生產吡哆醛－5'－磷酸穀氨酸鎂的方法及由此獲得的中間產物的製作方法
2023-11-12 00:12:12
專利名稱：生產吡哆醛－5'－磷酸穀氨酸鎂的方法及由此獲得的中間產物的製作方法
技術領域：
本發明涉及生產吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂的方法。具體地說，本發明涉及一種新的、由吡哆素(pyridoxine)的酸加成鹽，如鹽酸吡哆素開始生產吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂的方法，其中獲得作為中間體的吡哆醛-5′-磷酸。
吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂可從DE 2461742獲知。在該公開說明書中，建議其作為預防和治療代謝障礙，尤其是影響脂質和膽固醇代謝障礙的藥物。DE 4016963涉及吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸用於還原LDL-結合過氧化物和防止血管損傷的用途。
考慮到吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂作為藥物的重要性，需要有一種新的更簡便、經濟的方法來合成該物質。因此，本發明的目的是提供一種這類的合成方法。
本發明的目的通過提供一種吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂的合成方法得以實現，該方法中獲得了作為中間體的吡哆醛-5′-磷酸。吡哆醛-5′-磷酸以水溶液形式累積，如果需要可將其從水溶液中分離。但所得的吡哆醛-5′-磷酸溶液也可有益地與終產物反應，而無需將吡哆醛-5′-磷酸分離。因此，可省略現有技術中要求的純化和乾燥吡哆醛-5′-磷酸的步驟。
另一方面，本發明涉及這一事實，即由吡哆素，尤其是吡哆素的酸加成鹽，如鹽酸吡哆素開始，按照以對乙氧苯胺基-吡哆醛和對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸作為中間產物的新方法，以高產率生產吡哆醛-5′-磷酸。
本發明的主題是一種生產吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂的方法，其特徵在於A)吡哆素或其酸加成鹽用氧化錳(IV)氧化成吡哆醛；B)吡哆醛與對氨基苯乙醚反應生成席夫鹼對乙氧苯胺基-吡哆醛；C)在對乙氧苯胺基-吡哆醛的5′-羥甲基上選擇性磷醯化生成對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸；D)對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸水解生成吡哆醛-5′-磷酸的鹼金屬鹽；
E)除去鹼金屬離子獲得吡哆醛-5′-磷酸；F)吡哆醛-5′-磷酸與醇鎂和L-穀氨酸的反應產物反應；G)分離生成的吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂。
下反應式表示了本發明的一個優選實施方案。
化合物的分子量氧化錳(IV) MnO 86.9g/mol對氨基苯乙醚(7)C8H11NO 137.0g/mol對乙氧苯胺基-吡哆醛 (4)C16H18N2O3286.0g/mol對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸(3)C16H19N2O6P 366.0g/mol吡哆醛 (5)C8H9NO3167.0g/mol吡哆醛-5′-磷酸 (2)C8H10NO6P 247.0g/mol吡哆醛-5′-磷酸一水合物 (2)C8H12NO7P 265.0g/mol吡哆素鹽酸鹽(6)C8H12ClNO3205.5g/mol吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂 (1)C3H11Mg2.5N2O9P 432.0g/mol吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂二水合物 (1′)C13H15Mg2.5N2O11P 464.0g/mol已顯示出在避光和/或驅除空氣條件下在適宜的溫度和控制pH下分開進行各合成步驟是有益的。
