TWI591045B - 作為有效藥劑成分之6-胺基己酸的製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種6-胺基己酸的製造方法,特別是關於一種有效藥劑成分之6-胺基己酸的製造方法。
至今已知有各種6-胺基己酸的製造方法,因為其應用廣闊,在工業上,主要有作為ε-己內醯胺聚合成為尼龍-6(Nylon-6)的起始物,及醫藥上,可作為止血劑。然而,在作為有效藥劑成分(Active Pharmaceutical Ingredient)的應用時,除要求6-胺基己酸的純度外,例如尚須要求灰含量(ash content)低(即鹽含量低)、重金屬含量低、水含量低、無臭味,再者製造過程,要求無有毒物質、無重金屬。
傳統製造6-胺基己酸的方法,例如有機合成期刊文獻中(Organic Syntheses,Coll,Vol.4,p.39(1963);Vol.32,p.13(1952))記載利用ε-己內醯胺水解後,藉由離子交換樹脂(Amberlite resin)的管柱之管柱層析法精製之方法。但是,該方法使用管柱層析法進行精製,使產物顏色變深,且有臭味,又只能小量製造,難以量產,且製造成本高。
此外,於美國專利US 3655748號,揭露由ε-己內醯胺合成ε-胺基己酸的方法,雖然該文獻中提到可得到低灰含量的產物(ε-胺基己酸),但是其製程藉由混合ε-己內醯胺及氫氧化
鋇,水解ε-己內醯胺,產生ε-胺基己酸,再加入二氧化碳氣體,形成碳酸鋇沈澱而得到游離酸(free acid),其中碳酸鋇為有毒物質,不適合有效藥劑成分的應用。
其他製造6-胺基己酸的方法(例如US 4950429、US 6452002、US 6372939等)主要是應用於尼龍-6的製造,大多有製程複雜、試劑昂貴、中間產物為有毒物質、灰含量高等的問題,不適於用在有效藥劑成分合成。
因此,亟需有低成本、安全、符合醫藥要求(例如USP 35)之作為有效藥劑成分之6-胺基己酸(6-Aminocaproic acid or ε-Aminocaproic acid)的製造方法。
鑒於上述之發明背景中,為了符合產業上之要求,本發明提供一種有效藥劑成分之6-胺基己酸的製造方法,利用價格低廉的起始物(ε-己內醯胺),無需使用管柱層析法,步驟簡單,可大量生產符合有效藥劑成分的應用要求的6-胺基己酸。
本發明之一實施態樣,在於提供一種有效藥劑成分之6-胺基己酸的製造方法,其包含:進行一水解程序,使己內醯胺與一酸或鹼反應,水解產生一第一反應混合物,其中該第一反應混合物含有6-胺基己酸;進行一修飾程序,使該第一反應混合物與一溶解度調節劑進行反應,得到一第二反應混合物,其中該溶解度調節劑與該第一反應混合物中的6-胺基己酸反
應,形成一胺基己酸中間產物;進行一分離程序,利用其溶解度改變,達到與鹽類等雜質分離的目的,從該第二反應混合物中分離出該胺基己酸中間產物;以及進行一氫化程序,氫化該胺基己酸中間產物,得到一6-胺基己酸產物。
於一實施例,該酸或鹼,作為鹼,例如鹼金族、鹼土族氫氧化物,具體地例如氫氧化鈉、氫氧化鉀,作為酸,例如鹽酸、硫酸。
於一實施例,該胺基己酸中間產物的水溶解度為6-胺基己酸的水溶解度的0.01倍以下,更理想為0.005倍以下。
於一實施例,該溶解度調節劑為選自下列族群之一化合物:溴甲苯(Benzyl bromide)、2-氯-氯化甲酸苯甲酯(2-Chlorobenzyl chloroformate)、4-硝基氯化甲酸苯甲酯(4-Nitrobenzyl chloroformate)、氯化甲酸苯甲酯(Benzyl chloroformate)、碳酸(4-硝基苯基)苯甲酯(Benzyl(4-nitrophenyl)carbonate)及N-(苯甲氧基羰基氧基)琥珀醯亞胺(N-(Benzyloxycarbonyloxy)succinimide)。
