KR20080110794A - 엘-카르니틴 및 아세틸 엘-카르니틴 염산염의 제조방법 - Google Patents

엘-카르니틴 및 아세틸 엘-카르니틴 염산염의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080110794A
KR20080110794A KR1020087024560A KR20087024560A KR20080110794A KR 20080110794 A KR20080110794 A KR 20080110794A KR 1020087024560 A KR1020087024560 A KR 1020087024560A KR 20087024560 A KR20087024560 A KR 20087024560A KR 20080110794 A KR20080110794 A KR 20080110794A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chloro
carnitine
represented
racemic
general formula
Prior art date
Application number
KR1020087024560A
Other languages
English (en)
Inventor
황순욱
유혜연
정선호
Original Assignee
엔자이텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엔자이텍 주식회사 filed Critical 엔자이텍 주식회사
Priority to KR1020087024560A priority Critical patent/KR20080110794A/ko
Publication of KR20080110794A publication Critical patent/KR20080110794A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C229/00Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C229/02Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
    • C07C229/04Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
    • C07C229/22Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated the carbon skeleton being further substituted by oxygen atoms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/10Vacuum distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/04Formation of amino groups in compounds containing carboxyl groups
    • C07C227/06Formation of amino groups in compounds containing carboxyl groups by addition or substitution reactions, without increasing the number of carbon atoms in the carbon skeleton of the acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/14Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof
    • C07C227/16Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof by reactions not involving the amino or carboxyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/14Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof
    • C07C227/18Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof by reactions involving amino or carboxyl groups, e.g. hydrolysis of esters or amides, by formation of halides, salts or esters

Abstract

본 발명은 L-카르니틴(L-carnitine)과 아세틸 L-카르니틴 염산염(Acety L-carnitine hydrochloride)의 제조방법에 관한 것이다. 좀 더 상세하게는 라세믹 에피클로로히드린(epichlorohydrin)을 원료물질로 하여 특정 반응조건하에서 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부티로니트릴(4-chloro-3-hydroxy butyronitrile), 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르(4-chloro-3-hydroxy butyric acid alkyl ester)를 차례로 합성하고, 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 효소를 이용하여 입체 선택적으로 가수분해반응하여 (R)-4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 제조한 후, 이것으로부터 공지의 사실에 따라 L-카르니틴과 아세틸 L-카르니틴 염산염을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 방법은 기존에 보고된 방법들에 비해 공정이 간단하고, 높은 광학순도의 원료물질을 저렴하게 제조할 수 있는 공정을 개발하여 매우 경제적인 제조방법으로 높은 광학순도의 L-카르니틴과 아세틸 L-카르니틴 염산염을 생산할 수 있다.

Description

엘-카르니틴 및 아세틸 엘-카르니틴 염산염의 제조방법{PROCESS FOR L-CARNITINE AND ACETYL L-CARNITINE HYDROCHLORIDE}
본 발명은 일반식 (6)으로 표시되는 L-카르니틴(L-Carnitine)과 일반식 (7)로 표시되는 아세틸 L-카르니틴 염산염(Acetyl L-carnitine hydrochloride)의 제조방법에 관한 것이다. 좀 더 상세하게는 일반식 (1)로 표시되는 라세믹 에피클로로히드린(epichlorohydrin)을 원료물질로 하여 특정 반응조건하에서 일반식 (2)로 표시되는 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부티로니트릴(4-chloro-3-hydroxy butyronitrile), 일반식 (3)으로 표시되는 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르(4-chloro-3-hydroxy butyric acid alkyl ester)를 차례로 합성하고, 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 수용액상에서 효소를 이용하여 입체 선택적으로 가수분해반응하여 일반식 (4)로 표시되는 (R)-4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 제조한 후, 이것으로부터 일반식 (6)으로 표시되는 L-카르니틴을 제조하고, 최종적으로 일반식 (7)로 표시되는 아세틸 L-카르니틴 염산염을 제조하는 방법에 관한 것이다.
화학식 1
Figure 112008070102091-PCT00001
상기 반응식에서 R은 (CnH2n+1, n=1∼8) 인 알킬기 또는 벤질기 임.
