一种n-乙酰-l-肌肽的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医药中间体合成技术领域，具体涉及一种N-乙酰-L-肌肽的制备方法。
【背景技术】
[0002] N-乙酰-L-肌肽的英文名称为N-Acetyl-L-Carnosine，化学名为N-乙酰-β-丙氨 酰4-组氨酸(1'|-4〇6七71-0-4131171-]^-把81^(1;[116)，为白色结晶性粉末，结构式如下 ：
1991 年，俄罗斯Babizizhayev博士与意大利EdoardoBozzoCosta博士和Mr.Ovidio CaveriofBruschettiniS.r.l·，Genoa开始合作研究，探索以N-乙酰-L-肌肽作为眼科 药物，他们出色的证明了N-乙酰-L-肌肽对于治疗老年性白内障疾病是非常有效的，临床的 应用结果也推动了N-乙酰-L-肌肽的商业发展，许多的公司开始生产、销售N-乙酰-L-肌肽 滴眼液。近年来，该产品的全球的市场额约为3-4亿美金/年。而且，研究表明以N-乙酰-L-肌 肽的美容产品与其流行的美容商品对比，结果该产品显现出很大的优势，具体表现为:具有 理想的抗除皱纹、防老化和修复皮肤损伤，并且没有毒副作用。N-乙酰-L-肌肽的铝盐可以 作为消化道溃疡的预防和愈合剂。
[0003] N-乙酰-L-肌肽的合成方法在文献例如专利中已有报道。中国发明专利申请公开 号CN101077863A(化学合成N-乙酰-L-肌肽的改进方法)介绍的技术方案中是在氢氧化钠的 作用下，控制pH10.0-13.5,采用乙酰氯在水相中与L-肌肽反应，之后通过强酸性树脂分 离，得到N-乙酰-L-肌肽。N-乙酰-L-肌肽摩尔收率< 80%，产品纯度< 98%。
[0004] 日本专利JP58124750A推荐的技术方案是采用醋酸酐与L-肌肽反应，反应完全后 通过强酸性树脂分离得到N-乙酰-L-肌肽。此方法得到的N-乙酰-L-肌肽容易消旋，摩尔收 率< 50%，产品纯度< 90%。
[0005]日本专利JP58135868A提供的技术方案是在氢氧化钠的作用下，采用乙酰丙氨酸 的二氯氧磷活泼酯，在水相中与L-组氨酸缩合。该方法的局限性在于需要制备特殊的高活 泼酯，目前市场上无法得到，而且工艺复杂，不合适工业化生产。
[0006]综合上述已有技术，发现目前制备N-乙酰-L-肌肽都是以L-肌肽为其实原料，原料 价格高，收率低后处理麻烦，需要通过强酸性树脂得到N-乙酰-L-肌肽，得到的N-乙酰-L-肌 肽的纯度低，因此工业化的困难较大。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种收率高、纯度高合适工业化生产的N-乙酰-L-肌肽的 制备方法，该方法原料消耗低，收率高，得到的N-乙酰-L-肌肽品质高，能满足工业化生产的 要求，所述技术方案如下。
[0008] 本发明实施例提供了一种N-乙酰-L-肌肽的制备方法，该方法包括:将β-丙氨酸进 行氨乙酰化得到Ν-乙酰-β-丙氨酸；Ν-乙酰-β-丙氨酸与L-组氨酸缩合得到Ν-乙酰-L-肌肽 粗品，Ν-乙酰-L-肌肽粗品经纯化后得到Ν-乙酰-L-肌肽成品。
[0009] 其中，本发明实施例中氨乙酰化过程为:将β-丙氨酸与乙酰化试剂在溶剂中进行 氨乙酰化反应得到Ν-乙酰-β-丙氨酸;其中，乙酰化试剂与β-丙氨酸的摩尔比为1:1-1:2，氨 乙酰化反应温度为20°C至回流，反应时间为2-7h，茚三酮显色监控β-丙氨酸反应完全，反应 完全后降温至-l〇-l〇°C进行结晶，固液分离、干燥后得到Ν-乙酰-β-丙氨酸。
[0010] 优选地，本发明实施例中的乙酰化试剂与β-丙氨酸的摩尔比为1:1.05-1:1.5。
[0011] 其中，本发明实施例中的乙酰化试剂选自醋酸酐、乙酰氯或醋酸等。