於一實施例,該胺基己酸中間產物為選自下列族群之一化合物:6-二苯甲基胺基-己酸(6-Dibenzylamino-hexanoic acid)、6-(2-氯-苯甲氧基羰基胺基)-己酸(6-(2-Chloro-benzyloxycarbonylamino)-hexanoic acid)、6-(4-硝基-苯甲氧基羰基胺基)-己酸(6-(4-Nitro-benzyloxycarbonylamino)-hexanoic acid)、6-苯甲氧
基羰基胺基-己酸(6-Benzyloxycarbonylamino-hexanoic acid)及6-胺基-己酸苯甲酯(6-Amino-hexanoic acid benzyl ester)。
於一實施例,該水解程序係將ε-己內醯胺(ε-Caprolactam)溶解於酸或鹼水溶液,加熱回流3~5小時。
於一實施例,該修飾程序係該溶解度調節劑與該第一反應混合物中的6-胺基己酸反應,該溶解度調節劑鍵結於6-胺基己酸的胺基上或羧基上。
於一實施例,該分離程序係於第二反應混合物中,使用有機溶劑進行萃取,該胺基己酸中間產物溶解於該有機溶劑,分離該胺基己酸中間產物。
於一實施例,該氫化程序係將該胺基己酸中間產物與氫化催化劑(例如氫氧化鈀/碳(Pd(OH)2/C)、鈀/碳(Pd/C))在氫氣環境下進行反應。
於一實施例,該6-胺基己酸產物的燃燒殘留物,對6-胺基己酸而言,小於0.1重量%。
於一實施例,該6-胺基己酸產物的重金屬含量,對6-胺基己酸而言,小於0.002重量%。
本發明之另一實施態樣,在於提供一種6-胺基己酸之有效藥劑成分,其係藉由上述之方法製造而得到。
於一實施例,上述6-胺基己酸之有效藥劑成分的燃燒殘留物,對6-胺基己酸而言,小於0.1重量%。
於一實施例,上述6-胺基己酸之有效藥劑成分的重金屬含
量,對6-胺基己酸而言,小於0.002重量%。
綜上所述,根據本發明的有效藥劑成分之6-胺基己酸的製造方法,提供純度高、灰含量(ash content)低(即鹽含量低)、重金屬含量低、水含量低、無臭味之6-胺基己酸,再者,製造過程中無有毒物質、無重金屬,又根據本發明的方法,利用價格低廉的起始物(ε-己內醯胺),無需使用管柱層析法,步驟簡單,可大量生產符合有效藥劑成分的應用要求的6-胺基己酸。
本發明在此揭示一種有效藥劑成分之6-胺基己酸的製造方法。為了能徹底地瞭解本發明,將在下列的描述中提出詳盡的步驟及其組成。顯然地,本發明的施行並未限定於該領域之技藝者所熟習的特殊細節。另一方面,眾所周知的組成或步驟並未描述於細節中,以避免造成本發明不必要之限制。本發明的較佳實施例會詳細描述如下,然而除了這些詳細描述之外,本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中,且本發明的範圍不受限定,其以之後的專利範圍為準。
於本發明一實施例,揭露一種有效藥劑成分之6-胺基己酸的製造方法,其包含:進行一水解程序,使己內醯胺與一酸或鹼反應,水解產生一第一反應混合物,其中該第一反應混合物含有6-胺基己酸;進行一修飾程序,使該第一反應混合物與
一溶解度調節劑進行反應,得到一第二反應混合物,其中該溶解度調節劑與該第一反應混合物中的6-胺基己酸反應,形成一胺基己酸中間產物,利用其溶解度改變,達到與鹽類等雜質分離的目的;進行一分離程序,從該第二反應混合物中分離出該胺基己酸中間產物;以及進行一氫化程序,氫化該胺基己酸中間產物,得到一6-胺基己酸產物。
具體地,藉由使6-胺基己酸產物接上溶解度調節劑後,對水溶解度降低,將欲除去的鹽,利用水洗方式洗去,可得到灰含量(ash content)低(即鹽含量低)的6-胺基己酸產物。