카르니틴은 D-카르니틴과 L-카르니틴의 두가지 이성질체로 존재하지만 생체내에서는 L-카르니틴이 작용한다고 알려져 있다. 일반적으로 비타민BT로 알려져 있는 L-카르니틴은 생체내에 존재하면서 에너지원으로 지방산이 이용될 수 있도록 도와주는 역할을 하고 있는데, D-카르니틴은 생체내에서 L-카르니틴이 생리적인 역할을 하는데 있어 경쟁적인 방해작용을 하는 것으로 알려져 있다. 종래에는 D,L-카르니틴 라세미체(racemate)가 사용되기도 하였으나, 점차 광학적으로 순수한 L-카르니틴만을 사용하는 추세이며, 이에 따라 광학적으로 순수한 L-카르니틴을 제조하는 연구가 많이 이루어지고 있다.
아세틸 L-카르니틴 염산염은 아세틸 L-카르니틴의 안정한 형태이고, 혈액뇌관문(Blood Brain barrier)을 통과할 수 없는 L-카르니틴에 아세틸기를 반응하여 에스테르 형태로 제조한 화합물이다. 아세틸 L-카르니틴은 사람의 뇌, 간 및 신장 에서 카르니틴 아세틸 트란스페라아제에 의해 L-카르니틴으로부터 합성되어 존재한다. 아세틸 L-카르니틴은 지방산과 당대사에 관여하는 미토콘드리아 내의 각종 효소들을 활성화시켜 뇌에너지대사를 촉진하여 뇌기능을 개선시키며, 활성화된 아세틸기를 가지고 있어 신경성장인자 수용체를 활성화시켜 신경세포의 영양성을 높여준다. 또한 신경전달물질인 아세틸 콜린(acetyl-CoA)의 생성을 촉진시켜 뇌신경전달 작용을 원활하게 하여 신경세포기능을 개선시키는 역할을 한다. 이러한 약리작용에 의해 아세틸 L-카르니틴은 임상에서 1차성 퇴행성질환(Alzheimer's Dementia)형의 우울증을 치료하는데 사용되고, 또한 2차성 퇴행성질환(Vascular Dementia)까지 처방되며 초기 치매환자에게 뛰어난 개선율을 나타내는 1차 선택약물로서 사용영역이 넓은 제제로 이용된다(The Journal of Applied Pharmarcology (2001) 9:285-290). L-카르니틴과는 달리 혈액뇌관문(Blood Brain barrier)을 쉽게 통과하기 때문에 더욱 효과적으로 뇌신경 세포에 작용할 수 있는 장점을 가지고 있다.
L-카르니틴과 아세틸 L-카르니틴은 생체내 자연적으로 존재하는 물질이므로 장기투여시에도 부작용이 거의 없는 안전한 약물로 각광받고 있는 중요한 화합물이다.
기존에 알려진 L-카르니틴을 제조하는 공정은 다음과 같다.
첫째, 화학적 광학분할방법(classical resolution)으로 광학분할제(optical resolution reagent)로 L-주석산(L-tartaric acid)(유럽특허 제157,315), 디벤조일-D-주석산(dibenzoyl-D-tartaric acid)(미국특허 제4,933,490), 디벤조일-L-주석산 (미국특허 제4,610,828), D-만델산(D-mandelic acid)(일본특허 소59-231,048)및 N-아세틸-D-글루탐산(N-acetyl-D-glutamate)(일본특허 평1-131,143)등을 이용하여 D,L-카르니틴이나 그 유도체의 라세미체로부터 이성질제를 형성시킨 후, 적절한 용매에서 용해도 차이를 이용하여 원하는 형태의 이성질체만을 분활해서 얻은 후, 이를 다시 가수분해하여 L-카르니틴만을 얻는 방법이다. 그러나 상기의 제조방법은 재결정 과정이 쉽지 않으며, 비싼 광학분할제를 사용하여 단가가 높은 단점이 있다.
둘째, 미생물이나 효소를 이용한 생물학적인 방법이 있다. 부티로베타인(butyrobetain)을 원료물질로 하고 효소를 이용해서 입체 선택적으로 히드록시 반응을 하여 L-카르니틴을 제조하는 방법(미국특허 제4,371,618, 미국특허 제5,187,039)과 크로토노베타인(crotonobetain)을 원료물질로하고 적절한 효소를 이용해서 입체선택적으로 수화반응시켜 L-카르니틴을 제조하는 방법(미국특허 제4,650,759, 미국특허 제5,248,601, 유럽특허 제457,735)이 있다. 그러나 이러한 제조 방법은 반응물의 농도가 낮으며, 반응시간이 2∼3일로 오래걸리므로 대량생산에 적용하기는 힘들다.
