一种地夸磷索的纯化方法与流程

1.本发明涉及药物纯化领域，更具体的涉及一种地夸磷索钠(p1,p
4-二(5
’-ꢀ
尿苷基)四磷酸酯四钠，u2p4)的纯化方法。


背景技术：

2.式ⅰ所示的地夸磷索钠(p1,p
4-二(5
’-
尿苷基)四磷酸酯四钠，u2p4)被用作与干眼症相伴的角膜上皮障碍的治疗药。另外，是作为具有诱导排痰作用的祛痰剂或肺炎治疗药而期待开发的化合物。
[0003][0004]
现有技术文献分别公开了几种制备地夸磷索钠(p1,p
4-二(5
’-
尿苷基)四磷酸酯四钠，u2p4)的方法。
[0005]
专利文献1：cn1147502c(国际公开wo199905155)公开了一种制备地夸磷索钠(u2p4)的方法：将尿苷、ump、udp或utp及其盐，以及尿苷核苷酸化合物溶于极性、非质子有机溶剂和疏水胺中，采用碳二亚胺、活性羰基或活性磷作为活化剂缩合制备地夸磷索钠，转化率低，副反应多，产品采用树脂纯化，操作繁琐。
[0006]
专利文献2：cn105026414b(国际公开wo2014103704)公开了改进后的缩合方法：以ump、udp或焦磷酸为起始原料，以适合试剂制备得相应的活性中间体磷酰咪唑，再在水溶液中与utp、udp或ump的钠盐在金属离子(铁ii、铁ⅲ、铝ⅲ、镧ⅲ、铈ⅲ)催化下缩合制得地夸磷索钠(u2p4)，转化率高，但是由于使用了除钠外的金属离子，需要使用离子交换色谱法去除其他金属离子和纯化，中性条件下重结晶得到地夸磷索钠，离子交换色谱法操作繁琐，中性条件下重结晶杂质去除率低。
[0007]
专利文献3、cn110655545a公开了一种制备地夸磷索钠(u2p4)的方法：以 ump、udp或焦磷酸为起始原料，以适合试剂制备得相应的活性中间体磷酰咪唑，再在水溶液中与utp、udp或ump的钠盐在金属离子(钆ⅲ、钐ⅲ)催化下缩合制得地夸磷索钠(u2p4)，转化率高，后处理采用碱性去除金属离子催化剂，碱性条件下重结晶得到地夸磷索钠，碱性条件下重结晶杂质去除率低。
[0008]
专利文献4：cn109096346a公开了一种制备地夸磷索钠(u2p4)的方法： udp(金属盐或胺盐)在碳二亚胺缩合剂、金属离子(钙、镁、铈、铁、锂、铝、钛、钠)盐(卤素、碳酸根、乙酸根、硝酸根、三氟甲磺酸根、硫酸根)和水、有机溶剂或水与有机溶剂的混合溶剂中，缩合反应生成地夸磷索钠，加入有机溶剂后析出固体(粗产品)，粗产品水溶后采用离子交换色谱法去除其他金属离子和去除杂质，洗脱液中性条件下重结晶得到地夸磷索钠，离子交换色
谱法操作繁琐，中性条件下重结晶杂质去除率低。
[0009]
专利文献5：cn109305991a公开了一种纯化地夸磷索钠(u2p4)的方法：地夸磷索钠粗品溶解于纯化水中，加至阴离子交换树脂上吸附，氯化钠溶液洗脱纯化，洗脱液膜滤浓缩，中性条件下重结晶得到地夸磷索钠，离子交换色谱法操作繁琐，中性条件下重结晶杂质去除率低。


技术实现要素：

[0010]
本发明的目的在于提供一种式ⅰ所示的地夸磷索钠的纯化方法。
[0011]
式ⅰ所示的地夸磷索钠，简称u2p4。
[0012][0013]
本发明的纯化方法，包括以下步骤：
[0014]
在金属离子催化剂催化下制备地夸磷索钠，先通过加入络合剂去除金属离子催化剂，然后在酸性条件下结晶得到地夸磷索钠。
[0015]
其中，所述金属离子催化剂选自：钙离子、镁离子、铁离子、亚铁离子、钆离子、钐离子、锌离子、铜离子、镧离子、铝离子、钡离子、铈离子。更优选的，选自：钙离子、镁离子、钆离子、钐离子、铁离子。
[0016]
其中，所述络合剂选自：草酸、草酸铵、草酸碱金属盐；磷酸、磷酸铵、磷酸酸碱金属盐。更优选的，选自草酸、磷酸。
[0017]
其中，所述酸性条件ph选自1～6，优选ph为2～5。
[0018]
其中，所述结晶步骤结晶溶剂选自：甲醇、乙醇、异丙醇和水体系，更优选的，选自甲醇水溶液或者乙醇水溶液。
[0019]