為能夠在任何時間檢測化學反應，可進行例如過程中控制。這類過程中控制可包括分析，如HPLC分析，該分析易於在短時間內完成(15分鐘)。
此外，在完成分析和純度試驗後立即分離各步產物以進行下步反應較為合適。
下面將對合成的各步驟進行詳細說明。
依據本發明，吡哆素，優選是酸加成鹽形式的，如鹽酸吡哆素(6)首先被氧化為吡哆醛(5)。合適的氧化劑是氧化錳(IV)，其活化形式較為適用。氧化則優選在硫酸溶液中在控制的pH和溫度以及避光條件下進行。反應進程可通過適當的分析系統(如HPLC)連續檢測。尤其優選在所有吡哆素被氧化後立即停止反應。正如公知的鹽酸吡哆素(6)氧化方法所建議的那樣，由此生成的氧化副產物的量可得以減少並且吡哆醛(5)的收率也得以提高。
理想的用氧化錳(IV)將吡哆素酸加成鹽氧化為吡哆醛(5)的方法通常是在酸性氛圍中進行，而沒有特定pH和溫度條件的限制。但使用氧化錳(IV)氧化的方法在恆定pH5.1和14℃溫度下進行對進一步提高產率和減少所生成的副產物量尤其有益。
然後可對反應混合物進行分離，例如通過過濾、沉澱物料例如反應或未反應的氧化劑，如錳鹽。由此，還可回收未反應的氧化劑，如氧化錳(IV)並隨後再將其加入反應中。
吡哆醛(5)的分離是本領域普通專業人員十分容易進行的。
但是，對於本發明而言，並不要求進行分離，所獲得的吡哆醛溶液可直接作為吡哆醛水溶液用於下步反應。
將吡哆醛(5)水溶液，優選以氧化得到的反應溶液調至弱酸性pH值，優選pH4.5。之後，優選加入稍稍過量的對氨基苯乙醚(7)。反應結束後，分離(優選過濾)所生成的沉澱，例如通過用水和/或有機溶劑洗滌，純化，並優選乾燥，由此獲得對乙氧苯胺基-吡哆醛(4)。
過量的對氨基苯乙醚(7)可回收。如果在沉澱分離後，所得的溶液中含有由氧化劑產生的離子，如錳離子(II)，也可藉助，例如鹼液沉澱回收。
隨後在席夫鹼對乙氧苯胺基-吡哆醛(4)的5′位羥甲基上進行選擇性磷醯化處理生成對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸(3)。磷醯化通過用合適的磷醯化試劑處理對乙氧基苯乙醚-吡哆醛(4)進行。例如，與適宜的多磷酸反應。
在此，磷醯化優選在控制溫度條件(4-25℃)以及避光條件下進行。已顯示在反應前將乾燥的對乙氧苯胺基-吡哆醛(4)製成粒徑≤500μm的粉末有益於最佳反應過程。此外，將對乙氧苯胺基-吡哆醛(4)和多磷酸進行對反應而言儘可能緊密的混合，例如在混合裝置中進行混合也是有益的。反應進程可通過合適的分析系統(例如HPLC)進行連續檢測。尤其優選在所有的對乙氧苯胺基-吡哆醛(4)完成磷醯化後就立即停止反應。
依據特別優選的實施方案，多磷酸和對乙氧苯胺基-吡哆醛的使用比率為4-6份∶1份。
在上述反應中，生成對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸。通過隨後加入水和酸，進行部分水解形成並沉澱出對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸(3)。可通過加入鹼液促進沉澱。所得化合物可以常規方式純化，例如通過用水和/或有機溶劑洗滌。可進行乾燥和分離，但為進行下步合成，宜將其加工為溼沉澱狀。
由於多磷酸過量，而累積的磷酸可與氫氧化鈣反應生成磷酸鈣，也可任意方便地貯存而不會產生大的危險和/或進一步加工或棄置。
然後，對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸(3)通過用鹼水溶液，優選pH值高於12.5的溶液處理水解為吡哆醛5′-磷酸鹽(2)和對氨基苯乙醚(7)。生成的對氨基苯乙醚和吡哆醛5′-磷酸的鹼金屬鹽可按照任何適宜方法分離。對氨基苯乙醚(7)可通過用合適的有機溶劑，如脂族烴或芳烴(如甲苯)萃取水溶液分離。
或者，對氨基苯乙醚(7)可採用液-液分離器以優選方案分離。該類分離與萃取相比，更省時、有益於環境、有效、簡便和經濟。
