专利名称：一种合成尿苷酸二钠的新方法
技术领域：
本发明涉及一种尿苷酸二钠的制备方法
背景技术：
尿苷酸二钠可作为生产核酸类药物的重要中间体，保健食品和生化试剂。并用于制造尿苷三磷酸、聚腺尿苷酸等药物，在治疗多种重大的疾病方面起着重要的作用。目前，随着尿苷三磷酸、二尿苷四磷酸、尿苷磷酸酶抑制剂等在医药领域应用范围的扩大，及尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因方面的应用，国内外科研机构和企业也加大了对尿苷酸二钠的研究开发力度。目前制备尿苷酸二钠的方法主要有酶解法与化学合成法两大类。酶解法生产5'-尿苷酸二钠是历史最长，技术最成熟的生产方法。利用橘青霉发酵生产出的核酸酶P1，或者从麦芽根中提取的磷酸二酯酶，与核糖核酸(RNA)进行酶解反应，即得到四种单核苷酸(5'-腺苷酸，5'-鸟苷酸，5'-胞苷酸，和5'-尿苷酸)混合物的水溶液。将该混合物用离子交换法分离、调节PH值、精制纯化，即得到5'-尿苷酸二钠产品。这是我国目前生产5'-尿苷酸二钠的主要方法。但酶解法存在生产周期长，分离与精制工序复杂，投资大，加工成本高，产物容易染菌，储存期短等缺陷，并且生产过程中排放大量的废水，污染水资源。化学合成法生产5'-尿苷酸二钠，是以尿苷为原料，进行磷酸化反应的方法。分为2' _、3'-位羟基保护磷酸化法和2' _、3'-羟基不保护磷酸化法两种。基团保护法是指，尿苷在磷酸化反应前，先用丙酮等将尿苷2'、3'位的羟基保护起来，生成异亚丙基衍生物，然后再进行磷酸化反应。反应完成后再去掉保护基，得到尿苷酸二钠产品。2'-、 3 ‘-羟基不保护磷酸化法是指，反应过程不用任何保护剂，尿苷直接与磷酸化试剂反应， 生产尿苷酸二钠的方法。显然，后者工艺简单、方便，目前已成为制备尿苷酸二钠的常用的合成方法。但由于化学合成法的直接产品5'-尿苷酸极性强，导致了提纯困难，耗时，收率低，生产成本很高。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于设计提供一种合成工艺简单、转化率高、后处理方便、生产成本低的合成尿苷酸二钠产品的新方法的技术方案。本发明的设计思想为利用现有的5'-胞苷酸产品，经一步重氮化反应，将胞苷酸嘧啶碱基上的氨基(-NH2)直接转变为羰基(-C = 0)，由此完成了由胞苷酸向尿苷酸的转变。5'-胞苷酸目前国内已能大批量生产，市场供应充足，并且价格便宜。因而具备了用5'-胞苷酸直接制备5'-尿苷酸二钠产品工业化生产的条件。具体地讲，首先将5'-胞苷酸溶于一定体积的水中，溶解后溶液冷却到_5°C 0°C，加入一定质量的重氮化试剂亚硝酸钠，并保持此温度滴加酸，此处所述的酸可以是无机酸，如硝酸，硫酸，磷酸，盐酸，磷酸等；也可以是有机酸，如甲酸，乙酸，丙酸，丁酸等。 优选无机酸，如盐酸，硝酸，硫酸等。更为优选的，是硫酸。选用硫酸时，重氮化反应完成后，5 ‘-胞苷酸核苷碱基上的-NH2转换为-N20SCX3H，用直接蒸汽进行水蒸汽蒸馏，完成酸性水解(Hydrolysis)反应，基团-N20S03H转换为基团-0H，经互变异构基团C-OH转换为C = O.从而得到了尿苷酸水溶液。尿苷酸水溶液用碱性溶液(如氢氧化钠)中和 (Neutralization)，调PH值到7. 0 8. 5，即得到5' _尿苷酸二钠水溶液，将此溶液进行减压浓缩，用常规的方法进行精制提纯后，得到最终产品5'-尿苷酸二钠。本发明所采用的合成路线为
N<5S03H
NaN02 H2S04
Ho——ρ——ο
O"
H
OH
OH
。、八
水解Il
Th^nNaO-ρ-ο-1
ι L^0 \
-O
OHOH本发明与现有技术相比，主要优点体现在(1)该合成工艺简单合理，稳定性好，操作方便；(2)本发明后处理简单，生产成本低，工艺稳定；(3)转化率高，收率高达92. 75 %以上。产品纯度高，HPLC > 99. 50 %。UV > 98.50%。生产成本比现有工艺降低了 25 % 30 %。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下通过具体实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不仅限于此实施例1:在干燥的500ml四口瓶中，安装回流冷凝器，机械搅拌装置。