專利名稱：一種5’-核苷酸二鈉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品和醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，特別是5’ -核苷酸二鈉的一種新的制備方法。
背景技術(shù)：
核苷酸在農(nóng)業(yè)、食品和醫(yī)藥行業(yè)有著廣泛的用途。尤其是在嬰兒食品和醫(yī)藥領(lǐng)域 的應(yīng)用中，有著不可替代的功能。在醫(yī)藥領(lǐng)域，臨床實(shí)驗(yàn)表明，核苷酸參與人體代謝，促進(jìn)內(nèi) 臟器官改進(jìn)和恢復(fù)，改善骨髓造血功能，可作為治療癌癥病毒的輔助藥物，是一種非常重要 的醫(yī)藥原料。除在醫(yī)藥行業(yè)應(yīng)用外，在精細(xì)化工及食品行業(yè)中核酸類物質(zhì)也有重要作用。核 酸類物質(zhì)作為化妝品的成分之一，有護(hù)膚、防皺等功效。核酸類物質(zhì)用做植物營養(yǎng)添加劑， 使用后可以明顯提高水稻、大豆等農(nóng)作物的產(chǎn)量，最高增產(chǎn)可以達(dá)40%。用于動(dòng)物的飼養(yǎng) 可以提高動(dòng)物的增重率及飼料使用率，料耗明顯降低。5'-核苷酸用途廣泛，與人們的生 活息息相關(guān)，研究其不同的合成路徑對醫(yī)藥，食品，農(nóng)業(yè)等都有著非常重要的意義。目前核 苷酸制備生成方法有化學(xué)合成法、微生物發(fā)酵法、酶解法以及酶催化法，分別是從不同的 角度研究了核苷酸的合成，但也各有利弊?；瘜W(xué)法，主要是以核苷為原料進(jìn)行常規(guī)磷酸化反 應(yīng)。當(dāng)核苷如肌苷或鳥苷用三氯氧磷在磷酸三乙酯存在下磷酸化時(shí)，在得到所需的5’ -單 核苷酸的同時(shí)會產(chǎn)生2’位磷酸酯、3’位磷酸酯、二磷酸酯、嘌呤和其他副產(chǎn)物。這是因?yàn)楹?苷磷酸化雖然主要發(fā)生在5’位羥基，但是2’位羥基和3’位羥基也同時(shí)進(jìn)行了磷酸化，這 樣就產(chǎn)生了 2’位磷酸酯、3’位磷酸酯雜質(zhì)。并且還存在其他副反應(yīng)。因?yàn)楦狈磻?yīng)多，雜質(zhì) 多，所以提純困難，純度低，收率低(US3413282，1968)。微生物發(fā)酵法，主要是利用微生物菌 株的生物合成途徑來生產(chǎn)核苷酸，副產(chǎn)物少，成本低，但此法的應(yīng)用受到微生物特性的很大 限制。酶解法，酶解法生產(chǎn)核苷酸是歷史最長、技術(shù)最成熟的生產(chǎn)方法，已成為制備各種天 然核苷酸的經(jīng)典方法，但是此法由于反應(yīng)器的膜易堵塞而且膜反應(yīng)器維護(hù)費(fèi)用高，故不適 用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。酶催化方法，同時(shí)具有微生物法的產(chǎn)物單一，成本低的優(yōu)點(diǎn)，又有化 學(xué)法的作用范圍廣泛的特點(diǎn)，正受到越來越多的重視。此法的不足之處在于對酶的篩選工 作量很大，同時(shí)酶的底物作用范圍也有一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺點(diǎn)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高純度、高收率的5’ _核苷 酸二鈉的制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種5’ -核苷酸二鈉(I)的 制備方法，首先制備磷酰二鹵(II)，然后將核苷與磷酰二鹵(II)反應(yīng)得到核苷磷酸二酯 (III)，核苷磷酸二酯(III)，再經(jīng)R基取代和成鹽兩步反應(yīng)制得5’ -核苷酸二鈉(I)，所述的5’ -核苷酸二鈉(I)的分子結(jié)構(gòu)式為
4 所述磷酰二鹵(II)的分子結(jié)構(gòu)式為 (II)所述核苷磷酸二酯(III)的分子結(jié)構(gòu)式為