於本實施例,藉由溶解度調節劑鍵結於6-胺基己酸的胺基或羧基上,生成一胺基己酸中間產物,由於該胺基己酸中間產物的對水溶解性,與6-胺基己酸比較,中間產物的對水溶解度降低100倍以上。在該階段(胺基己酸中間產物),可以容易地將反應中產生的各種鹽類與最終產物分離,得到純度高的胺基己酸中間產物後,再藉由氫化,得到6-胺基己酸。於一實施例,該胺基己酸中間產物的水溶解度為6-胺基己酸的水溶解度的0.01倍以下,更理想為0.005倍以下。
於一實施例,該溶解度調節劑為選自下列族群之一化合物:溴甲苯(Benzyl bromide)、2-氯-氯化甲酸苯甲酯(2-Chlorobenzyl chloroformate)、4-硝基氯化甲酸苯甲酯(4-Nitrobenzyl chloroformate)、氯化甲酸苯甲酯(Benzyl chloroformate)、碳酸(4-硝基苯基)苯甲酯(Benzyl
(4-nitrophenyl)carbonate)及N-(苯甲氧基羰基氧基)琥珀醯亞胺(N-(Benzyloxycarbonyloxy)succinimide)。溶解度調節劑為氯化甲酸苯甲酯更理想。
於一實施例,該胺基己酸中間產物為選自下列族群之一化合物:6-二苯甲基胺基-己酸(6-Dibenzylamino-hexanoic acid)、6-(2-氯-苯甲氧基羰基胺基)-己酸(6-(2-Chloro-benzyloxycarbonylamino)-hexanoic acid)、6-(4-硝基-苯甲氧基羰基胺基)-己酸(6-(4-Nitro-benzyloxycarbonylamino)-hexanoic acid)、6-苯甲氧基羰基胺基-己酸(6-Benzyloxycarbonylamino-hexanoic acid)及6-胺基-己酸苯甲酯(6-Amino-hexanoic acid benzyl ester)。例如6-胺基己酸的水溶解度大於500mg/ml(6-胺基己酸/水),上述胺基己酸中間產物的水溶解度小於1.0mg/ml(胺基己酸中間產物/水)。胺基己酸中間產物為6-苯甲氧基羰基胺基-己酸更理想。
於一實施例,上述酸或鹼,作為鹼,例如鹼金族、鹼土族氫氧化物,具體地例如氫氧化鈉、氫氧化鉀,作為酸,例如鹽酸、硫酸。
於一實施例,該水解程序係將ε-己內醯胺(ε-Caprolactam)溶解於酸或鹼水溶液,加熱回流3~5小時。
於一實施例,該修飾程序係該溶解度調節劑與該第一反應混合物中的6-胺基己酸反應,該溶解度調節劑鍵結於6-胺基
己酸的胺基上或羧基上。
於一實施例,該分離程序係於第二反應混合物中,使用有機溶劑進行萃取,該胺基己酸中間產物溶解於該有機溶劑,進行除水乾燥後,分離該胺基己酸中間產物。
於一實施例,該氫化程序係將該胺基己酸中間產物與氫化催化劑(例如氫氧化鈀/碳(Pd(OH)2/C)、鈀/碳(Pd/C))在氫氣環境下進行反應。
於一實施例,該6-胺基己酸產物的燃燒殘留物,對6-胺基己酸而言,小於0.1重量%。
於一實施例,該6-胺基己酸產物的重金屬含量,對6-胺基己酸而言,小於0.002重量%。
再者,於本發明一實施例,揭露一種6-胺基己酸之有效藥劑成分,其係藉由上述之方法製造而得到。
於一實施例,上述6-胺基己酸之有效藥劑成分的燃燒殘留物,對6-胺基己酸而言,小於0.1重量%。
於一實施例,上述6-胺基己酸之有效藥劑成分的重金屬含量,對6-胺基己酸而言,小於0.002重量%。
(a)6-二苯甲基胺基-己酸的製備
將ε-己內醯胺(ε-Caprolactam)5g(44.2毫莫耳)溶解於23g的濃度20wt%氫氧化鈉水溶液,加熱回流3~5小時。ε-己內醯胺水解結束後,冷卻至約5~10℃,添加25g的四氫呋喃(THF)。
