RU2425051C1 - Method of producing d-glucose labelled with carbon isotope in position 1 - Google Patents

Method of producing d-glucose labelled with carbon isotope in position 1 Download PDF

Info

Publication number
RU2425051C1
RU2425051C1 RU2010109012/04A RU2010109012A RU2425051C1 RU 2425051 C1 RU2425051 C1 RU 2425051C1 RU 2010109012/04 A RU2010109012/04 A RU 2010109012/04A RU 2010109012 A RU2010109012 A RU 2010109012A RU 2425051 C1 RU2425051 C1 RU 2425051C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glucose
salts
nitromethane
benzene
deoxy
Prior art date
Application number
RU2010109012/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Игоревич Торгов (RU)
Владимир Игоревич Торгов
Леонид Олегович Кононов (RU)
Леонид Олегович Кононов
Ольга Владимировна Сизова (RU)
Ольга Владимировна Сизова
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (ИОХ РАН)
Государственное унитарное предприятие г. Москвы "Международный научный и клинический центр "Интермедбиофизхим" (ГУП МНКЦ "Интермедбиофизхим")
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 Учреждение Российской академии наук Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (ИОХ РАН), Государственное унитарное предприятие г. Москвы "Международный научный и клинический центр "Интермедбиофизхим" (ГУП МНКЦ "Интермедбиофизхим") filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (ИОХ РАН)
Priority to RU2010109012/04A priority Critical patent/RU2425051C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2425051C1 publication Critical patent/RU2425051C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry. ^ SUBSTANCE: invention relates to a method of producing D-glucose which is labelled with carbon isotopes 13C or 14C in position 1, involving condensation of D-arabinose with labelled nitromethane, taken in equimolar ratio, in dimethylsulphoxide in the presence of a base, followed by benzene extraction of excess dimethylsulphoxide, freeze-drying from benzene, cooling the reaction mixture of 1-desoxy-1-nitroalditol salts to liquid nitrogen temperature, adding water, followed by slow thawing while stirring and decomposition of 1-desoxy-1-nitroalditol salts contained in the obtained aqueous solution, and extraction of D-glucose via chromatography. Said method increases output and improves the process. ^ EFFECT: obtaining products used in medicine as isotopic diagnostic agents, as well as in scientific research and other fields. ^ 3 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к органической химии, в частности к способам получения гексоз, содержащих изотопы углерода 13С или 14С, в частности D-глюкозы, меченной изотопом углерода в положении 1. Полученные продукты могут быть использованы в медицине в качестве изотопных диагностических средств, а также в научных исследованиях и других областях. Например, 1-13C-D-глюкоза может быть использована для диагностики онкологических заболеваний.The invention relates to organic chemistry, in particular to methods for producing hexoses containing carbon isotopes 13 C or 14 C, in particular D-glucose labeled with a carbon isotope in position 1. The resulting products can be used in medicine as isotopic diagnostic tools, and in scientific research and other fields. For example, 1- 13 CD-glucose can be used to diagnose cancer.

В работе [J.C.Sowden, H.O.Fischer, J. Am. Chem. Soc. 69, 1963 (1947)] раскрыт способ получения D-глюкозы путем конденсации D-арабинозы с нитрометаном в метаноле в присутствии метилата натрия и последующего разложения солей 1-дезокси-1-нитроальдитов действием серной кислоты при низкой температуре. Недостатком предложенного способа является низкий выход целевого продукта в связи с большими потерями солей 1-дезокси-1-нитроальдитов вследствие их ретрораспада при выделении из реакционной среды путем обработки катионитом и последующей кристаллизации. Другим серьезным недостатком этой методики является необходимость использования большого избытка нитрометана (11 экв.), что делает этот подход неприменимым для синтеза изотопно-меченой глюкозы. Позднее этот же способ был применен для синтеза 1-14C-глюкозы, исходя из 14С-меченого нитрометана [J.C.Sowden, J. Biol. Chem. 180, 55 (1949)]. Выход глюкозы в расчете на нитрометан в обоих случаях не превышает 6%.In [JCSowden, HOFischer, J. Am. Chem. Soc. 69, 1963 (1947)] a method for producing D-glucose by condensing D-arabinose with nitromethane in methanol in the presence of sodium methylate and subsequent decomposition of 1-deoxy-1-nitroaldite salts by the action of sulfuric acid at low temperature is disclosed. The disadvantage of the proposed method is the low yield of the target product due to the large loss of salts of 1-deoxy-1-nitroaldites due to their retrodecay upon separation from the reaction medium by treatment with cation exchange resin and subsequent crystallization. Another serious drawback of this technique is the need to use a large excess of nitromethane (11 equiv.), Which makes this approach not applicable for the synthesis of isotope-labeled glucose. Later this same method was applied for the synthesis of 1- 14 C-glucose, on the basis of 14 C-labeled nitromethane [JCSowden, J. Biol. Chem. 180, 55 (1949)]. The yield of glucose per nitromethane in both cases does not exceed 6%.

