一種n-乙酰-l-肌肽的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及醫藥中間體合成技術領域，具體涉及一種N-乙酰-L-肌肽的制備方法。
【背景技術】
[0002] N-乙酰-L-肌肽的英文名稱為N-Acetyl-L-Carnosine，化學名為N-乙酰-β-丙氨 酰4-組氨酸(1'|-4〇6七71-0-4131171-]^-把81^(1;[116)，為白色結晶性粉末，結構式如下 ：
1991 年，俄羅斯Babizizhayev博士與意大利EdoardoBozzoCosta博士和Mr.Ovidio CaveriofBruschettiniS.r.l·，Genoa開始合作研究，探索以N-乙酰-L-肌肽作為眼科 藥物，他們出色的證明了N-乙酰-L-肌肽對于治療老年性白內障疾病是非常有效的，臨床的 應用結果也推動了N-乙酰-L-肌肽的商業發展，許多的公司開始生產、銷售N-乙酰-L-肌肽 滴眼液。近年來，該產品的全球的市場額約為3-4億美金/年。而且，研究表明以N-乙酰-L-肌 肽的美容產品與其流行的美容商品對比，結果該產品顯現出很大的優勢，具體表現為:具有 理想的抗除皺紋、防老化和修復皮膚損傷，并且沒有毒副作用。N-乙酰-L-肌肽的鋁鹽可以 作為消化道潰瘍的預防和愈合劑。
[0003] N-乙酰-L-肌肽的合成方法在文獻例如專利中已有報道。中國發明專利申請公開 號CN101077863A(化學合成N-乙酰-L-肌肽的改進方法)介紹的技術方案中是在氫氧化鈉的 作用下，控制pH10.0-13.5,采用乙酰氯在水相中與L-肌肽反應，之后通過強酸性樹脂分 離，得到N-乙酰-L-肌肽。N-乙酰-L-肌肽摩爾收率< 80%，產品純度< 98%。
[0004] 日本專利JP58124750A推薦的技術方案是采用醋酸酐與L-肌肽反應，反應完全后 通過強酸性樹脂分離得到N-乙酰-L-肌肽。此方法得到的N-乙酰-L-肌肽容易消旋，摩爾收 率< 50%，產品純度< 90%。
[0005]日本專利JP58135868A提供的技術方案是在氫氧化鈉的作用下，采用乙酰丙氨酸 的二氯氧磷活潑酯，在水相中與L-組氨酸縮合。該方法的局限性在于需要制備特殊的高活 潑酯，目前市場上無法得到，而且工藝復雜，不合適工業化生產。
[0006]綜合上述已有技術，發現目前制備N-乙酰-L-肌肽都是以L-肌肽為其實原料，原料 價格高，收率低后處理麻煩，需要通過強酸性樹脂得到N-乙酰-L-肌肽，得到的N-乙酰-L-肌 肽的純度低，因此工業化的困難較大。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于提供一種收率高、純度高合適工業化生產的N-乙酰-L-肌肽的 制備方法，該方法原料消耗低，收率高，得到的N-乙酰-L-肌肽品質高，能滿足工業化生產的 要求，所述技術方案如下。
[0008] 本發明實施例提供了一種N-乙酰-L-肌肽的制備方法，該方法包括:將β-丙氨酸進 行氨乙酰化得到Ν-乙酰-β-丙氨酸；Ν-乙酰-β-丙氨酸與L-組氨酸縮合得到Ν-乙酰-L-肌肽 粗品，Ν-乙酰-L-肌肽粗品經純化后得到Ν-乙酰-L-肌肽成品。
[0009] 其中，本發明實施例中氨乙酰化過程為:將β-丙氨酸與乙酰化試劑在溶劑中進行 氨乙酰化反應得到Ν-乙酰-β-丙氨酸;其中，乙酰化試劑與β-丙氨酸的摩爾比為1:1-1:2，氨 乙酰化反應溫度為20°C至回流，反應時間為2-7h，茚三酮顯色監控β-丙氨酸反應完全，反應 完全后降溫至-l〇-l〇°C進行結晶，固液分離、干燥后得到Ν-乙酰-β-丙氨酸。
[0010] 優選地，本發明實施例中的乙酰化試劑與β-丙氨酸的摩爾比為1:1.05-1:1.5。
[0011] 其中，本發明實施例中的乙酰化試劑選自醋酸酐、乙酰氯或醋酸等。