加入20克5'-胞苷酸，IOOml去离子水，搅拌溶解。加入4. 31克亚硝酸钠，搅拌溶解。用冰盐浴将内液温度降低到_5°C，开始滴加硫酸，整个滴加过程严格控制温度在_5°C 0°C .共加入硫酸40克。加完硫酸后，撤去冰盐浴。将上述溶液温度在30分钟内缓慢升高到60°C，搅拌反应1小时后，用HPLC检测反应液中至无5'-胞苷酸原料，结束反应。随后向反应瓶内直接通入水蒸汽，进行水蒸气蒸馏。当馏出液中不再有油珠时，停止蒸馏。所收集到的含有尿苷酸的水溶液，用30%液碱调节PH值到7. 0-7. 5，减压蒸馏，脱尽水分。所剩残夜加入60ml95%乙醇，搅拌溶解，加热回流30分钟，然后冷却到25°C，结晶 10小时。上述结晶液减压过滤，得5'-尿苷酸二钠粗品，50°C真空干燥4小时。取出冷却后，再溶于适量水中，用等体积的95%乙醇重结晶，过滤，烘干，得尿苷酸二钠18. 50克。收率 92. 75% ；HPLC :99. 53% UV :98. 60%实施例2 在干燥的500ml四口瓶中，安装回流冷凝器，机械搅拌装置。加入20克5'-胞苷酸，300ml去离子水，搅拌溶解。加入21. 40克亚硝酸钠，搅拌溶解。用冰盐浴将内液温度降低到_5°C，开始滴加硫酸，整个滴加过程严格控制温度在_5°C 0°C .共加入硫酸320克。加完硫酸后，撤去冰盐浴。将上述溶液温度在30分钟内缓慢升高到10°C，搅拌反应20小时后，用HPLC检测反应液中已无5'-胞苷酸原料，结束反应。随后向反应瓶内直接通入水蒸汽，进行水蒸气蒸馏。当馏出液中不再有油珠时，停止蒸馏。所收集到的含有尿苷酸的水溶液，用50%液碱调节PH值到8. 0-8. 5，减压蒸馏，脱尽水分。所剩残夜加入M0ml95%乙醇，搅拌溶解，加热回流6小时，然后冷却到0°C，结晶 1小时。上述结晶液减压过滤，得5'-尿苷酸二钠粗品，50°C真空干燥4小时。取出冷却后，再溶于适量水中，用3. 5倍体积95%乙醇重结晶，过滤，烘干，得尿苷酸二钠18. 57克。 收率 93. 15% ；HPLC 99. 64% UV :98. 57%实施例3 在干燥的500ml四口瓶中，安装回流冷凝器，机械搅拌装置。加入20克5'-胞苷酸，180ml去离子水，搅拌溶解。加入6. 47克亚硝酸钠，搅拌溶解。用冰盐浴将内液温度降低到_5°C，开始滴加乙酸，整个滴加过程严格控制温度在_5°C 0°C .共加入乙酸60克。加完乙酸后，撤去冰盐浴。将上述溶液温度在30分钟内缓慢升高到50°C，搅拌反应3小时后，用HPLC检测反应液中已无5'-胞苷酸原料，结束反应。随后向反应瓶内直接通入水蒸汽，进行水蒸气蒸馏。当馏出液中不再有油珠时，停止蒸馏。所收集到的含有尿苷酸的水溶液，用50%液碱调节PH值到7. 5-8. 0，减压蒸馏，脱尽水分。所剩残夜加入110ml95%，搅拌溶解，加热回流2小时，然后冷却到15°C，结晶5小时。上述结晶液减压过滤，得5'-尿苷酸二钠粗品，50°C真空干燥4小时。取出冷却后，再溶于适量水中，用2倍体积95%乙醇重结晶，过滤，烘干，得尿苷酸二钠18. 96克。收 $95. 10% ；HPLC 99. 61% UV 98. 54%实施例4 在干燥的500ml四口瓶中，安装回流冷凝器，机械搅拌装置。加入20克5'-胞苷酸，150ml去离子水，搅拌溶解。加8. 40克亚硝酸钠，搅拌溶解。用冰盐浴将内液温度降低到_5°C，开始滴加硫酸，整个滴加过程严格控制温度在_5°C 0°C .共加入硫酸80克。加完硫酸后，撤去冰盐浴。将上述溶液温度在30分钟内缓慢升高到40°C，搅拌反应5小时后，用HPLC检测反应液中无5'-胞苷酸原料后，结束反应。随即向反应瓶内直接通入水蒸汽，进行水蒸气蒸馏。当馏出液中不再有油珠时，停止蒸馏。所收集到的含有尿苷酸的水溶液，用30%液碱调节PH值到7. 5-8. 0，减压蒸馏，脱尽水分。所剩残液加入100ml95%乙醇，搅拌溶解，加热回流1小时，然后冷却到5°C，结晶 3小时。上述结晶液减压过滤，得5'-尿苷酸二钠粗品，50°C真空干燥4小时。取出冷却后，再溶于适量水中，用1. 5倍体积95%乙醇重结晶，过滤，烘干，得尿苷酸二钠19. 67克。 收率 98. 75% ；HPLC :99. 60% UV :98. 63%实施例5 在干燥的500ml四口瓶中，安装回流冷凝器，机械搅拌装置。加入20克5'-胞苷酸，230ml去离子水，搅拌溶解。