在該步反應中回收的對氨基苯乙醚(7)可通過例如蒸餾純化，而後可重新用於第一步反應。
吡哆醛-5′-磷酸的鹼金屬鹽(2)可通過濃縮從所得水溶液沉澱。該沉澱可通過例如洗滌或重結晶進一步純化。
為從吡哆醛-5′-磷酸的鹼金屬鹽(2)生產吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂(1)，須除去鹼金屬離子。為此，可採用任何適宜的方法。例如將所得吡哆醛-5′-磷酸的鹼金屬鹽水溶液進行離子交換處理。由此獲得的溶液(可在任意濃縮後)直接用於合成吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂(1)。也可從水溶液中分離游離的吡哆醛-5′-磷酸(2)並按本領域普通專業人員公知的常規方法純化。在此為進行下步合成反應，可使用預先分離和純化的吡哆醛-5′-磷酸(2)水溶液。
將吡哆醛-5′-磷酸(2)的水溶液加到通過醇鎂與水反應並加入穀氨酸(8)獲得的溶液中。尤其優選乙醇鎂用作醇鎂(9)，因為反應釋放乙醇，而乙醇不會影響所產生的活性成分的藥物質量，同時沒有不希望的殘餘物。然後，將該混合物加到適宜溶劑，優選乙醇中。該反應儘可能優選在低溫、避光和驅除空氣條件下進行，這樣不利於副產物生成。吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂(1)例如可通過過濾從懸浮液中分離。由此獲得的產物可通過洗滌和/或重結晶純化，並隨後乾燥。
通過使用乙醇鎂和乙醇，分離吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂(1)後獲得含水和乙醇的溶液。該溶液可簡單棄置或通過蒸餾分離成分。
下面，以實施例方式進一步說明本發明。在該實施例中，吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂(1)的合成藉助下列儀器進行a)帶有pH檢測和計量裝置的溫度控制混合容器(0-100℃)；b)帶有低轉速強傳動裝置的溫度控制混合裝置(0-100℃)；
c)萃取裝置(水/有機)和/或液-液分離器；d)陽離子交換設備；e)過濾裝置和/或固-液分離器；及f)乾燥裝置。
在下列條件下進行HPLC分析HPLC條件1.系統a)色譜系統Schimadzu設備，包括LC-10AS液相色譜；SIL-10A自動進樣器；SPD-10AV(UV-VIS；分光光度檢測儀)；CBM-10AV通信總線模塊；CLASS-LC10軟體；PC486，40Mhz；惠普桌面560C印表機。固定相(柱)Hypersil ODS 5μm 250×4.6mm帶有預柱 柱體 20×4.6mm流動相(洗脫劑)0.001mKH2PO4水溶液用H3PO4調至pH3。流速 1.5ml/min進樣量5μl檢測 295nm分析時間 15minb)製備(樣品)儘可能與由反應混合物(例如兩滴液體)溶於五滴10％硫酸得到的溶液相當的少量(例如滴量)樣液。
HPLC條件
2.系統a)色譜系統Schimadzu設備，包括LC-10AS液相色譜；SIL-10A自動進樣器；SPD-10AV(UV-VIS；分光光度檢測儀)；CBM-10AV通信總線模塊；CLASS-LC10軟體；PC486，40Mhz；惠普桌面560C印表機。
固定相(柱)Hypersil ODS 5μm 250×4.6mm帶有預柱 柱體 20×4.6mm流動相(洗脫劑)5％BA≡0.001M KH2PO4水溶液用H3PO4調至pH3，B≡乙腈流速 1.5ml/min進樣量 5μl檢測 295nm分析時間 10minb)製備(樣品)儘可能與由反應混合物(例如兩滴液體)溶於五滴10％硫酸得到的溶液相當的少量(例如滴量)樣液。製備實施例第一步從鹽酸吡哆素(6)製備對乙氧苯胺基-吡哆醛(4)將100g鹽酸吡哆素(6)溶於1500g水並用冷的4N氫氧化鈉溶液調至pH5.10。使所得溶液升溫至14℃，在劇烈攪拌下加入75g活化的氧化錳(IV)。