Аналогичный подход был использован в работе [K.-O.Schoeps, B.Langstrom, S.Stone-Elander, C.Halldin, Appl. Radiat. Isot, 42, 877 (1991)] для синтеза 1-11С-глюкозы, однако вместо метанола в качестве растворителя использовали диметилсульфоксид (ДМСО), а в качестве основания - водный раствор NaOH. Для разложения солей 1-дезокси-1-нитроальдитов в этой работе также применяли серную кислоту. Реакционную смесь нейтрализовали на колонке с анионитом, отделяли ДМСО на колонке с аминофазой, а моносахарид выделяли с помощью ВЭЖХ. Для синтеза использовали недостаток нитрометана (0,7 экв.); при этом выход глюкозы в расчете на нитрометан составил 10%. Предложенная методика не пригодна для синтеза больших количеств глюкозы, т.к. масштабирование данного процесса требует дорогостоящих препаративных колонок для ВЭЖХ и неэффективно с ценовой точки зрения. Кроме того, особенностью обоих изложенных способов является кислотное разложение солей 1-дезокси-1-нитроальдитов, которое требует нейтрализации кислоты большим количеством анионита или гидроксида бария, что крайне неудобно с препаративной точки зрения при проведении синтеза в крупных масштабах, хотя и приемлемо для маломасштабных синтезов.A similar approach was used in [K.-O.Schoeps, B. Langstrom, S. Stone-Elander, C. Halldin, Appl. Radiat. Isot, 42, 877 (1991)] for the synthesis of 1- 11 C-glucose, but dimethyl sulfoxide (DMSO) was used instead of methanol as solvent and as base - NaOH aqueous solution. Sulfuric acid was also used in this work to decompose salts of 1-deoxy-1-nitroaldites. The reaction mixture was neutralized on a column with anion exchange resin, DMSO was separated on a column with an amine phase, and the monosaccharide was isolated by HPLC. For the synthesis used a lack of nitromethane (0.7 equiv.); while the yield of glucose per nitromethane was 10%. The proposed method is not suitable for the synthesis of large quantities of glucose, because scaling this process requires expensive preparative HPLC columns and is not cost effective. In addition, a feature of both of the above methods is the acid decomposition of salts of 1-deoxy-1-nitroaldites, which requires the neutralization of the acid with a large amount of anion exchange resin or barium hydroxide, which is extremely inconvenient from a preparative point of view when conducting synthesis on a large scale, although acceptable for small-scale syntheses .