加入10. 5克亚硝酸钠，搅拌溶解。用冰盐浴将内液温度降低到_5°C，开始滴加丙酸，整个滴加过程严格控制温度在_5°C 0°C.共加入丙酸100克。加完丙酸后，撤去冰盐浴。将上述溶液温度在30分钟内缓慢升高到35°C，搅拌反应7小时后，用HPLC检测反应液中已无5'-胞苷酸原料，结束反应。随后向反应瓶内直接通入水蒸汽，进行水蒸气蒸馏。当馏出液中不再有油珠时，停止蒸馏。所收集到的含有尿苷酸的水溶液，用饱和碳酸氢钠溶液调节PH值到7. 5-8. 0，减压蒸馏，脱尽水分。所剩残夜加入120ml95%乙醇，搅拌溶解，加热回流3.0小时，然后冷却到20°C，结晶6小时。上述结晶液减压过滤，得5'-尿苷酸二钠粗品，50°C真空干燥4小时。取出冷却后，再溶于适量水中，用2. 5倍体积95%乙醇重结晶，过滤，烘干，得尿苷酸二钠19. 20克。 收率 96. 29% ；HPLC :99. 55% UV :98. 56%实施例6 在干燥的500ml四口瓶中，安装回流冷凝器，机械搅拌装置。加入20克5'-胞苷酸，250ml去离子水，搅拌溶解。加入12. 6克亚硝酸钠，搅拌溶解。用冰盐浴将内液温度降低到_5°C，开始滴加硫酸，整个滴加过程严格控制温度在_5°C 0°C .共加入硫酸120克。加完硫酸后，撤去冰盐浴。将上述溶液温度在30分钟内缓慢升高到20°C，搅拌反应9小时后，用HPLC检测反应液中已无5'-胞苷酸原料，结束反应。随后向反应瓶内直接通入水蒸汽，进行水蒸气蒸馏。当馏出液中不再有油珠时，停止蒸馏。所收集到的含有尿苷酸的水溶液，用饱和碳酸钠溶液调节PH值到7. 8-8. 3，减压蒸馏，脱尽水分。所剩残夜加入140ml95%乙醇，搅拌溶解，加热回流4. 5小时，然后冷却到 25°C，结晶8小时。上述结晶液减压过滤，得5'-尿苷酸二钠粗品，50°C真空干燥4小时。取出冷却后，再溶于适量水中，用3倍体积95%乙醇重结晶，过滤，烘干，得尿苷酸二钠19. 92克。收率 99. 9% ;HPLC :99. 84% UV :98. 76%。
权利要求
1. 一种合成尿苷酸二钠的新方法，其特征在于有以下步骤组成 1)所述的胞苷酸如式I所示
2.如权利要求1所述的一种合成尿苷酸二钠的新方法，其特征在于步骤幻所述的胞苷酸与亚硝酸钠的物质的量的比为1 1. 01 5. 01。
3.根据权利要求1所述的一种合成尿苷酸二钠的新方法，其特征在于步骤幻所述的无机或有机酸为硝酸、硫酸、盐酸、磷酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸中的一种或一种以上的混合物，酸的用量为胞苷酸质量的2 16倍。
4.如权利要求1所述的一种合成尿苷酸二钠的新方法，其特征在于步骤幻所述的搅拌升温至20 50°C，反应时间3 9h。
5.如权利要求1所述的一种合成尿苷酸二钠的新方法，其特征在于步骤4)所述的碱性溶液为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或一种以上的混合物的水溶液。
6.如权利要求1所述的一种合成尿苷酸二钠的新方法，其特征在于步骤4)所述的有机溶剂为甲醇，乙醇，丙醇、异丙醇中的一种或一种以上的混合物，其用量为胞苷酸质量的 4 8倍。
7.如权利要求1所述的一种合成尿苷酸二钠的新方法，其特征在于步骤4)所述的结晶温度为5 25°C，所述的结晶时间为3 他.
全文摘要
本发明公开了一种合成尿苷酸二钠的新方法，在去离子水中加入胞苷酸，亚硝酸钠，保持-5℃～0℃温度下，滴加无机或有机酸。溶液搅拌升温至10-60℃，反应1-12h，反应结束后，通入蒸汽进行水蒸气蒸馏，得到尿苷酸溶液。该溶液用碱调整PH7.0-8.5，减压蒸馏至不出液体，加入胞苷酸3-12倍质量的95％乙醇搅拌下加热回流0.5-6h，结晶、过滤，得到尿苷酸二钠粗品。将粗品溶于适量水中，用1-3.5倍量的乙醇重结晶，过滤，烘干得到尿苷酸二钠产品，收率92.75％以上，HPLC99.50％以上，UV98.50％以上。本方法具有工艺简单合理，产品质量稳定性好，生产成本低，易于规模化生产等优点。
文档编号C07H1/00GK102250177SQ20111011616
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者宋同和, 宋道淮 申请人:宋道淮