[0012] 其中，本發明實施例中的氨乙酰化的溶劑可以為芳烴類溶劑、鹵代烴或酯類溶劑。 芳烴類溶劑選自苯或甲苯等，鹵代烴選自二氯甲烷、三氯甲烷或二氯乙烷等，酯類溶劑選自 醋酸乙酯、醋酸異丙酯或醋酸丁酯等。即本發明的具體的實施例包含了苯、甲苯、二氯甲烷、 三氯甲烷、二氯乙烷、醋酸乙酯、醋酸異丙酯、醋酸丁酯等。
[0013] 其中，在本發明中Ν-乙酰-β-丙氨酸與L-組氨酸縮合具有兩種方法，不使用縮合劑 的方法和使用縮合劑的方法，均避免了制備特殊的高活潑酯，下面分別進行描述： 一、不使用縮合劑的縮合方法，則Ν-乙酰-β-丙氨酸與L-組氨酸縮合可以是： Ν-乙酰-β-丙氨酸在非極性溶劑中與酰化試劑反應得到Ν-乙酰-β-丙氨酰氯，酰化試劑 與Ν-乙酰-β-丙氨酸的摩爾比為0.5:1-1.5:1，酰化溫度為20°C至回流。L-組氨酸與有機硅 烷在酸的催化下反應得到有機硅烷保護的L-組氨酸;其中，有機硅烷能保護L-組氨酸上的 氨基，羥基，以及咪唑環上面的氨基，有機硅烷與L-組氨酸的摩爾比為1.5:1-4.0:1。將有機 硅烷保護的L-組氨酸與N-乙酰-β-丙氨酰氯縮合(可在常見有機溶劑下進行)得到有機硅烷 保護的Ν-乙酰-L肌肽，加極性溶劑脫去保護基，經分離和純化得到Ν-乙酰-L-肌肽。有機硅 烷保護的L-組氨酸與Ν-乙酰-β-丙氨酰氯的比例可以按照Ν-乙酰-β-丙氨酸與L-組氨酸的 摩爾比為1:1-1.5:1進行，也可以根據需要進行適當調整以達到高收率和高純度的目的。
[0014] 優選地，本發明實施例中的有機硅烷與L-組氨酸的摩爾比2.0:1 -3.0:1。
[0015]其中，本發明實施例中的酰化試劑選自三光氣、二氯亞砜、光氣、三氯化磷、五氯化 磷或三氯氧磷等。
[0016] 其中，本發明實施例中的非極性溶劑選自氯仿、二氯甲烷或甲苯等。
[0017] 具體地，本發明實施例中的L-組氨酸與有機硅烷在酸的催化下反應得到有機硅烷 保護的L-組氨酸具體包括:L-組氨酸與有機硅烷在酸的催化下回流反應;其中，酸選自濃硫 酸、二氯亞砜、十二烷基磺酸鈉或對甲苯磺酸；其中，有機硅烷與L-組氨酸的摩爾比為 0.001:1 -0.010:1;其中，有機硅烷為六甲基二硅胺烷、三甲基氯硅烷或其組合。
[0018] 其中，本發明實施例中的極性溶劑選自水、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮或四氫呋喃； 極性溶劑與L-組氨酸的摩爾比最好為5:1-20:1。極性溶劑優選為水。
[0019] 其中，分離過程為：如果極性溶劑含水，則分液，取水相濃縮；如果極性溶劑不含 水，則直接濃縮;在濃縮液中加入有機沉淀劑和堿性溶劑（如果pH滿足，可以不加）進行沉 淀，調節pH至5.5-8，固液分離得到N-乙酰-L-肌肽粗品。其中，有機沉淀劑選自異丙醇、乙醇 或甲醇等可以沉淀N-乙酰-L-肌肽的有機物。
[0020] 優選地，上述過程中加入堿性試劑調pH至6-7.5。
[0021 ]其中，本發明實施例中的堿性試劑為無機堿或有機堿，其中，無機堿選自氨或氨水 等;有機堿選自三乙胺、啦啶、咪唑或N，N-二異丙基乙胺等。即本發明的堿性試劑選自氨、氨 水、三乙胺、吡啶、咪唑或N，N_二異丙基乙胺等。
[0022]二、使用縮合劑的縮合方法，則N-乙酰-β-丙氨酸與L-組氨酸縮合，可以是： Ν-乙酰-β-丙氨酸與L-組氨酸在縮合劑的作用下進行縮合反應，反應完成后，固液分離 即得到Ν-乙酰-L-肌肽粗品，Ν-乙酰-L-肌肽粗品經純化后得到Ν-乙酰-L-肌肽成品。其中， Ν-乙酰-β-丙氨酸與L-組氨酸的摩爾比為1:1-1.5:1，縮合劑與L-組氨酸的摩爾比為1:1-2: 1，縮合反應的溫度為-15-50°C。
[0023] 優選地，在該方法中的N-乙酰-β-丙氨酸與L-組氨酸的摩爾比為1.05:1-1.2:1。 [0024]優選地，本發明實施例中的縮合劑與L-組氨酸的摩爾比為1.05:1-1.5:1。