[0012] 其中，本发明实施例中的氨乙酰化的溶剂可以为芳烃类溶剂、卤代烃或酯类溶剂。 芳烃类溶剂选自苯或甲苯等，卤代烃选自二氯甲烷、三氯甲烷或二氯乙烷等，酯类溶剂选自 醋酸乙酯、醋酸异丙酯或醋酸丁酯等。即本发明的具体的实施例包含了苯、甲苯、二氯甲烷、 三氯甲烷、二氯乙烷、醋酸乙酯、醋酸异丙酯、醋酸丁酯等。
[0013] 其中，在本发明中Ν-乙酰-β-丙氨酸与L-组氨酸缩合具有两种方法，不使用缩合剂 的方法和使用缩合剂的方法，均避免了制备特殊的高活泼酯，下面分别进行描述： 一、不使用缩合剂的缩合方法，则Ν-乙酰-β-丙氨酸与L-组氨酸缩合可以是： Ν-乙酰-β-丙氨酸在非极性溶剂中与酰化试剂反应得到Ν-乙酰-β-丙氨酰氯，酰化试剂 与Ν-乙酰-β-丙氨酸的摩尔比为0.5:1-1.5:1，酰化温度为20°C至回流。L-组氨酸与有机硅 烷在酸的催化下反应得到有机硅烷保护的L-组氨酸;其中，有机硅烷能保护L-组氨酸上的 氨基，羟基，以及咪唑环上面的氨基，有机硅烷与L-组氨酸的摩尔比为1.5:1-4.0:1。将有机 硅烷保护的L-组氨酸与N-乙酰-β-丙氨酰氯缩合(可在常见有机溶剂下进行)得到有机硅烷 保护的Ν-乙酰-L肌肽，加极性溶剂脱去保护基，经分离和纯化得到Ν-乙酰-L-肌肽。有机硅 烷保护的L-组氨酸与Ν-乙酰-β-丙氨酰氯的比例可以按照Ν-乙酰-β-丙氨酸与L-组氨酸的 摩尔比为1:1-1.5:1进行，也可以根据需要进行适当调整以达到高收率和高纯度的目的。
[0014] 优选地，本发明实施例中的有机硅烷与L-组氨酸的摩尔比2.0:1 -3.0:1。
[0015]其中，本发明实施例中的酰化试剂选自三光气、二氯亚砜、光气、三氯化磷、五氯化 磷或三氯氧磷等。
[0016] 其中，本发明实施例中的非极性溶剂选自氯仿、二氯甲烷或甲苯等。
[0017] 具体地，本发明实施例中的L-组氨酸与有机硅烷在酸的催化下反应得到有机硅烷 保护的L-组氨酸具体包括:L-组氨酸与有机硅烷在酸的催化下回流反应;其中，酸选自浓硫 酸、二氯亚砜、十二烷基磺酸钠或对甲苯磺酸；其中，有机硅烷与L-组氨酸的摩尔比为 0.001:1 -0.010:1;其中，有机硅烷为六甲基二硅胺烷、三甲基氯硅烷或其组合。
[0018] 其中，本发明实施例中的极性溶剂选自水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮或四氢呋喃； 极性溶剂与L-组氨酸的摩尔比最好为5:1-20:1。极性溶剂优选为水。
[0019] 其中，分离过程为：如果极性溶剂含水，则分液，取水相浓缩；如果极性溶剂不含 水，则直接浓缩;在浓缩液中加入有机沉淀剂和碱性溶剂（如果pH满足，可以不加）进行沉 淀，调节pH至5.5-8，固液分离得到N-乙酰-L-肌肽粗品。其中，有机沉淀剂选自异丙醇、乙醇 或甲醇等可以沉淀N-乙酰-L-肌肽的有机物。
[0020] 优选地，上述过程中加入碱性试剂调pH至6-7.5。
[0021 ]其中，本发明实施例中的碱性试剂为无机碱或有机碱，其中，无机碱选自氨或氨水 等;有机碱选自三乙胺、啦啶、咪唑或N，N-二异丙基乙胺等。即本发明的碱性试剂选自氨、氨 水、三乙胺、吡啶、咪唑或N，N_二异丙基乙胺等。
[0022]二、使用缩合剂的缩合方法，则N-乙酰-β-丙氨酸与L-组氨酸缩合，可以是： Ν-乙酰-β-丙氨酸与L-组氨酸在缩合剂的作用下进行缩合反应，反应完成后，固液分离 即得到Ν-乙酰-L-肌肽粗品，Ν-乙酰-L-肌肽粗品经纯化后得到Ν-乙酰-L-肌肽成品。其中， Ν-乙酰-β-丙氨酸与L-组氨酸的摩尔比为1:1-1.5:1，缩合剂与L-组氨酸的摩尔比为1:1-2: 1，缩合反应的温度为-15-50°C。
[0023] 优选地，在该方法中的N-乙酰-β-丙氨酸与L-组氨酸的摩尔比为1.05:1-1.2:1。 [0024]优选地，本发明实施例中的缩合剂与L-组氨酸的摩尔比为1.05:1-1.5:1。