Поэтому был предложен другой вариант нитрометанового способа получения L-глюкозы из L-арабинозы, где расщепление солей 1-дезокси-1-нитроальдитов до свободных моносахаридов осуществляли действием озона [Patent 278067 SK, C07H 3/02, 19.02.1992] (прототип), что практически не ограничивает масштабирование синтеза. В этой работе конденсацию нитрометана с арабинозой проводили в присутствии метилата натрия в ДМСО, избыток которого удаляли фильтрованием осадка солей 1-дезокси-1-нитроальдитов с последующей их промывкой спиртами. После обработки полученных солей озоном образовавшуюся D-глюкозу выделяли из реакционной смеси кристаллизацией в виде фенилгидразона. Недостатком данного способа является необходимость фильтрования солей 1-дезокси-1-нитроальдитов с последующей промывкой н-бутанолом и смесью н-бутанола и метанола на воздухе с целью отделения диметилсульфоксида, в ходе которого протекает частичное разложение указанных солей и образование побочных примесей, что заставило авторов очищать L-глюкозу в виде фенилгидразона и лишь затем выделять ее в свободном виде с помощью лигандообменной хроматографии. Кроме того, в данном способе используют значительный избыток нитрометана (2,8 экв.), что весьма удорожает этот подход к синтезу изотопно-меченой глюкозы. Выход глюкозы в расчете на нитрометан составил 7%.Therefore, another variant of the nitromethane method for producing L-glucose from L-arabinose was proposed, where the decomposition of 1-deoxy-1-nitroaldite salts to free monosaccharides was carried out by ozone [Patent 278067 SK, C07H 3/02, 02/19/1992] (prototype), which practically does not limit the scaling of the synthesis. In this work, the condensation of nitromethane with arabinose was carried out in the presence of sodium methylate in DMSO, the excess of which was removed by filtering the precipitate of 1-deoxy-1-nitroaldite salts, followed by their washing with alcohols. After treating the obtained salts with ozone, the resulting D-glucose was isolated from the reaction mixture by crystallization in the form of phenylhydrazone. The disadvantage of this method is the need for filtering salts of 1-deoxy-1-nitroaldite, followed by washing with n-butanol and a mixture of n-butanol and methanol in air in order to separate dimethyl sulfoxide, during which partial decomposition of these salts and formation of side impurities proceeds, which led the authors purify L-glucose in the form of phenylhydrazone and only then isolate it in free form using ligand exchange chromatography. In addition, a significant excess of nitromethane (2.8 eq.) Is used in this method, which greatly increases the cost of this approach to the synthesis of isotope-labeled glucose. The yield of glucose per nitromethane was 7%.

Задачей предлагаемого изобретения была разработка эффективного способа получения меченой D-глюкозы, меченной в положении 1, обеспечивающего повышение выхода и усовершенствование процесса. Поставленная задача решается тем, что конденсацию D-арабинозы с меченым нитрометаном, взятых в эквимолярном соотношении, проводят в растворе в диметилсульфоксиде в присутствии основания. В качестве основания используют метилат натрия или гидроксид натрия. Для отделения избытка диметилсульфоксида используют экстракцию реакционной смеси бензолом при комнатной температуре, после лиофилизации остатков бензола натриевые соли 1-дезокси-1-нитроальдитов получают в виде сухого порошка или сухой пены. Полученную смесь солей 1-дезокси-1-нитроальдитов охлаждают до температуры жидкого азота и прибавляют воду. Последующее медленное оттаивание при перемешивании позволяет получить водный раствор натриевых солей 1-дезокси-1-нитроальдитов в мягких условиях. Разложение солей 1-дезокси-1-нитроальдитов, содержащихся в полученном водном растворе, действием серной кислоты или озона приводит к смеси D-глюкозы, D-маннозы и D-арабинозы, из которой меченую D-глюкозу выделяют с помощью лигандообменной хроматографии.The objective of the invention was to develop an effective method for producing labeled D-glucose labeled in position 1, providing increased yield and process improvement. The problem is solved in that the condensation of D-arabinose with labeled nitromethane, taken in an equimolar ratio, is carried out in a solution in dimethyl sulfoxide in the presence of a base. Sodium methylate or sodium hydroxide is used as the base. To separate the excess dimethyl sulfoxide, extraction of the reaction mixture with benzene is used at room temperature, after lyophilization of the benzene residues, sodium salts of 1-deoxy-1-nitroaldite are obtained in the form of a dry powder or dry foam. The resulting mixture of salts of 1-deoxy-1-nitroaldite is cooled to the temperature of liquid nitrogen and water is added. Subsequent slow thawing with stirring allows you to get an aqueous solution of sodium salts of 1-deoxy-1-nitroaldite under mild conditions. The decomposition of the salts of 1-deoxy-1-nitroaldites contained in the resulting aqueous solution by the action of sulfuric acid or ozone results in a mixture of D-glucose, D-mannose and D-arabinose, from which labeled D-glucose is isolated by ligand exchange chromatography.