上式中其中，R(CH3)3C-> (C6H5)3C-烷基、CH2CH2C1、CNCH2CH2、2，2，2-Cl3CCH2 烷基中 的一種，X為核苷中的堿基。進(jìn)一步在上述5’ -核苷酸二鈉(I)的制備方法，它的具體步驟為(1)、將三氯氧磷溶于惰性溶劑中，冷卻至0°C以下，滴加醇，然后自然升溫至室溫 反應(yīng)3-4小時(shí)，先減壓蒸餾去掉低沸點(diǎn)溶劑，再用油泵減壓蒸餾，收集餾分，得到磷酰二商 (II)；(2)、將磷酰二鹵(II)溶于惰性溶劑中，冷卻至0°C以下，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入核 苷，再加入除酸劑，然后升溫于20-50°C反應(yīng)4-6小時(shí)，將反應(yīng)物倒入冰水中，用有機(jī)溶劑提 取出核苷磷酸二酯(III)，減壓蒸掉溶劑，得到核苷磷酸二酯(III)；所述的核苷與除酸劑 的重量比是100 10-20 ；(3)、將核苷磷酸二酯(III)溶于惰性溶劑中，根據(jù)R基的不同，選擇下述a或b方 案的去除R取代基的方法，于30-50°C反應(yīng)。再與碳酸氫鈉或者氫氧化鈉在甲醇中成鹽，過 濾，減壓干燥即得5’ -核苷酸二鈉⑴；所述的去除R取代基的方法分別為
a, R= (CH3) 3C_，(C6H5) 3C_烷基時(shí)，米用酸水解的萬法脫除；b，R = CH2CH2Cl, CNCH2CH2,2, 2，2_C13CCH2任一種烷基時(shí)，采用堿水解的方法脫除它的反應(yīng)機(jī)理為 再進(jìn)一步在上述5’_核苷酸二鈉的制備工藝中，所述步驟2的核苷是肌苷、胞苷、 尿苷、腺苷、鳥苷與胸腺苷中的一種或兩種。所述步驟2的除酸劑是三乙胺、吡啶、無機(jī)堿中 的一種或幾種。所述的步驟1或3的惰性溶劑是二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、甲苯、四氫呋喃、 甲醇、乙醇中的一種或兩種。與現(xiàn)有的核苷酸的制備工藝相比，本發(fā)明采用磷酰二鹵作為核苷的磷酸化試劑， 由于磷酰二鹵帶有一個(gè)烷基基團(tuán)，具有位阻效應(yīng)，主要與核苷5’位羥基反應(yīng)，因此副反應(yīng) 少，雜質(zhì)少，容易提純。本發(fā)明磷酸化反應(yīng)收率高達(dá)到95% 98%，常規(guī)磷酸化反應(yīng)收率 85 % 90 %。因?yàn)楸景l(fā)明的磷酸化反應(yīng)副反應(yīng)少，副產(chǎn)物少，容易純化，從而可以生產(chǎn)出高 純度、高收率的5’-核苷酸二鈉。并且使在核苷酸純化時(shí)雜質(zhì)的去除更加容易，降低后處理
6
R基取代++k
成鹽
2難度。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳述，實(shí)施例中所提及的內(nèi)容并非對本 發(fā)明的限定，制備過程中各個(gè)原材料的選擇可因地制宜而對結(jié)果并無實(shí)質(zhì)性影響。實(shí)施例1叔丁氧磷酰二氯的制備將三氯氧磷30. 7g、二氯甲烷30ml加入IOOml的反應(yīng)瓶中，冷卻至0°C以下，滴加 叔丁醇22. 2g，然后自然升溫至室溫反應(yīng)3小時(shí)，先減壓蒸掉溶劑，再用油泵減壓蒸出叔丁 氧磷酰二氯36. 4g，收率95. 1 %。實(shí)施例25’ -鳥苷磷酸二酯的合成將實(shí)施例1叔丁氧磷酰二氯40. 0g、二氯甲烷400ml加入IOOOml的反應(yīng)瓶中，冷 卻至0°C以下，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入56. 6g鳥苷，再加入三乙胺12ml，然后升溫于20_50°C反 應(yīng)5小時(shí)。將反應(yīng)倒入冰水中，分出有機(jī)層，水層用200ml 二氯甲烷再提取一次，合并有機(jī) 層，用水洗，有機(jī)層用無水硫酸鈉干燥，過濾，減壓蒸掉溶劑。真空烘干，得到5’ -鳥苷磷酸 二酯 86. 5g，收率 96.8%。實(shí)施例35’ _鳥苷酸二鈉的合成將實(shí)施例2的5’ -鳥苷磷酸二酯83. 8g、1200ml甲醇加入到2000ml的反應(yīng)瓶中， 通入適量干燥的氯化氫氣體，然后升溫于20-50°C反應(yīng)4小時(shí)，然后加入氫氧化鈉溶液，中 和，成鹽，降溫，析出固體，過濾，真空烘干，得到5’ -鳥苷酸二鈉102. 6g，收率96. 2%，純度 98. 3%。上述實(shí)施例均用高效液相色譜儀純度分析，其條件如下儀器高效液相色譜儀(Agilent 1200)柱BDS C18 4. 6mmx250mm流動(dòng)相0. 5%磷酸二氫鉀溶液流速1.2ml/秒