셋째, 루데늄 촉매의 입체선택적 환원반응을 이용하여 4-클로로-3-옥소부티레이트 유도체로 부터 (R)-4-클로로-3-히드록시부티레이트 유도체를 합성한 후 여기에 일반적인 방법에 의해 L-카르니틴을 제조하는 방법이 있다(미국특허 제4,895,979, 유럽특허 EP-A-339764, 유럽특허 EP-B295109, Tetrahedron Letters, (1998) 29:1555). 그러나 상기의 제조방법은 (R)-4-클로로-3-히드록시부티레이트 유도체의 제조 비용이 비싸다는 단점이 있고, 고온·고압에서 반응 해야하므로 대량생산에 적용하기는 어렵다.
넷째, 천연물에서 쉽게 얻을 수 있는 키랄 원료물질로 부터 L-카르니틴을 제조하는 방법이 있다. D-만니톨(D-mannitol)을 원료로 하여 여러 반응단계(10단계)를 거쳐 L-카르니틴을 제조(미국특허 제4,413,142)하였으나 반응단계가 매우 복잡하고 테트라아세틸 납(Pb(CH3COO)4)과 같은 중금속을 사용해야 하는 문제가 있다. 그리고 D-(R)-주석산으로부터 L-카르니틴을 제조하는 방법(Tetrahedron Letters, (1990) 31:7323-7326)도 알려져 있으나 이 경우도 제조공정이 길고 복잡한 문제가 있다.
다섯째, (S)-3-히드록시-감마-부티로락톤으로 부터 L-카르니틴을 제조하는 방법이 있다. (S)-3-히드록시-감마-부티로락톤을 원료물질로 하여 이를 개환반응(ring opening), 에폭시화 반응, 그리고 트리메틸아민의 친핵성 치환반응을 수행하여 L-카르니틴을 제조(한국특허 제025039호)하는 방법이 있다. 그러나 상기의 방법은 원료물질인 (S)-3-히드록시-감마-부티로락톤의 가격이 비싸기 때문에 실제 공정에 적용하기는 어려운 단점이 있다.
이상에서 언급한바와 같이 L-카르니틴을 제조하기 위해 많은 사람들이 연구하고 있지만 높은 수율과 높은 광학순도를 유지하는 것이 매우 어렵고, 공정이 복잡하거나 고온, 고압반응으로 제조비용이 높아 실제 공정에 적용하기가 매우 어렵다.
기술적 과제
이에 본 발명자들은 저가의 에피클로로히드린을 출발물질로 하여 특정조건에서 4-클로로-3-히드록시부티로니트릴(출원번호 10-2005-0010935)과 알킬 4-클로로-3-히드록시부티레이트(출원번호 10-2004-0073342)를 차례로 합성하고, 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르로 부터 효소를 이용하여 가수분해 반응하여 (R)-4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 제조한 후(출원번호 10-2004-0029791, 출원번호 10-2005-00), 공지의 사실(Journal of America Chemical Society, (1983) 105: 5925-5926 또는 Chemical Abstract, (1963) 59:2654c)에 따라 L-카르니틴을 제조하고, 이로부터 제조문헌(Journal of Organic Chemistry, (1967) 3989-3991)의 방법에 따라 아세틸 L-카르니틴 염산염을 제조하였다.
본 발명에 의한 방법은 중간체로 사용되는 알킬 (R)-4-클로로-3-히드록시부티레이트의 제조공정을 개발하여 고품질의 L-카르니틴을 저렴하게 제조하는 것이 특징인데, 특히 기존의 방법과는 달리 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르로 부터 효소를 이용하여 가수분해 반응하여 광학순도 99%ee 이상의 (R)-4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 제조할 수 있어 높은 광학순도의 L-카르니틴 및 아세틸 L-카르니틴 염산염의 제조가 가능하고, 고정화 리파제를 사용하므로 환경친화적이며 여러번 반복사용이 가능하여 제조 원가가 낮은 장점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 값싼 원료로 부터 6내지 7단계의 간단한 공정으로 높은 광학순도를 갖는 L-카르니틴과 아세틸 L-카르니틴 염산염을 제조하는 공정을 제공하는데 있다.