Особенностью и одним из преимуществ предлагаемой методики является использование эквимолярного (1:1) соотношения реагентов (арабинозы и меченого нитрометана), что позволяет повысить эффективность использования изотопного сырья, минимизировав его расход, и тем самым повысить выход целевой глюкозы в расчете на введенный в реакцию нитрометан. С помощью этой методики впервые удалось получить синтетическую глюкозу с выходом 14% в расчете на введенный в реакцию нитрометан.A feature and one of the advantages of the proposed method is the use of an equimolar (1: 1) ratio of reagents (arabinose and labeled nitromethane), which allows to increase the efficiency of the use of isotopic raw materials, minimizing its consumption, and thereby increase the yield of target glucose based on the nitromethane introduced into the reaction . Using this technique, synthetic glucose was first obtained with a yield of 14% based on nitromethane introduced into the reaction.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами его реализации.The invention is illustrated by the following examples of its implementation.

Пример 1Example 1

1 г D-арабинозы (6,66 ммоль) растворили в 6 мл ДМСО, прибавили при перемешивании 360 мкл (6,66 ммоль) меченого нитрометана (13CH3NO2), колбу заполнили аргоном, при перемешивании прибавили 2 мл раствора MeONa в МеОН (получен из 212 мг или 8,8 ммоль Na) и перемешивали при комнатной температуре в течение 16 ч. Метанол отогнали в вакууме без нагревания, к полученному раствору прибавили при интенсивном перемешивании 40 мл бензола, образовавшуюся суспензию центрифугировали, супернатант отбросили. Экстракцию бензолом повторили еще два раза до полного отсутствия ДМСО в экстракте (контроль - по отсутствию нелетучего остатка после испарения бензола). Полученный желтый осадок заморозили и лиофилизовали. Получили 2 г желтого порошка, который заморозили в жидком азоте, прибавили 10 мл воды, дали оттаять образовавшемуся льду и в полученный раствор при +10°С продували озон до существенного исчезновения окраски реакционной смеси. Остаток озона отдули, барботируя аргон через полученный раствор. Реакционную смесь деионизовали последовательной обработкой ионообменными смолами Amberlyst 15 (H+) и Dowex 1×8(HCO3-), раствор лиофилизовали. Полученный сироп фракционировали на колонке с Dowex 50×8 (Ca2+) при элюировании водой. Выход D-глюкозы, меченной изотопом 13С, составил 170 мг (14,0%).1 g of D-arabinose (6.66 mmol) was dissolved in 6 ml of DMSO, 360 μl (6.66 mmol) of labeled nitromethane ( 13 CH 3 NO 2 ) was added with stirring, the flask was filled with argon, 2 ml of MeONa solution was added with stirring. MeOH (obtained from 212 mg or 8.8 mmol Na) and stirred at room temperature for 16 hours. Methanol was distilled off in vacuo without heating, 40 ml of benzene was added to the resulting solution with vigorous stirring, the resulting suspension was centrifuged, and the supernatant was discarded. The extraction with benzene was repeated two more times until the complete absence of DMSO in the extract (control - the absence of non-volatile residue after evaporation of benzene). The resulting yellow precipitate was frozen and lyophilized. Received 2 g of a yellow powder, which was frozen in liquid nitrogen, added 10 ml of water, allowed to thaw the formed ice and ozone was blown into the resulting solution at + 10 ° C until the color of the reaction mixture substantially disappeared. The remainder of the ozone was blown off, sparging argon through the resulting solution. The reaction mixture was deionized by sequential treatment with ion exchange resins Amberlyst 15 (H + ) and Dowex 1 × 8 (HCO 3 - ), the solution was lyophilized. The resulting syrup was fractionated on a Dowex 50 × 8 (Ca 2+ ) column, eluting with water. The yield of D-glucose labeled with 13 C isotope was 170 mg (14.0%).