權(quán)利要求
一種5’ 核苷酸二鈉(I)的制備方法，首先制備磷酰二鹵(II)，然后將核苷與磷酰二鹵(II)反應(yīng)得到核苷磷酸二酯(III)，核苷磷酸二酯(III)再經(jīng)R基取代和成鹽兩步反應(yīng)制得5’ 核苷酸二鈉(I)，所述的5’ 核苷酸二鈉(I)的分子結(jié)構(gòu)式為所述磷酰二鹵(II)的分子結(jié)構(gòu)式為所述核苷磷酸二酯(III)的分子結(jié)構(gòu)式為上式中其中，R(CH3)3C 、(C6H5)3C 烷基、CH2CH2Cl、CNCH2CH2、2，2，2 Cl3CCH2烷基中的一種，X為核苷中的堿基。FSA00000198193100011.tif,FSA00000198193100012.tif,FSA00000198193100013.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的5’ -核苷酸二鈉(I)的制備方法，其特征在于它的具體步驟為(1)、將三氯氧磷溶于惰性溶劑中，冷卻至0°C以下，滴加醇，然后自然升溫至室溫反應(yīng) 3-4小時(shí)，先減壓蒸餾去掉低沸點(diǎn)溶劑，再用油泵減壓蒸餾，收集餾分，得到磷酰二鹵(II)；(2)、將磷酰二鹵(II)溶于惰性溶劑中，冷卻至0°C以下，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入核苷，再 加入除酸劑，然后升溫于20-50°C反應(yīng)4-6小時(shí)，將反應(yīng)物倒入冰水中，用有機(jī)溶劑提取出 核苷磷酸二酯(III)，減壓蒸掉溶劑，得到核苷磷酸二酯(III)；所述的核苷與除酸劑的重 量比是 100 10-20 ；(3)、將核苷磷酸二酯(III)溶于惰性溶劑中，根據(jù)R基的不同，選擇下述a或b方案的 去除R取代基的方法，于30-50°C反應(yīng)。再與碳酸氫鈉或者氫氧化鈉在甲醇中成鹽，過濾，減壓干燥即得5’ -核苷酸二鈉(I)；所述的去除R取代基的方法分別為a, R= (CH3)3C-, (C6H5)3C-烷基時(shí)，采用酸水解的方法脫除；b，R = CH2CH2Cl, CNCH2CH2,2, 2, 2-Cl3CCH2任一種烷基時(shí)，采用堿水解的方法脫除；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的5’ -核苷酸二鈉(I)的制備方法，其特征在于它的反應(yīng)機(jī)
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的5’-核苷酸二鈉的制備工藝，其特征在于所述步驟2的核 苷是肌苷、胞苷、尿苷、腺苷、鳥苷與胸腺苷中的一種或兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的5’-核苷酸二鈉的制備工藝，其特征在于所述步驟2的除 酸劑是三乙胺、吡啶、無機(jī)堿中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的5’-核苷酸二鈉的制備工藝，其特征在于所述的步驟1或 3的惰性溶劑是二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、甲苯、四氫呋喃、甲醇、乙醇中的一種或兩種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種5’-核苷酸二鈉(I)的制備方法，首先制備磷酰二鹵(II)，然后將核苷與磷酰二鹵(II)反應(yīng)得到核苷磷酸二酯(III)，核苷磷酸二酯(III)再經(jīng)R基取代和成鹽兩步反應(yīng)制得5’-核苷酸二鈉(I)。該方法轉(zhuǎn)化率高，副產(chǎn)物少，容易純化，雜質(zhì)的去除更加容易，降低后處理難度，可以制得高純度和高收率的5’-核苷酸二鈉。
文檔編號C07H1/02GK101891772SQ20101023192
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者任洪發(fā), 寧異真, 林曉, 歐仁樹, 王曉明, 王海波, 魯立, 黃桂基 申請人:廣東肇慶星湖生物科技股份有限公司