[0025]其中，本发明实施例中的缩合剂选自0-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸酯(HBTU)、 1-羟基苯并三唑(Η0ΒΤ)、2-(7-偶氮苯并三氮唑）-Ν，Ν，Ν'，Ν'_四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)、 二环己基碳二亚胺(DCC)、N，N'_羰基二咪唑(CDI)、N，N-二异丙基乙胺(DIEA)、2-氯-1,3-二 甲基氯化咪唑啉鑰(DMC)，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)等。
[0026]其中，在上述加缩合剂的缩合反应中反应溶剂选自水、甲醇、乙醇、异丙醇、N、N_二 甲基甲酰胺(DMF)、二氧六环或四氢呋喃等。
[0027]另外，在上述两种方法得到的N-乙酰-L-肌肽粗品可以采用常见的活性炭纯化方 法进行纯化，也可以采用溶剂沉淀方法进行纯化。其中，活性炭纯化方法为本领域的技术人 员所熟知，故省略详细描述。溶剂沉淀方法:采用的溶剂为水与甲醇、乙醇、异丙醇，丙酮或 四氢呋喃的的两种或者多种溶剂的混合溶剂，纯化温度为20°C至回流。
[0028]本发明具有以下优点：本方法比传统的L-肌肽合成路线短，便于操作，该方法大 大降低了成本;在不加缩合剂的方法中，避免了缩合剂的使用。而在使用缩合剂的方法中， 丙氨酸与乙酰化试剂在非极性溶剂中反应，反应条件温和，反应完全后，降温析晶得到的 产物，HPLC纯度2 99%，得到高纯度的乙酰丙氨酸。采用本发明提供的方法制备得到的Ν-乙 酰-L-肌肽的HPLC纯度高，总摩尔收率2 90%，收率高，纯度高，能合适与工业化生产。
【具体实施方式】
[0029]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步 地详细描述。
[0030] 实施例1: 制备Ν-乙酰-β-丙氨酸（I) 在250mL反应瓶中，加入氯仿 18OmL，3Og0-丙氨酸(0.337111〇1)，37.88醋酐(0.371111〇1)， 升温至60°C，反应5小时，取样茚三酮不显色，降温至4°C，搅拌1小时，抽滤得到固体，干燥得 产物（I)42g，收率为95.4%，HPLC纯度 2 99.3%。
[0031] 实施例2: 制备N-乙酰-β-丙氨酸（I) 在500mL反应瓶中，加入二氯甲烷36OmL，6Og0-丙氨酸（0.674111〇1)，48.58醋酸 (0.808mol)，升温至45°C，反应3小时，取样茚三酮不显色，降温至4°C，搅拌1小时，抽滤得到 固体，干燥得产物（I)82.5g，收率为93.4%，HPLC纯度2 99.3%。
[0032] 实施例3: 制备N-乙酰-β-丙氨酸（I) 在1000mL反应瓶中，加入360mL甲苯，12〇g0-丙氨酸（1.348111〇1)，111.28乙酰氯 (1.417mol)，升温至50°C，反应5小时，取样茚三酮不显色，降温至-3°C，搅拌1小时，抽滤得 到固体，干燥得产物（I) 169.0g，收率为95.7%，HPLC纯度2 99.3%。
[0033] 实施例4: 制备N-乙酰-β-丙氨酸（I) 在10L反应瓶中，加入6L乙酸乙酯，2Kg0-丙氨酸（22.472mol)，2.4Kg醋酐（23.530mol)， 升温至回流，反应7小时，取样茚三酮不显色，降温至-8°C，搅拌2小时，抽滤得到固体，干燥 得产物（I)2811 ·4g，收率为95·5%，HPLC纯度 2 99·3%。
[0034] 实施例5: 制备N-乙酰-β-丙氨酰氯（Π) 在250mL反应瓶中，加入氯仿120mL，40gN-乙酰-β-丙氨酸（0.305mol)，升温至60°C，滴 加40.0g二氯亚砜(0.336mol)，反应3h(反应过程中产生的氯化氢用水吸收，可作他用），减 压蒸馏回收氯仿，反应瓶中得到类白色固体，即产物（Π);产物（Π)用120mL新鲜的氯仿溶 解后备用。
[0035] 实施例6: 制备N-乙酰-β-丙氨酰氯（Π) 在1000mL反应瓶中，加入480mL二氯甲烷，160gN-乙酰-β