Пример 2Example 2

Синтез проводили аналогично примеру 1, однако после добавления меченого нитрометана (13CH3NO2) в колбу при перемешивании прибавили 670 мкл 10 N раствора NaOH в воде (6,7 ммоль) и далее перемешивали при 40°С в течение 30 мин. Раствор охладили до комнатной температуры и прибавили при интенсивном перемешивании 40 мл бензола и далее обрабатывали, как описано в примере 1, до полного удаления ДМСО. Полученный желтый сироп заморозили и лиофилизовали. Полученную желтую пену подвергали озонолизу, как описано в примере 1, продувая озон до значения рН реакционной смеси 7,5-8,0 (5,5 мин). Выход D-глюкозы, меченной изотопом 13С, составил 125 мг (10,3%).The synthesis was carried out analogously to example 1, however, after adding labeled nitromethane ( 13 CH 3 NO 2 ) to the flask, 670 μl of a 10 N solution of NaOH in water (6.7 mmol) was added to the flask with stirring and further stirred at 40 ° C for 30 min. The solution was cooled to room temperature and 40 ml of benzene were added with vigorous stirring and further treated as described in Example 1 until DMSO was completely removed. The resulting yellow syrup was frozen and lyophilized. The resulting yellow foam was subjected to ozonolysis, as described in example 1, blowing ozone to a pH of the reaction mixture of 7.5-8.0 (5.5 min). The yield of D-glucose labeled with 13 C isotope was 125 mg (10.3%).

Пример 3Example 3

Синтез проводили аналогично примеру 2, однако использовали половинную загрузку: 500 мг D-арабинозы (3,33 ммоль), 3 мл ДМСО, 180 мкл меченого нитрометана (13CH3NO2) (3,33 ммоль) и 350 мкл 10 N раствора NaOH (3,5 ммоль). Желтую пену, полученную после отделения ДМСО экстрацией бензолом, заморозили в жидком азоте, прибавили 10 мл воды, дали оттаять образовавшемуся льду. Полученный раствор при интенсивном перемешивании прибавили к смеси 1,1 мл конц. H2SO4 и 1,4 мл воды при -20°С. Дали нагреться до +10°С при перемешивании. Раствор разбавили водой до объема 30 мл, нейтрализовали кислоту анионитом Dowex 1×8 (НСО3-) до pH 7, смолу отфильтровали. Фильтрат обессолили последовательной обработкой катионитом Dowex 50×8 (H+) и анионитом Dowex 1×8 (НСО3-). Фильтрат заморозили и лиофилизовали. Полученный сироп фракционировали на колонке с Dowex 50×8 (Са2+) при элюировании водой. Выход D-глюкозы, меченной изотопом С, составил 71 мг (11,5%).The synthesis was carried out analogously to example 2, but used a half load: 500 mg of D-arabinose (3.33 mmol), 3 ml of DMSO, 180 μl of labeled nitromethane ( 13 CH 3 NO 2 ) (3.33 mmol) and 350 μl of 10 N solution NaOH (3.5 mmol). The yellow foam obtained after separation of DMSO by extraction with benzene was frozen in liquid nitrogen, 10 ml of water was added, and the ice formed was thawed. The resulting solution was added with vigorous stirring to a mixture of 1.1 ml conc. H 2 SO 4 and 1.4 ml of water at -20 ° C. Allowed to warm to + 10 ° C with stirring. The solution was diluted with water to a volume of 30 ml, the acid was neutralized with Dowex 1 × 8 anion exchanger (HCO 3 - ) to pH 7, the resin was filtered. The filtrate was desalted by sequential treatment with Dowex 50 × 8 (H + ) cation exchanger and Dowex 1 × 8 anion exchanger (HCO 3 - ). The filtrate was frozen and lyophilized. The resulting syrup was fractionated on a Dowex 50 × 8 (Ca 2+ ) column, eluting with water. The yield of D-glucose labeled with isotope C was 71 mg (11.5%).