在約0~5℃下,將7.88毫升的溴甲苯(Benzyl bromide)慢慢加入混合物中,自然升溫至室溫後持續攪拌一晚。反應結束後,加入乙酸乙酯20g萃取雜質。水層滴入16%鹽酸,調整pH<2後加入乙酸乙酯25克萃取產物。收集有機層,再將有機層以鹽水洗淨2次。有機層以無水硫酸鈉(Na2SO4)除水,濃縮有機層後,得到7.8g的6-二苯甲基胺基-己酸。
(b)6-胺基己酸的製備
將上述濃縮物溶解於22g甲醇及16g水中。將混合物與0.8g的氫氧化鈀/碳(Pd(OH)2/C)在氫氣壓力為50~60Psi、室溫下反應。反應結束後,過濾氫氧化鈀/碳(Pd(OH)2/C),然後濃縮反應混合物,再將濃縮物溶解於4g水及16g乙醇(95% Ethanol)。然後,一邊攪拌、冷卻,一邊將16g丙酮慢慢滴入,此時,6-胺基己酸結晶化。重複進行結晶步驟,得到純度大於99.9%的6-胺基己酸,產率為55.3%。
(a)6-(2-氯-苯甲氧基羰基胺基)-己酸的製備
將ε-己內醯胺(ε-Caprolactam)1g(8.8毫莫耳)溶解於3.88g的濃度20wt%氫氧化鈉水溶液,加熱回流3~5小時。ε-己內醯胺水解結束後,冷卻至約5~10℃,添加5g的水。
將1.8g(8.8毫莫耳)的2-氯-氯化甲酸苯甲酯(2-Chlorobenzyl chloroformate)慢慢滴入混合物中,攪拌至少1小時。反應結束後,混合物以乙酸乙酯15g洗淨2次。添加16wt%鹽酸(HCl),調整水層的pH約為1。然後,以乙酸乙酯萃取2次。收集有機層,再將有機層以鹽水洗淨。有機層以無水硫酸鈉(Na2SO4)除水,濃縮有機層後,得到6-(2-氯-苯甲氧基羰基胺基)-己酸,純度為98.9%。
(b)6-胺基己酸的製備
將上述濃縮物溶解於甲醇及水(重量比3/1)的混合溶劑中。將混合物與10wt%的氫氧化鈀/碳(Pd(OH)2/C)在氫氣壓力為50~60Psi、室溫下反應。反應結束後,過濾氫氧化鈀/碳(Pd(OH)2/C),然後濃縮反應混合物,再將濃縮物溶解於3.9g乙醇(95% Ethanol)。然後,一邊攪拌、冷卻,一邊將13g丙酮慢慢滴入,此時,6-胺基己酸結晶化。重複進行結晶步驟,得到純度大於99.9%的6-胺基己酸。
(a)6-(4-硝基-苯甲氧基羰基胺基)-己酸的製備
將ε-己內醯胺(ε-Caprolactam)5g(44.2毫莫耳)溶解於19.48g的濃度20wt%氫氧化鈉水溶液,加熱回流3~5小時。ε-己內醯胺水解結束後,冷卻至約5~10℃。
添加25g的水及10g的4-硝基氯化甲酸苯甲酯(4-Nitrobenzyl chloroformate)於混合物中,在5~10℃下攪拌1小時。反應結束後,混合物以乙酸乙酯25g洗淨2次。添加16wt%鹽酸(HCl),調整水層的pH約為1。然後,以乙酸乙酯萃取2次。收集有機層,再將有機層以鹽水洗淨。有機層以無水硫酸鈉(Na2SO4)除水,濃縮有機層後,得到6-(4-硝基-苯甲氧基羰基胺基)-己酸,純度為93.9%。
(b)6-胺基己酸的製備
將上述濃縮物溶解於140g甲醇及40g水中。將混合物與1.3g的氫氧化鈀/碳(Pd(OH)2/C)在氫氣壓力為50~60Psi、室溫下反應。反應結束後,過濾氫氧化鈀/碳(Pd(OH)2/C),然後濃縮反應混合物,再將濃縮物溶解於30g水,然後使用30g的乙酸乙酯洗淨2次。藉由在45℃下真空蒸餾,除去水。然後,將濃縮物溶解於12g乙醇(95% Ethanol)。然後,一邊攪拌、冷卻,一邊將36g丙酮慢慢滴入,此時,6-胺基己酸結
晶化。重複進行結晶步驟,得到純度大於99.9%的6-胺基己酸。
(a)6-苯甲氧基羰基胺基-己酸