기술적 해결방법
이하 본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다. 전술한 바와 같이, 본 발명은 에피클로로히드린으로부터 시안화수소 수용액에서 4-클로로-3-히드록시부티로니트릴를 합성한 후, 알코올과 황산촉매 조건하에서 4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 차례로 합성하고, 수용액 상에서 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 효소로 가수분해 반응하여 (R)-4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 제조한다. 여기에 트리메틸아민반응으로 반응한 후 염산처리하고, 음이온교환수지탑을 통과하여 L-카르니틴을 제조하였다. 한편, (R)-4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르에 트리메틸아민으로 반응 후 염산처리하여 L-카르니틴 염산염을 제조하고 여기에 염화아세틸을 포함하는 초산과 반응하여 아세틸 L-카르니틴 염산염을 제조하였다.
본 발명에 사용되는 효소는 상용화된 고정화 리파제 노보자임 435(Novozymes社)를 사용하였으며, 이는 여러번 반복 사용이 가능하다. 또한 노보자임 435 대신 아마노社의 리파제 PS 또는 CRL을 사용하여도 좋은 결과를 얻을 수 있고, 가수분해능을 갖는 미생물이나 에스테라제 또는 프로테아제를 사용하여도 좋은 결과를 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서, 반응에 사용되는 반응물 및 생성물들은 FT-NMR(Burker사, 모델 DPX300)로 물질확인을 하였으며, 수용액 또는 수용액을 포함하는 용매상에서 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르로 부터 고정화 리파제를 이용하여 가수분해 반응하여 (R)-4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 제조하는 경우에는 아세트산에틸로 추출한 후 기체크로마토그래피(도남 인스트루먼트사, 모델 DS6200)로 분석하였다.
라세믹 에틸 4-클로로-3-히드록시부티레이트는 모세관(capillary) 칼럼인 HP-FFAP(Agilent사, 30 mm X 0.53 m)를 100℃에서 5분간 가열 후 220℃까지 분당 20℃씩 올려주었고, 220℃에서 15분을 유지하였다. 담체로는 헬륨기체를 사용하였으며 칼럼 헤드 압력을 6psi로 유지하면서 230℃에서 FID를 사용하여 검출하였다. 이때 머무름 시간은 14.32분 이었다.
광학활성 에틸 (R)- 및 (S)-4-클로로-3-히드록시부티레이트는 모세관(capillary) 칼럼인 G-TA(Astec 사, 30m×0.32mm)을 120℃에서 10분간 가열 후 170℃까지 분당 10℃씩 올려주었고, 170℃에서 15분을 유지하였다. 담체로는 헬륨기체를 사용하였으며 칼럼 헤드 압력을 10psi로 유지하면서 170℃에서 FID를 사용하여 검출하였다. 이때 에틸 (R)-4-클로로-3-히드록시부티레이트은 11.7분, 에틸 (S)-4-클로로-3-히드록시부티레이트는 12.1분에서 각각 검출되었다.
L-카르니틴과 아세틸 L-카르니틴 염산염의 광학순도(optical purity, specific rotation)는 1%(w/v)의 농도로 순수에 녹여 편광계(polarimeter, ATAGO사, 모델 AP-100)로 분석하였다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1.4-클로로-3-히드록시부티로니트릴의 제조(2)
물 431ml에 시안화칼륨(KCN) 185.2 g 을 녹인 후 얼음조에서 65 % 황산 용액 171 ml을 천천히 적가하여 반응액의 pH를 8 ∼ 10으로 조절하였다. 이때 생기는 황산칼륨(K2SO4)을 거름종이로 여과하여 제거하고 pH8∼10의 시안화수소 수용액을 회수하였다. 상기에서 제조된 시안화수소 수용액 595ml에 에피클로로히드린 35 g을 20℃ 이하에서 5시간 동안 반응한 후, 아세트산에틸로 추출하고 감압증류하여 4-클로로-3-히드록시부티로나이트릴(35.87g, 수율 80%)을 얻었다.