Пример 4Example 4

2.5 г D-арабинозы (16,65 ммоль) растворили в 15 мл ДМСО, прибавили при перемешивании 900 мкл (16,65 ммоль) меченого нитрометана (13CH3NO2), колбу заполнили аргоном, при перемешивании прибавили 670 мг порошкообразного NaOH (16.65 ммоль) и перемешивали при 40°С ч. К полученному раствору прибавили при интенсивном перемешивании 40 мл бензола, образовавшуюся суспензию центрифугировали, супернатант отбросили. Экстракцию бензолом повторили еще два раза до полного отсутствия ДМСО в экстракте (контроль - по отсутствию нелетучего остатка после испарения бензола). Полученный желтый осадок заморозили и лиофилизовали. Полученный желтый порошок заморозили в жидком азоте, прибавили 15 мл воды, дали оттаять образовавшемуся льду и в полученный раствор при +10°С продували озон до pH≈7. Остаток озона отдули, барботируя аргон через полученный раствор. Реакционную смесь деионизовали последовательной обработкой ионообменными смолами Amberiyst 15 (H+) и Dowex 1×8 (НСО3-), раствор лиофилизовали. Полученный сироп фракционировали на колонке с Dowex 50×8 (Ca2+) при элюировании водой. Выход D-глюкозы, меченной изотопом 13С, составил 378 мг (12,5%).2.5 g of D-arabinose (16.65 mmol) was dissolved in 15 ml of DMSO, 900 μl (16.65 mmol) of labeled nitromethane ( 13 CH 3 NO 2 ) was added with stirring, the flask was filled with argon, 670 mg of NaOH powder was added with stirring ( 16.65 mmol) and stirred at 40 ° С h. 40 ml of benzene were added to the resulting solution with vigorous stirring, the resulting suspension was centrifuged, the supernatant was discarded. The extraction with benzene was repeated two more times until the complete absence of DMSO in the extract (control - the absence of non-volatile residue after evaporation of benzene). The resulting yellow precipitate was frozen and lyophilized. The resulting yellow powder was frozen in liquid nitrogen, 15 ml of water was added, the ice formed was thawed, and ozone was blown into the resulting solution at + 10 ° C to pH≈7. The remainder of the ozone was blown off, sparging argon through the resulting solution. The reaction mixture was deionized by sequential treatment with ion exchange resins Amberiyst 15 (H + ) and Dowex 1 × 8 (HCO 3 - ), the solution was lyophilized. The resulting syrup was fractionated on a Dowex 50 × 8 (Ca 2+ ) column, eluting with water. The yield of D-glucose labeled with 13 C isotope was 378 mg (12.5%).

Подобным же образом при использовании 14C-меченого нитрометана (14CH3NO2) может быть получена D-глюкоза, меченная изотопом 14С. Преимущество данного способа состоит в том, что бензольная экстракция ДМСО, проводимая при комнатной температуре, позволяет быстро получить натриевые соли 1-дезокси-1-нитроальдитов в сухом виде без заметного разложения последних. Это повышает устойчивость натриевых солей 1-дезокси-1-нитроальдитов при хранении, увеличивает выход целевой D-глюкозы в расчете на введенный в реакцию нитрометан, а также резко снижает объем примеси диметилсульфоксида, что существенно облегчает контроль за полнотой превращения солей при озонолизе и выделение целевого продукта. Предложенная бензольная экстракция диметилсульфоксида из реакционной смеси значительно упрощает способ получения D-глюкозы и ранее не применялась в подобном процессе.Similarly, when using 14 C-labeled nitromethane ( 14 CH 3 NO 2 ), D-glucose labeled with the 14 C isotope can be obtained. The advantage of this method is that the benzene extraction of DMSO at room temperature allows you to quickly get sodium salts of 1-deoxy-1-nitroaldites in dry form without noticeable decomposition of the latter. This increases the storage stability of sodium salts of 1-deoxy-1-nitroaldite, increases the yield of target D-glucose calculated on the basis of nitromethane introduced into the reaction, and also sharply reduces the amount of dimethyl sulfoxide impurity, which greatly facilitates the control of the completeness of salt conversion during ozonolysis and the isolation of the target product. The proposed benzene extraction of dimethyl sulfoxide from the reaction mixture greatly simplifies the method for producing D-glucose and has not previously been used in such a process.