根据实施例之一，本发明的纯化方法，包括以下步骤：
[0020]
向反应瓶中加入尿苷-5
′-
二磷酸钠盐和纯化水，冷却至10℃以下，加入1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc.hcl)和氯化钆，搅拌反应至hplc检测反应完毕，向反应瓶中加入二水合草酸，用氢氧化钠调节体系ph＝2～5，抽滤，滤饼为草酸钆，向滤液中加入甲醇进行结晶，抽滤，滤饼干燥后得到p1,p
4-二(5
’ꢀ-
尿苷基)四磷酸酯四钠(u2p4)粗品。
[0021]
p1,p
4-二(5
’-
尿苷基)四磷酸酯四钠(u2p4)粗品用水溶解后，用盐酸调节体系ph＝2～5，加入甲醇或乙醇进行结晶，抽滤，滤饼干燥后得到p1,p
4-二(5
’ꢀ-
尿苷基)四磷酸酯钠(u2p4)。
[0022]
根据实施例之一，本发明的纯化方法，包括以下步骤：
[0023]
向反应瓶中加入尿苷-5
′-
二磷酸二钠盐和纯化水，冷却至10℃以下，加入1
-ꢀ
乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc.hcl)和氯化钙，搅拌反应至hplc 检测反应完毕，向反应瓶中加入二水合草酸，用氢氧化钠调节体系ph＝2～5，抽滤，向滤液中加入甲醇进行结晶，抽滤，滤饼干燥后得到地夸磷索钠粗品。
[0024]
地夸磷索钠粗品用水溶解后，用盐酸调节体系ph＝2～5，加入甲醇或乙醇进行结晶，抽滤，滤饼干燥后得到地夸磷索钠。
[0025]
根据实施例之一，本发明的纯化方法，包括以下步骤：
[0026]
氮气保护下，反应瓶中加入n,n
′-
羰基二咪唑(cdi)和乙腈，搅拌，室温下滴加入尿苷-5
’-
二磷酸三戊胺盐的乙腈溶液，反应液减压浓缩，残留物加纯化水溶解，分液，水相中加入尿苷-5
’-
二磷酸二钠盐，搅拌至固体溶解，盐酸调节溶液至酸性，加入三氯化钐，搅拌反应至hplc监测反应完毕，加入二水合草酸，体系过滤除去沉淀物草酸钐，然后用氢氧化钠水溶液调节溶液至碱性,水解碳酸酯，加入盐酸调节溶液ph＝2～5，加入无水乙醇结晶，过滤，滤饼用无水乙醇淋洗，真空干燥，得到地夸磷索钠粗品。
[0027]
地夸磷索钠的粗品用水溶解后，用盐酸调节体系ph＝2～5，加入甲醇或乙醇进行结晶，抽滤，滤饼干燥后得到地夸磷索钠。
[0028]
根据实施例之一，本发明的纯化方法，包括以下步骤：
[0029]
氮气保护下，反应瓶中加入n,n
′-
羰基二咪唑(cdi)和丙腈，搅拌，室温下滴加入尿苷-5
’-
二磷酸三丁胺盐的丙腈溶液，滴加完毕，室温搅拌，然后将反应液减压浓缩，残留物加纯化水溶解制得尿苷-5
’-
二磷酸磷酰咪唑溶液，溶液搅拌下冷却至0-10℃，加入尿苷-5
’-
二磷酸钠盐，搅拌至固体溶解，盐酸调节溶液ph＝4.9，然后加入三氯化铁水溶液，以10℃搅拌反应至hplc监测反应完毕，加入磷酸，磷酸铁析出，过滤去除磷酸铁，然后用氢氧化钠水溶液调节滤液至碱性，水解碳酸酯，加入盐酸调节溶液ph＝2～5，加入无水乙醇结晶，过滤，滤饼无水乙醇淋洗，真空干燥，得到地夸磷索钠粗品。
[0030]
地夸磷索钠的粗品用水溶解后，用盐酸调节体系ph＝2～5，加入甲醇或乙醇进行结晶，抽滤，滤饼干燥后得到地夸磷索钠。
[0031]
根据实施例之一，本发明的纯化方法，包括以下步骤：
[0032]
氮气保护下，反应瓶中加入尿苷-5
’-
三磷酸三戊胺盐的n,n-二甲基甲酰胺 (dmf)溶液，搅拌，然后加入n,n
’-
二异丙基碳二亚胺，制得尿苷-5
’-
三磷酸 (utp)的环状磷酸酐中间体尿苷-5
’-
环状三磷酸(c-utp)的n,n-二甲基甲酰胺(dmf)溶液。
[0033]
往上述溶液中加入尿苷-5
’-
单磷酸三戊胺盐的n,n-二甲基甲酰胺(dmf) 溶液，然后加入氯化镁，室温搅拌反应，取样hplc监测反应完毕，浓缩去除溶剂，残液中加入水溶解，加入磷酸，用盐酸调节溶液ph＝2～5，体系过滤除去磷酸镁，滤液中加入无水乙醇结晶，过滤，滤饼用无水乙醇淋洗，真空干燥，得到地夸磷索钠粗品。
