d,1H,J＝4.93Hz,H-1’)，4.45(m,2H,H-2and H-4’)，4.32(t,1H,J＝3.78Hz,H-3’)，4.02(dd,1H，J＝2.74and 2.28Hz,H-5’a)，3.87(dd,1H,J＝2.36and 11.09Hz,H-5’b)。

¹³C NMR(300MHz,D₂O)：δ＝146.0,143.0,141.3,128.7,100.2,88.1,77.7,70.2,60.6。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明实质所作的等效变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)缩合反应：以烟酰胺和1,2,3,5-四乙酰-β-D-呋喃核糖为合成起始原料，获得中间体2；

(2)乙酰基脱保护反应：将步骤(1)得到的中间体2进行反应，生成烟酰胺核糖粗品；

(3)纯化反应：将烟酰胺核糖粗品进行柱层析、蒸馏干燥、重结晶，获得烟酰胺成品。

2.根据权利要求1所述烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，反应成分还包括：三氟甲磺酸三甲基硅脂和二氯甲烷。

3.根据权利要求1或2所述烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，1,2,3,5-四乙酰-β-D-呋喃核糖溶解于乙腈中。

4.根据权利要求1所述烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，以1,2,3,5-四乙酰-β-D-呋喃核糖为基准，反应物三氟甲磺酸三甲基硅脂的反应当量为2:1～1:2。

5.根据权利要求1所述烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，以1,2,3,5-四乙酰-β-D-呋喃核糖为基准，反应物烟酰胺的反应当量为1:1～1:5。

6.根据权利要求1所述烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，缩合反应的温度为0～60℃。

7.根据权利要求1所述烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，反应成分还包括甲醇。

8.根据权利要求1或7所述烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，所述S2中，以1,2,3,5-四乙酰-β-D-呋喃核糖为基准，反应物甲醇当量为1:10～1:100。

9.根据权利要求1所述烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，脱乙酰基反应的温度为25℃。

10.根据权利要求1所述烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，柱层析采用的是C18(ODS)反相硅胶柱。

11.根据权利要求1所述烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，蒸馏干燥的真空度为0.09MPa。

12.根据权利要求1或11所述烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，蒸馏干燥后，需要用0.5倍甲醇溶解。

13.根据权利要求1所述烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，重结晶采用的是乙酸乙酯。

14.根据权利要求1或13所述烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，乙酸乙酯的用量为5倍体积。

15.根据权利要求1所述烟酰胺核糖的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，烟酰胺核糖的转化率为92％，产率为74％，成品的纯度为98.72％，杂质个数为3个，且每个杂质含量不高于0.1％。