Для уменьшения разложения натриевых солей 1-дезокси-1-нитроальдитов при растворении в воде был применен оригинальный прием, заключающийся в предварительном охлаждении сосуда, содержащего сухие натриевые соли 1-дезокси-1-нитроальдитов, до температуры жидкого азота и быстрого прибавления необходимого количества воды, которая при этом сразу замерзает. Оттаивание полученной смеси солей при перемешивании позволяет получить водный раствор натриевых солей 1-дезокси-1-нитроальдитов в мягких условиях. Данная процедура также увеличивает выход целевого продукта - D-глюкозы - в расчете на введенный в реакцию нитрометан.To reduce the decomposition of sodium salts of 1-deoxy-1-nitroaldite when used in water, an original technique was used, which consisted of pre-cooling the vessel containing dry sodium salts of 1-deoxy-1-nitroaldite to the temperature of liquid nitrogen and quickly adding the required amount of water, which at the same time immediately freezes. Thawing the resulting salt mixture with stirring allows one to obtain an aqueous solution of sodium salts of 1-deoxy-1-nitroaldite under mild conditions. This procedure also increases the yield of the target product, D-glucose, based on the nitromethane introduced into the reaction.

Выделение моносахарида проводится с помощью лигандообменной хроматографии в воде, что позволяет уверенно проводить очистку граммовых количеств смесей и существенно упрощает процедуру выделения конечного продукта.The separation of monosaccharide is carried out using ligand exchange chromatography in water, which allows you to confidently clean gram quantities of mixtures and greatly simplifies the procedure for the isolation of the final product.

Одним из преимуществ предлагаемой методики является также использование эквимолярного (1:1) соотношения реагентов (арабинозы и нитрометана), что позволяет повысить эффективность использования изотопного сырья, минимизировав его расход.One of the advantages of the proposed method is also the use of an equimolar (1: 1) ratio of reagents (arabinose and nitromethane), which allows to increase the efficiency of the use of isotopic raw materials, minimizing its consumption.

Сравнение различных способов синтеза глюкозы (Glc) из арабинозы (Ага) нитрометановым методомComparison of various methods for the synthesis of glucose (Glc) from arabinose (Aga) by the nitromethane method СпособWay Ara, ммольAra, mmol CH3NO2, ммольCH 3 NO 2 , mmol CH3NO2/Ara, моль/мольCH 3 NO 2 / Ara, mol / mol Удаление растворителяSolvent removal Метод разложения солей 1-дезокси-1-нитроальдитовMethod for the decomposition of salts of 1-deoxy-1-nitroaldites Выход Glc в расчете на CH3NO2, %The output of Glc calculated on CH 3 NO 2 ,% Метод выделения GlcGlc extraction method (Patent 278067 SK)(Patent 278067 SK) 66,666.6 185185 2,782.78 ФильтрованиеFiltration O3 O 3 77 Образование фенилгидразона, The formation of phenylhydrazone, ПрототипPrototype кристаллизация, затем лигандо-обменная хроматографияcrystallization, then ligand-exchange chromatography Пример 1Example 1 6.666.66 6,666.66 1,01,0 Экстракция бензоломBenzene extraction O3 O 3 14fourteen лигандо-обменная хроматографияligand exchange chromatography Пример 2Example 2 6,666.66 6,666.66 1,01,0 Экстракция бензоломBenzene extraction O3 O 3 1010 лигандо-обменная хроматографияligand exchange chromatography Пример 3Example 3 3,333.33 3,333.33 1,01,0 Экстракция бензоломBenzene extraction H2SO4 H 2 SO 4 1212 лигандо-обменная хроматографияligand exchange chromatography Пример 4Example 4 16,6516.65 16,6516.65 1,01,0 Экстракция бензоломBenzene extraction O3 O 3 1212 лигандо-обменная хроматографияligand exchange chromatography

Claims (3)