4-클로로-3-히드록시부티로나이트릴은 다음과 같이 분석되었다.
1H-NMR(CDCl3) : 2.79(2H, m), 3.65(2H, d), 3.86(1H,s), 4.20(1H,m) ppm
실시예 2. 에틸 4-클로로-3-히드록시부티레이트의 제조(3)
4-클로로-3-히드록시부티로니트릴 35.37 g 을 95 % 에탄올 73.22 ml 에 넣고 진한 황산 32.18 ml 를 천천히 가한 후, 80 ∼ 85 ℃ 에서 16 ∼ 24시간 교반하여 90.2 % 의 에틸 4-클로로-3-히드록시부티레이트를 얻었다. 반응이 끝난 후 포화된 중탄산나트륨을 동량 넣어 씻어준 뒤, 아세트산에틸로 3회 추출하고 무수 소듐 설페이트를 가하여 수분제거 후 여과한 다음, 감압증류 하여 아세트산에틸을 제거하고 감압 분별증류(93-95℃/5mmHg)하여 에틸 4-클로로-3-히드록시부티레이트(40.4g, 수율 80%)를 얻었다.
라세믹 에틸 4-클로로-3-히드록시부티레이트은 다음과 같이 분석되었다.
1H-NMR (CDCl3)δ(ppm)= 1.28 (3H,t), 2.62 (2H,d), 3.53 (1H,br),
3.60 (2H,d), 4.20 (2H,q), 4.33 (1H,m)
실시예 3. 에틸 (R)-4-클로로-3-히드록시부티레이트의 제조(4)
0.1 M 인산완충용액(potassium phosphate buffer, pH 8.0) 360 ml이 들어있는 플라스크에 라세믹 에틸 4-클로로-3-히드록시부티레이트 40g(10%w/v)을 첨가하고 고정화 리파제 노보자임 435 4g(1%w/v)을 넣은 다음 30 ℃에서 반응을 수행하였다. 1시간 반응 후 동량의 아세트산에틸로 2회 추출한 후, 증류수로 한번 세척하고, 아세트산에틸에 무수 황산마그네슘(MgSO4)을 가하여 수분 제거 후, 감압증류 하여 아세트산에틸을 제거하여 12g의 에틸 (R)-4-클로로-3-히드록시부티레이트를 얻었다. 이때 전환율은 70 % 이었고 에틸 (R)-4-클로로-3-히드록시부티레이트의 광학순도는 99.9 %ee 이었다.
실시예 4. L-카르니틴의 제조(6)
에틸 (R)-4-클로로-3-히드록시부티레이트 10g(0.06 mole)에 30wt/% 트리메틸아민 수용액 37ml(0.156 mole)를 넣은 후, 80∼90℃에서 3시간 동안 가열 및 교반하였다. 기질의 전환율은 기체크로마토그래피로 확인하고, 반응이 끝난 후 반응에 참여하지 않은 트리메틸아민을 감압증류하여 제거한 농축액에 10% HCl 70ml를 넣고 80∼90℃에서 2시간동안 가열 및 교반시킨 다음, 감압증류하여 농축한 후, 소량의 물에 녹여 음이온교환수지(Amberite IRA 410, OH-)를 채운 칼럼 상에서 용출시킨다. 용출된 분획을 모아 감압증류하여 농축한 다음, 소량의 무수에탄올과 아세톤으로 재결정하여 L-카르니틴(4.15g, 수율 43%)의 을 제조하였다. 이때 광학순도는 편광계로 측정하였으며 결과는 다음과 같다.
[α]25 D = -30°(C=1, H2O)
실시예 5. 아세틸 L-카르니틴 염산염의 제조(7)
에틸 (R)-4-클로로-3-히드록시부티레이트 10g(0.06 mole)에 30wt/% 트리메틸아민 수용액 37ml(0.156 mole)를 넣은 후, 80∼90℃에서 3시간 동안 가열 및 교반하였다. 기질의 전환율은 기체크로마토그래피로 확인하고, 반응이 끝난 후 과량의 트리메틸아민을 감압증류하여 제거한 농축액에 10% HCl 70ml를 넣고 80∼90℃에서 2시간동안 가열 및 교반시킨 다음, 감압증류하여 농축한 후, 소량의 무수에탄올과 아세톤으로 재결정하여 L-카르니틴 염산염을 제조하고 광학순도는 편광계로 확인하였다. L-카르니틴 염산염의 비선광도는 다음과 같다.