[0034]
地夸磷索钠的粗品用水溶解后，用盐酸调节体系ph＝2～5，加入甲醇或乙醇水溶液进行结晶，抽滤，滤饼干燥后得到地夸磷索钠。
[0035]
最优选的，本发明的纯化方法，包括以下步骤：
[0036]
向反应瓶中加入尿苷-5
′-
二磷酸钠盐(udp，150g)和纯化水(900g)，冷却至10℃以下，加入1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc.hcl，64.5g)和氯化钆 (124.5g)，搅拌反应至hplc检测反应完毕(hplc:u2p4，90.7％，udp：0.3％，见图1)，向反应瓶中加入二水合草酸(66g)，用氢氧化钠调节体系ph＝2～5，抽滤，滤饼为草酸钆，向滤液中加入甲醇(1800ml)进行结晶，抽滤，滤饼用甲醇洗涤，真空干燥，得到130g的p1,p
4-二(5
’-
尿苷基)四磷酸酯四钠(u2p4)粗品 (hplc:u2p4，97.95％，见图2)。
[0037]
p1,p
4-二(5
’-
尿苷基)四磷酸酯四钠(u2p4)(120g)粗品用水(480g)溶解后，用盐酸
调节体系ph＝2～5，加入甲醇(960ml)进行结晶，抽滤，滤饼用甲醇洗涤，真空干燥，得到100g的p1,p
4-二(5
’-
尿苷基)四磷酸酯四钠(hplc:u2p4， 99.85％，u2p4)(见图3)。
[0038]
本发明的纯化方法是经过大量实验研究后才发现的，含有金属离子催化剂的地夸磷酸钠反应液中加入草酸、草酸铵、草酸碱金属盐、磷酸、磷酸铵、磷酸碱金属盐后金属离子催化剂极易析晶，地夸磷索钠不析晶，简单过滤即可除去金属离子催化剂，过量的草酸盐和磷酸盐可以通过重结晶去除；去除金属离子催化剂后，地夸磷索钠结晶性更好。发明人在研究过程中还发现，地夸磷索钠中的杂质在酸性条件下进行重结晶，去除率更高(特别是杂质u2p5和u2p6)。
[0039]
本发明方法不仅可以很好的解决地夸磷索钠制备过程金属离子催化剂去除事宜，并且能够更有利的解决地夸磷索钠中杂质去除问题，特别是对于杂质u2p5和u2p6去除效果更好。
[0040]
本发明的纯化方法避免了繁琐的离子交换色谱法和活性炭柱色谱法，利用络合法高效去除金属离子催化剂，酸性条件下结晶高效去除工艺杂质，便捷、环境友好的得到药用级别的地夸磷索钠(p1,p
4-二(5
’-
尿苷基)四磷酸酯四钠，u2p4)。
[0041]
说明书中出现的英文缩写，在此作出进一步解释和说明：
[0042]
ump：尿苷-5
’-
单磷酸
[0043]
udp：尿苷-5
’-
二磷酸
[0044]
utp：尿苷-5
’-
三磷酸
[0045]
u2p2：p1,p
2-二(5＇-尿苷基)二磷酸酯二钠盐
[0046]
u2p3：p1,p
3-二(5＇-尿苷基)三磷酸酯三钠盐
[0047]
u2p4：p1,p4二(5＇-尿苷基)四磷酸酯四钠盐
[0048]
u2p5：p1,p5二(5＇-尿苷基)五磷酸酯五钠盐
[0049]
u2p6：p1,p
6-二(5＇-尿苷基)六磷酸酯六钠盐
[0050]
edc.hcl：1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亚胺盐酸盐
[0051]
cdi：n,n
′-
羰基二咪唑
[0052]
dic：n,n
’-
二异丙基碳二亚胺
附图说明：
[0053]
图1：利用本发明制备反应终点的hplc分析谱图。
[0054]
图2：利用本发明制备脱除金属离子催化剂后粗品的hplc分析谱图。
[0055]
图3：利用本发明制备酸性重结晶纯化后的hplc分析谱图。
具体实施方式：
[0056]
在下文中提出实施例以更好的理解本发明。本发明提供的方法具有普遍适用性，所述的地夸磷索钠合成可通过现有技术cn105026414b，cn101495497b， cn109096346a，cn110655545a制备，但是不限于此。