將ε-己內醯胺(ε-Caprolactam)5g(44.2毫莫耳)溶解於19.4g的濃度20wt%氫氧化鈉水溶液,加熱回流3~5小時。ε-己內醯胺水解結束後,冷卻至約5~10℃。
添加25g的氯化甲酸苯甲酯(Benzyl chloroformate),在5~10℃下攪拌1小時。混合物以乙酸乙酯25g洗淨2次。添加16wt%鹽酸(HCl),調整水層的pH約為1。然後,以乙酸乙酯萃取2次。收集有機層,再將有機層以鹽水洗淨。有機層以無水硫酸鈉(Na2SO4)除水,濃縮有機層後,得到6-苯甲氧基羰基胺基-己酸,純度為95.0%。
(b)6-胺基己酸的製備
將12g濃縮物溶解於36g甲醇及24g水中。將混合物與1.2g的10%鈀/碳(10%Pd/C)在氫氣壓力為90~100psi、20-45℃下反應。反應結束後,過濾鈀/碳(Pd/C),然後濃縮反應混合物,再將濃縮物溶解於10g水及20g的乙醇(95% Ethanol)。然後,一邊攪拌、冷卻,一邊將20g丙酮慢慢滴入,此時,6-胺基己酸結晶化。重複進行結晶步驟,得到純度大於
99.9%的6-胺基己酸,產率為70.0%。
上述範例4中,可使用氯化甲酸苯甲酯(Benzyl chloroformate)、碳酸(4-硝基苯基)苯甲酯(Benzyl(4-nitrophenyl)carbonate)或N-(苯甲氧基羰基氧基)琥珀醯亞胺(N-(Benzyloxycarbonyloxy)succinimide),取代氯化甲酸苯甲酯,作為溶解度調節劑以外,其他依照範例4的方式進行合成,可製備6-胺基己酸。
(a)6-胺基-己酸苯甲酯的製備
將5g的ε-己內醯胺(ε-Caprolactam)加入10%鹽酸20g,加熱回流至反應完全。藉由添加10wt%氫氧化鈉水溶液,調整反應混合物的pH為7.6。在55℃下濃縮,並在甲醇中進行再結晶,得到包含無機鹽之胺基己酸。
將胺基己酸與無機鹽混合物(3g)加入甲苯(30g)、苯甲醇(4.45g)及甲烷磺酸(Methanesulfonic acid)。將混合物加熱,將水蒸餾除去。反應結束後,冷卻至30℃,添加乙酸乙酯(30g)。將有機層以5wt%NaHCO3、鹽水洗淨,有機層以無水硫酸鈉(Na2SO4)除水。進行過濾濃縮後,得到6-胺基-己酸苯甲酯。
(b)6-胺基己酸的製備
將6.5g濃縮物溶解於20g甲醇及13g水中。將混合物與0.6g的氫氧化鈀/碳(Pd(OH)2/C)在氫氣壓力為50~60Psi、室溫下反應。反應結束後,過濾氫氧化鈀/碳(Pd(OH)2/C),然後濃縮反應混合物。
再將濃縮物溶解於30g水,然後使用30g的乙酸乙酯洗淨。水層於45℃下濃縮。然後,將濃縮物溶解於10g的乙醇(95% Ethanol)。然後,一邊攪拌、冷卻,一邊將10g丙酮慢慢滴入,此時,6-胺基己酸結晶化。重複進行結晶步驟,得到純度大於99.9%的6-胺基己酸,產率為53.8%。
綜上所述,根據本發明的有效藥劑成分之6-胺基己酸的製造方法,提供純度高、灰含量(ash content)低(即鹽含量低)、重金屬含量低、水含量低、無臭味之6-胺基己酸,再者,製造過程中無有毒物質、無重金屬,又根據本發明的方法,利用價格低廉的起始物(ε-己內醯胺),無需使用管柱層析法,步驟簡單,可大量生產符合有效藥劑成分的應用要求的6-胺基己酸。
顯然地,依照上面實施例中的描述,本發明可能有許多的修正與差異。因此需要在其附加的權利要求項之範圍內加以理解,除了上述詳細的描述外,本發明還可以廣泛地在其他的實施例中施行。上述僅為本發明之較佳實施例而已,並非用以限定本發明之申請專利範圍;凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成的等效改
變或修飾,均應包含在下述申請專利範圍內。
Claims (9)