[α]25 D = -22°(C=1, H2O)
상기에서 얻은 L-카르니틴 염산염을 초산 20ml에 녹인 후, 염화 아세틸 9ml를 천천히 적가하여 약 40분 동안 실온에서 교반시켰다. 반응물에 에테르 100ml를 넣고 교반하여 고형물을 얻었다. 고형물을 소량의 에탄올과 아세톤으로 재결정하여 높은 광학순도를 갖는 아세틸 L-카르니틴 염산염(4.5g)을 제조하고 광학순도는 편광계로 확인하였다. 아세틸 L-카르니틴 염산염의 비선광도는 다음과 같다.
비선광도 [α]25 D = -28°(C=1, H2O)
상기 실시예 1-5를 통해 알 수 있는 것과 같이, 본 발명에 따른 L-카르니틴과 아세틸 L-카르니틴 염산염의 제조방법은 원료물질의 가격이 매우 저렴하고 반응 공정이 간단하며, 높은 광학순도의 중간체를 저렴하게 제조할 수 있어서 높은 광학순도의 L-카르니틴 및 아세틸 L-카르니틴 염산염을 기존의 제조 방법에 비해 쉽고 저렴하게 제조할 수 있다. 또한 본 발명의 방법은 중간체 제조에 있어서 고정화된 효소를 이용한다는 점에서 환경친화적이고, 반복사용이 가능하여 제조 공정에서 비용을 줄일 수 있어 대량생산에 적용하기 유리하다는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. L-카르니틴을 제조함에 있어서, 하기 화학식에서 일반식 (1)로 표시되는 라세믹 에피클로로히드린을 pH 8-10으로 조절된 시안화수소 수용액상에서 일반식 (2)로 표시되는 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부티로니트릴로 제조하고, 일반식 (2)로 표시되는 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부티로니트릴을 알코올과 황산촉매 존재하에서 일반식 (3)으로 표시되는 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 제조하고, 일반식 (3)으로 표시되는 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 수용액상에서 효소 또는 이를 포함하는 미생물을 이용하여 입체 선택적으로 가수분해반응하여 일반식 (4)로 표시되는 (R)-4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 제조하는 것을 특징으로 하고, 일반식 (4)로 표시되는 (R)-4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르로부터 공지의 사실에 따라 일반식 (6)으로 표시되는 L-카르니틴을 제조하는 방법.
    [화학식1]
    Figure 112008070102091-PCT00002
    상기 반응식에서 R은 (CnH2n+1, n=1∼8) 인 알킬기 또는 벤질기 임.
  2. 아세틸 L-카르니틴 염산염을 제조함에 있어서, 상기 청구항 1의 화학식에서 일반식 (1)로 표시되는 라세믹 에피클로로히드린을 pH를 8-10으로 조절된 시안화수소 수용액상에서 일반식 (2)로 표시되는 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부티로니트릴로 제조하고, 일반식 (2)로 표시되는 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부티로니트릴을 알코올과 황산촉매 존재하에서 일반식 (3)으로 표시되는 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 제조하고, 일반식 (3)으로 표시되는 라세믹 4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 수용액상에서 효소 또는 이를 포함하는 미생물을 이용하여 입체 선택적으로 가수분해반응하여 일반식 (4)로 표시되는 (R)-4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르를 제조하는 것을 특징으로 하고, 일반식 (4)로 표시되는 (R)-4-클로로-3-히드록시 부틸산 알킬 에스테르로부터 공지의 사실에 따라 일반식 (7)로 표시되는 아세틸 L-카르니틴 염산염의 제조방법.
  3. 청구항 1과 청구항 2에서 사용되는 시안화수소 수용액 제조에 사용되는 무기산은 황산 또는 염산이고, 시안화염은 시안화칼륨 또는 시안화나트륨 임을 특징으로하는 L-카르니틴 및 아세틸 L-카르니틴 염산염의 제조방법.
  4. 청구항 1과 청구항 2에서 사용되는 효소는 가수분해능을 갖는 리파제, 에스 테라제, 프로테아제이며, 이들은 그대로 사용하거나 고정화하여 사용함을 특징으로 하는 L-카르니틴 및 아세틸 L-카르니틴 염산염의 제조방법.