加入氧化錳後立即開始反應，如果不持續調整，pH值就會升高。在劇烈攪拌和控制溫度(14±2℃)條件下，藉助恆定pH保持儀器通過分次加入10％硫酸，反應懸浮液的pH值得以保持在5.10±0.10。該反應過程用HPLC檢測(系統1)以過程中控制的方式進行。約10小時後，所有鹽酸吡哆素均轉化為吡哆醛。之後，過濾過量(未反應的和混在吡哆醛中的)的氧化錳，用約300g去離子水洗滌並在120℃乾燥。回收了可再次使用的氧化錳25g。合併的水溶液首先進行膜過濾(0.8μm)，然後用10％硫酸調整pH4.5。之後，在劇烈攪拌下，將80g新蒸餾的對氨基苯乙醚分次加到吡哆醛溶液中。並將該反應混合物的pH值提高到約4.7，反應產物迅速沉澱。再繼續攪拌半小時，隨後過濾。採用液-液分離器從濾液中回收對氨基苯乙醚，棄置濾液。
將該沉澱懸浮在去離子水中三次，每次700g水，然後過濾。再藉助Ultra-Turax，將沉澱懸浮在700g正己烷中並過濾。再蒸餾正己烷濾液，收集對氨基苯乙醚殘餘物並將其貯存直至完成第三步反應。
由此獲得的殘餘物在120℃下乾燥並過篩得到≤500μm的粉末。獲得124.8g(理論產率約89.7％)細小、光亮的橙黃色粉末對乙氧苯胺基-吡哆醛(4)。第2步從對乙氧苯胺基-吡哆醛(4)製備對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸(3)將1000g多磷酸置於溫控的混合裝置中並冷卻到10℃。在充分冷卻下將250g對乙氧苯胺基吡哆醛(4)以每次較少的量緩慢地加入多磷酸中。將該吡哆醛的席夫鹼緩慢地溶於磷醯化試劑中形成紅顏色。由此生成的反應熱應儘可能消除從而使反應溫度不超過25℃。如果溫度增加到約此溫度的兩倍，則反應產率將降低約20％。當所有對乙氧苯胺基-吡哆醛物料添加完後，將反應混合物在充分冷卻(≤25℃)條件下攪拌過夜。第2天藉助HPLC(系統1)，通過過程中控制發現不再有對乙氧苯胺基-吡哆醛存在。磷醯化步驟到此結束。然後，往混合室中加入約2125g冰，並在充分冷卻下再將反應懸浮液攪拌3小時。由此形成均勻芥末顏色的物料。將其緩慢地加入到75g 95-97％的冷硫酸中，攪拌均勻並在80℃加熱約30分鐘，期間多磷酸鹽水解。水解進程通過HPLC檢測(系統2)，由此確定水解結束時間(根據多磷酸鹽峰完全消失)。水解結束，將反應溶液迅速冷卻到10℃。至此，磷醯化產物開始沉澱。然後，在劇烈攪拌和冷卻下緩慢地加入預冷到約10℃的約7500g 2N氫氧化鈉溶液直至該反應懸浮液的pH值為2.10。將沉澱的橙棕色反應產物過濾並用去離子水洗滌三次，每次約500g。濾出的沉澱可直接用於第3步合成反應。
但也可將該步產物在105℃乾燥。獲得263.4g(理論產率約為82.3％)橙棕色細粉末對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸(3)。第3步從對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸製備吡哆醛-5′-磷酸將100g和/或相應量的第2步獲得的對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸溼沉澱加到700g 2N氫氧化鈉溶液中。在pH≥12.5條件下，該席夫鹼水解為吡哆醛-5′-磷酸和對氨基苯乙醚。由於是溼沉澱，上述給定量的鹼液不足以獲得≥12.5的pH的情況下，還需再使用一定量的2N氫氧化鈉溶液。通過用甲苯萃取三次，每次300g除去溶液中的對氨基苯乙醚。再蒸餾甲苯溶液。作為甲苯萃取的另一方法，可使用連續操作的有機-水溶液分離器分離對氨基苯乙醚。第1步和第3步收集的對氨基苯乙醚通過蒸餾純化，可重新使用。