- 一種作為有效藥劑成分之6-胺基己酸的製造方法,其包含:進行一水解程序,使ε-己內醯胺與一鹼反應,該鹼為氫氧化鈉或氫氧化鉀,水解產生一第一反應混合物,其中該第一反應混合物含有6-胺基己酸;進行一修飾程序,使該第一反應混合物與一溶解度調節劑進行反應,得到一第二反應混合物,其中該溶解度調節劑與該第一反應混合物中的6-胺基己酸反應,形成一6-胺基己酸中間產物,該6-胺基己酸中間產物為選自下列族群之一化合物:6-二苯甲基胺基-己酸(6-Dibenzylamino-hexanoic acid)、6-(2-氯-苯甲氧基羰基胺基)-己酸(6-(2-Chloro-benzyloxycarbonylamino)-hexanoic acid)、6-(4-硝基-苯甲氧基羰基胺基)-己酸(6-(4-Nitro-benzyloxycarbonylamino)-hexanoic acid)及6-苯甲氧基羰基胺基-己酸(6-Benzyloxycarbonylamino-hexanoic acid),其中該溶解度調節劑為選自下列族群之一化合物:溴甲苯(Benzyl bromide)、2-氯-氯化甲酸苯甲酯(2-Chlorobenzyl chloroformate)、4-硝基氯化甲酸苯甲酯(4-Nitrobenzyl chloroformate)、氯化甲酸苯甲酯(Benzyl chloroformate)、碳酸(4-硝基苯基)苯甲酯(Benzyl(4-nitrophenyl)carbonate)及N-(苯甲氧基羰基氧基)琥珀醯亞胺(N-(Benzyloxycarbonyloxy)succinimide);進行一分離程序,從該第二反應混合物中分離出該6-胺基己酸中間產物;以及 進行一氫化程序,氫化該6-胺基己酸中間產物,並經重複進行結晶步驟而得到一6-胺基己酸產物。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該6-胺基己酸中間產物的水溶解度為6-胺基己酸的水溶解度的0.01倍以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該6-胺基己酸中間產物的水溶解度為6-胺基己酸的水溶解度的0.005倍以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該水解程序係將ε-己內醯胺(ε-Caprolactam)溶解於該鹼水溶液,加熱回流3~5小時。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該修飾程序係該溶解度調節劑與該第一反應混合物中的6-胺基己酸反應,該溶解度調節劑鍵結於6-胺基己酸的胺基上或羧基上。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該分離程序係於第二反應混合物中,使用有機溶劑進行萃取,該6-胺基己酸中間產物溶解於該有機溶劑,分離該6-胺基己酸中間產物。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該氫化程序係將 該6-胺基己酸中間產物與氫化反應觸媒在氫氣環境、20~50℃下進行反應。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該6-胺基己酸產物的燃燒殘留物,對6-胺基己酸而言,小於0.1重量%。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該6-胺基己酸產物的重金屬含量,對6-胺基己酸而言,小於0.002重量%。
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