[0025]其中，本發明實施例中的縮合劑選自0-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸酯(HBTU)、 1-羥基苯并三唑(Η0ΒΤ)、2-(7-偶氮苯并三氮唑）-Ν，Ν，Ν'，Ν'_四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)、 二環己基碳二亞胺(DCC)、N，N'_羰基二咪唑(CDI)、N，N-二異丙基乙胺(DIEA)、2-氯-1,3-二 甲基氯化咪唑啉鑰(DMC)，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺(EDC)等。
[0026]其中，在上述加縮合劑的縮合反應中反應溶劑選自水、甲醇、乙醇、異丙醇、N、N_二 甲基甲酰胺(DMF)、二氧六環或四氫呋喃等。
[0027]另外，在上述兩種方法得到的N-乙酰-L-肌肽粗品可以采用常見的活性炭純化方 法進行純化，也可以采用溶劑沉淀方法進行純化。其中，活性炭純化方法為本領域的技術人 員所熟知，故省略詳細描述。溶劑沉淀方法:采用的溶劑為水與甲醇、乙醇、異丙醇，丙酮或 四氫呋喃的的兩種或者多種溶劑的混合溶劑，純化溫度為20°C至回流。
[0028]本發明具有以下優點：本方法比傳統的L-肌肽合成路線短，便于操作，該方法大 大降低了成本;在不加縮合劑的方法中，避免了縮合劑的使用。而在使用縮合劑的方法中， 丙氨酸與乙酰化試劑在非極性溶劑中反應，反應條件溫和，反應完全后，降溫析晶得到的 產物，HPLC純度2 99%，得到高純度的乙酰丙氨酸。采用本發明提供的方法制備得到的Ν-乙 酰-L-肌肽的HPLC純度高，總摩爾收率2 90%，收率高，純度高，能合適與工業化生產。
【具體實施方式】
[0029]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面對本發明實施方式作進一步 地詳細描述。
[0030] 實施例1: 制備Ν-乙酰-β-丙氨酸（I) 在250mL反應瓶中，加入氯仿 18OmL，3Og0-丙氨酸(0.337111〇1)，37.88醋酐(0.371111〇1)， 升溫至60°C，反應5小時，取樣茚三酮不顯色，降溫至4°C，攪拌1小時，抽濾得到固體，干燥得 產物（I)42g，收率為95.4%，HPLC純度 2 99.3%。
[0031] 實施例2: 制備N-乙酰-β-丙氨酸（I) 在500mL反應瓶中，加入二氯甲烷36OmL，6Og0-丙氨酸（0.674111〇1)，48.58醋酸 (0.808mol)，升溫至45°C，反應3小時，取樣茚三酮不顯色，降溫至4°C，攪拌1小時，抽濾得到 固體，干燥得產物（I)82.5g，收率為93.4%，HPLC純度2 99.3%。
[0032] 實施例3: 制備N-乙酰-β-丙氨酸（I) 在1000mL反應瓶中，加入360mL甲苯，12〇g0-丙氨酸（1.348111〇1)，111.28乙酰氯 (1.417mol)，升溫至50°C，反應5小時，取樣茚三酮不顯色，降溫至-3°C，攪拌1小時，抽濾得 到固體，干燥得產物（I) 169.0g，收率為95.7%，HPLC純度2 99.3%。
[0033] 實施例4: 制備N-乙酰-β-丙氨酸（I) 在10L反應瓶中，加入6L乙酸乙酯，2Kg0-丙氨酸（22.472mol)，2.4Kg醋酐（23.530mol)， 升溫至回流，反應7小時，取樣茚三酮不顯色，降溫至-8°C，攪拌2小時，抽濾得到固體，干燥 得產物（I)2811 ·4g，收率為95·5%，HPLC純度 2 99·3%。
[0034] 實施例5: 制備N-乙酰-β-丙氨酰氯（Π) 在250mL反應瓶中，加入氯仿120mL，40gN-乙酰-β-丙氨酸（0.305mol)，升溫至60°C，滴 加40.0g二氯亞砜(0.336mol)，反應3h(反應過程中產生的氯化氫用水吸收，可作他用），減 壓蒸餾回收氯仿，反應瓶中得到類白色固體，即產物（Π);產物（Π)用120mL新鮮的氯仿溶 解后備用。
[0035] 實施例6: 制備N-乙酰-β-丙氨酰氯（Π) 在1000mL反應瓶中，加入480mL二氯甲烷，160gN-乙酰-β