該分離操作結束時，吡哆醛-5′-磷酸以鈉鹽存在於水溶液中。通過800ml陽離子交換劑，例如Amperlite IR-120(1.9mVal/ml)，從吡哆醛-5′-磷酸中除去鈉離子。獲得吡哆醛-5′-磷酸的純水溶液。2500ml洗脫液含57-63g(理論產率78.6-86.9％)吡哆醛-5′-磷酸(2)。在不高於40℃下真空濃縮為約500ml，用於MPPG的生產。再此，也可分離以此方式合成的吡哆醛-5′-磷酸(新合成的吡哆醛-5′-磷酸)。第4步從吡哆醛-5′-磷酸(2)製備吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂將540g去離子水置於反應容器中並冷卻到0-3℃。在氮氣氛和避光下，將62.58g乙醇鎂(9)加入攪拌的溶液中。將溫度升高到約10℃。再將其冷卻到3℃，加入31.85g穀氨酸(3)，繼續攪拌10分鐘。然後，用60-90分鐘將500ml第3步的吡哆醛-5′-磷酸溶液(≡11.6％)每次以少量加入到新製備的穀氨酸鎂溶液中。同時，應注意將溶液的pH值保持在8-9。隨後，再將其攪拌3-5小時並過濾所得溶液。
在氮氣氛和避光下，將2000ml乙醇置於混合容器中並冷卻到0℃。隨後，攪拌下滴加上述製備的溶液。將如此獲得的懸浮液再攪拌約15小時，然後過濾並用總量200ml的乙醇洗滌。之後，將所有產物懸浮在約100ml乙醇中並立即過濾。將乙醇浸潤的產物在乾燥箱中於不高於60℃乾燥。獲得94.5-99.5g(理論產率94-99％)吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂(1)。
權利要求
1.一種生產吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂的方法，其特徵在於A)吡哆素或其酸加成鹽用氧化錳(IV)氧化成吡哆醛；B)該吡哆醛與對氨基苯乙醚反應生成席夫鹼對乙氧苯胺基-吡哆醛；C)在對乙氧苯胺基吡哆醛的5′-羥甲基上選擇性磷醯化生成對乙氧苯胺基吡哆醛-5′-磷酸；D)對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸水解生成吡哆醛-5′-磷酸的鹼金屬鹽；E)除去鹼金屬離子獲得吡哆醛-5′-磷酸；F)吡哆醛-5′-磷酸與醇鎂和L-穀氨酸的反應產物反應；G)分離生成的吡哆醛-5′-磷酸穀氨酸鎂。
2.根據權利要求1的方法，特徵在於在A步中使用鹽酸吡哆素。
3.根據權利要求1或2的方法，特徵在於A步的氧化使用氧化錳(IV)在硫酸溶液中在pH5.1和14℃的恆溫下進行。
4.根據權利要求1-3任一項的方法，特徵在於B步使用含吡哆醛的氧化反應溶液。
5.根據權利要求1-4任一項的方法，特徵在於C步的磷醯化通過對乙氧苯胺基-吡哆醛與多磷酸反應進行。
6.根據權利要求5的方法，特徵在於多磷酸與對乙氧苯胺基-吡哆醛的用量比率為4份∶1份。
7.根據權利要求1-6任一項的方法，特徵在於D步的水解通過利用鹼性氫氧化物溶液的方法進行。
8.根據權利要求1-7任一項的方法，特徵在於E步的除去鹼金屬離子通過離子交換劑進行。
9.根據權利要求1-8任一項的方法，特徵在於將乙醇鎂用作F步的醇鎂。
10.對乙氧苯胺基-吡哆醛。
11.對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸。
12.生產吡哆醛-5′-磷酸的方法，其特徵在於A)吡哆素或其酸加成鹽用氧化錳(IV)氧化成吡哆醛；B)吡哆醛與對氨基苯乙醚反應生成席夫鹼對乙氧苯胺基-吡哆醛；C)在對乙氧苯胺基吡哆醛的5′-羥甲基上選擇性磷醯化生成對乙氧苯胺基吡哆醛-5′-磷酸；D)對乙氧苯胺基-吡哆醛-5′-磷酸水解生成吡哆醛-5′-磷酸的鹼金屬鹽；E)除去鹼金屬離子獲得吡哆醛-5′-磷酸；F)任意地分離和乾燥E步得到的吡哆醛-5′-磷酸。
全文摘要
本發明涉及生產吡哆醛－5′－磷酸穀氨酸鎂的方法,其中吡哆素或其酸加成鹽用氧化錳(Ⅳ)氧化成吡哆醛;該吡哆醛與對氨基苯乙醚反應生成席夫鹼對乙氧苯胺基—吡哆醛;在對乙氧苯胺基吡哆醛的5′－羥甲基上選擇性磷醯化生成對乙氧苯胺基吡哆醛－5′－磷酸;對乙氧苯胺基—吡哆醛－5′－磷酸水解生成吡哆醛－5′－磷酸的鹼金屬鹽;除去鹼金屬離子獲得吡哆醛－5′－磷酸;吡哆醛－5′－磷酸與醇鎂和L－穀氨酸的反應產物反應;分離生成的吡哆醛－5′－磷酸穀氨酸鎂。此外,本發明還涉及使用該方法獲得的中間產物。
文檔編號C07D213/66GK1199402SQ96197528
公開日1998年11月18日 申請日期1996年8月26日 優先權日1995年9月4日
發明者P·麥多尼斯, W·施內德 申請人:施泰格瓦爾德製藥有限公司