KR1020087024560A 2008-10-08 2006-05-26 엘-카르니틴 및 아세틸 엘-카르니틴 염산염의 제조방법 KR20080110794A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020087024560A KR20080110794A (ko) 2008-10-08 2006-05-26 엘-카르니틴 및 아세틸 엘-카르니틴 염산염의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020087024560A KR20080110794A (ko) 2008-10-08 2006-05-26 엘-카르니틴 및 아세틸 엘-카르니틴 염산염의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080110794A true KR20080110794A (ko) 2008-12-19

Family

ID=40369429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087024560A KR20080110794A (ko) 2008-10-08 2006-05-26 엘-카르니틴 및 아세틸 엘-카르니틴 염산염의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080110794A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114181101A (zh) * 2021-11-26 2022-03-15 开原亨泰营养科技有限公司 能够控制产品晶型的左旋肉碱酒石酸盐的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114181101A (zh) * 2021-11-26 2022-03-15 开原亨泰营养科技有限公司 能够控制产品晶型的左旋肉碱酒石酸盐的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2005256945B2 (en) Preparation of pregabalin and related compounds
WO2007139238A1 (en) Process for l-carnitine and acetyl l-carnitine hydrochloride
JP2016516744A (ja) プレガバリンの調製のための方法および中間体
KR100846673B1 (ko) 엘-카르니틴의 제조방법
KR20080110794A (ko) 엘-카르니틴 및 아세틸 엘-카르니틴 염산염의 제조방법
JP2022518182A (ja) ヒドロキシカルボン酸のグリセリドの製造方法
JP6169812B2 (ja) リパーゼを利用してベータ−ラクトンからl−カルニチンを生産する方法
JP2578658B2 (ja) 光学活性化合物及びその製造法
US5087751A (en) Method of preparing optically active 3,4-dihydroxy butyric acid derivatives
KR100910645B1 (ko) (알)-3,4-에폭시부틸산 및 그의 염을 제조하는 방법
KR100880816B1 (ko) (알)-3,4-에폭시부틸산 및 그의 염을 제조하는 방법
US7816119B2 (en) Chemoenzymatic process for the stereoselective preparation of (R)-γ-amino-β-hydroxybutyric acid or (R)-carnitine from 3,4-dihydroxybutanenitrile
KR100803548B1 (ko) 엘-카르니틴의 제조방법
JP3704731B2 (ja) 光学活性3−ヒドロキシヘキサン酸類の製造方法
US11807600B2 (en) Synthesis of novel ketone body analogs for use as a nutritional supplement
Arai et al. Enantioselective preparation of asymmetrically protected 2-propanoyl-1, 3-propanediol derivatives: toward the total synthesis of Kazusamycin A
EP0339618B1 (en) Method for preparing optically active 3,4-dihydroxy butyric acid derivatives
EP1833977B1 (en) Enantioconvergent chemoenzymatic synthesis of (r)- gamma-amino-beta-hydroxybutyric acid ((r) - gabob)
Kato et al. Preparation of optically active trifluoromethylated (3′-indolyl) thiacarboxylic acids, novel plant growth regulators, through lipase-catalyzed enantioselective hydrolysis
WO2003085120A1 (fr) Procede de production soit d'acide $g(b)-amine n-substitue optiquement actif et d'ester d'acide $g(b)-amine n-substitue optiquement actif, soit d'acide 2-homopipecolique n-substitue optiquement actif et d'ester d'acide 2-homopipecolique n-substitue optiquement actif
JP4461642B2 (ja) 光学活性トランス−2−オキソ−4−オキサゾリジンカルボン酸及びエステル類の製造方法
Kamal et al. A facile and convenient chemoenzymatic synthesis of optically active O-(4-methoxyphenyl)-glycidol and 1, 2-diacyl-sn-glycerol
KR100545472B1 (ko) 효소적 방법에 의한 광학활성 시스-1-r아미노-2-인다놀 및 그의 에스테르 제조방법
JP2896583B2 (ja) 光学活性なジシクロペンタジエン類
JP4106079B2 (ja) 光学活性エポキシアルコールの製造法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
NORF Unpaid initial registration fee