1. Способ получения D-глюкозы, меченной изотопом углерода в положении 1, заключающийся в конденсации D-арабинозы с меченым нитрометаном, взятых в эквимолярном соотношении, в диметилсульфоксиде в присутствии основания, последующей бензольной экстракции избытка диметилсульфоксида, лиофилизации из бензола, охлаждении полученной смеси солей 1-дезокси-1-нитроальдитов до температуры жидкого азота, прибавлении воды, последующем медленном оттаивании при перемешивании и разложении солей 1-дезокси-1-нитроальдитов, содержащихся в полученном водном растворе, и выделении D-глюкозы с помощью хроматографии.1. The method of producing D-glucose labeled with a carbon isotope in position 1, which consists in the condensation of D-arabinose with labeled nitromethane taken in an equimolar ratio in dimethyl sulfoxide in the presence of a base, subsequent benzene extraction of excess dimethyl sulfoxide, lyophilization from benzene, cooling the resulting mixture of salts 1-deoxy-1-nitroaldites to the temperature of liquid nitrogen, adding water, followed by slow thawing with stirring and decomposition of the salts of 1-deoxy-1-nitroaldites contained in the resulting aqueous solution, and isolation of D-glucose by chromatography. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве основания используют метилат натрия или гидроксид натрия.2. The method according to claim 1, characterized in that the base used is sodium methylate or sodium hydroxide. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для расщепления натриевых солей 1-дезокси-1-нитроальдитов используют серную кислоту или озон. 3. The method according to claim 1, characterized in that sulfuric acid or ozone is used to break down the sodium salts of 1-deoxy-1-nitroaldites.
RU2010109012/04A 2010-03-12 2010-03-12 Method of producing d-glucose labelled with carbon isotope in position 1 RU2425051C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010109012/04A RU2425051C1 (en) 2010-03-12 2010-03-12 Method of producing d-glucose labelled with carbon isotope in position 1

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010109012/04A RU2425051C1 (en) 2010-03-12 2010-03-12 Method of producing d-glucose labelled with carbon isotope in position 1

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2425051C1 true RU2425051C1 (en) 2011-07-27

Family

ID=44753495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010109012/04A RU2425051C1 (en) 2010-03-12 2010-03-12 Method of producing d-glucose labelled with carbon isotope in position 1

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2425051C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Karl-Olof Schoeps et al // Appl. Radiat. Isot, V.42, No.9, pp.877-883, 1991 John С.Sowden // J. Am. Chem. Soc, 69, 1963-65. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5814946B2 (en) Method for producing succinic acid
AU2011278236A1 (en) Derivatization of oligosaccharides
ITMI20002285A1 (en) GABAPENTINA PREPARATION PROCESS
RU2425051C1 (en) Method of producing d-glucose labelled with carbon isotope in position 1
ES2218032T3 (en) PROCEDURE FOR OBTAINING ESTERS FROM ACID 2-CETO-L-GULONICO.
EA003167B1 (en) Crystal of diuridine tetraphosphate or salt thereof and method for preparing the same, and method for producing said compound
JPH0132833B2 (en)
US20130072675A1 (en) Method for cyrstallization of fucose
Shiao et al. O-acetyl-d-galactal
RU2001131130A (en) Medicinal product (options) and method for its production
CN107522627B (en) Preparation method of 5-aminolevulinic acid hydrochloride
US4097522A (en) Synthesis of m-benzoyl-hydratropic acid
US20140275518A1 (en) L-glucose production from l-glusose/l-mannose mixtures using simulated moving bed separation
MORGENLIE Synthesis of the l, 2: 3, 4-Di-0-isopropylidene Derivatives of o-xylo-and D-fy; x; o-3-Hexulose
RU2203279C1 (en) Method of synthesis of 5-hydroxymethylfurfurol ethers
RU2603195C1 (en) Method of producing lactobionic acid
JPH0547554B2 (en)
KR102437501B1 (en) Process for preparing dianhydrohexitol crystals having a step of evaporative crystallization of a first crystallization mother liquor
JPH0558438B2 (en)
SU1328290A1 (en) Method of producing cesium mercaptobenzothazoleundecahydrododecaborate
CN114315657B (en) Method for recycling taurine mother liquor
JPH0631306B2 (en) Process for producing crystals of cytidine-5'-choline diphosphate monohydrate
ES2594501B2 (en) New E-caprolactam synthesis procedure
US4948883A (en) Preparation of hydrogen and bismuth (phosph/sulf) ated saccharides
US2921062A (en) Streptomycin purification

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150313