[0057]
以下实施例仅仅是为了说明本发明，但本发明并不受这些实施例的任何限定。
[0058]
实施例1：氯化钆为金属离子催化剂制备地夸磷索钠(u2p4)
[0059]
向反应瓶中加入尿苷-5
′-
二磷酸钠盐(udp，150g)和纯化水(900g)，冷却至10℃以
下，加入1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc.hcl，64.5g)和氯化钆 (124.5g)，搅拌反应至hplc检测反应完毕(hplc:u2p4，90.7％，udp：0.3％，见图1)(取部分反应液采取不同的后处理方式，结果见表1)，向反应瓶中加入二水合草酸(66g)，用氢氧化钠调节体系ph＝2～5，抽滤，滤饼为草酸钆，向滤液中加入甲醇(1800ml)进行结晶，抽滤，滤饼用甲醇洗涤，真空干燥，得到130g 的p1,p
4-二(5
’-
尿苷基)四磷酸酯四钠(u2p4)粗品(hplc:u2p4，97.95％，见图2)。
[0060]
表1：反应液不同处理方式比较表
[0061][0062][0063]
根据表1的结果，加入络合剂去除钆离子后，地夸磷索钠结晶性更好；酸性有利于结晶和除杂，乙醇和甲醇效果相当。
[0064]
p1,p
4-二(5
’-
尿苷基)四磷酸酯四钠(u2p4)(120g)粗品用水(480g)溶解后，用盐酸调节体系ph＝2～5，加入甲醇(960ml)进行结晶，抽滤，滤饼用甲醇洗涤，真空干燥，得到100g的p1,p
4-二(5
’-
尿苷基)四磷酸酯四钠(hplc:u2p4， 99.85％，u2p4)(见图3)。
[0065]
p1,p
4-二(5
’-
尿苷基)四磷酸酯四钠(u2p4)(9g)粗品用水(36g)溶解后，平均分成三份，用盐酸或氢氧化钠调节体系ph(0～1,6.5～8，9～11)，分别加入甲醇(24ml)进行结晶，抽滤，滤饼用甲醇洗涤，真空干燥，得到p1,p
4-二(5
’-ꢀ
尿苷基)四磷酸酯四钠，具体结果见表2。
[0066]
表2：粗品不同ph下重结晶纯化效果比较表
[0067][0068]
根据表2的结果，酸性有利用去除地夸磷索钠主峰后面的杂质(u2p5，u2p6和杂质rrt1.15)；但酸性太强(ph＜1)，地夸磷索钠发生明显降解生成ump， udp和utp，虽然重结晶
可以去除ump，udp和utp，收率下降较大。
[0069]
为了更好的考察地夸磷索钠在酸性条件下的降解情况，我们做了酸性 (ph:2～5)甲醇水体系回流条件下溶液稳定性，发现地夸磷索钠发生降解，主要降解生成ump、udp和utp，其他杂质无明显变化，具体结果见表3。
[0070]
表3、地夸磷索钠酸性(ph:2～5)甲醇水体系回流条件下稳定性数据
[0071][0072][0073]
实施例2：氯化钙为金属离子催化剂制备地夸磷索钠(u2p4)
[0074]
向反应瓶中加入尿苷-5
′-
二磷酸钠盐(udp，5g)和纯化水(30g)，冷却至10℃以下，加入1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc.hcl，3.2g)和氯化钙 (1.9g)，反应至hplc检测完毕(hplc:u2p4:91.5％，udp：0.9％)，向反应瓶中加入二水合草酸(3.3g)，用氢氧化钠调节体系ph＝2～5，抽滤，滤饼为草酸钙，向滤液中加入甲醇(50ml)进行结晶，抽滤干燥后得到4.2g的p1,p
4-二(5
’-
尿苷基)四磷酸酯四钠(u2p4)粗品，hplc：97.5％。
[0075]
实施例3、氯化钐为金属离子催化剂制备地夸磷索钠(u2p4)
[0076]
氮气保护下，100ml三口瓶中加入n,n
′-
羰基二咪唑(cdi)(5.8g，36.0m mol) 和乙腈(12ml)，搅拌，室温下滴加入尿苷-5
′-
二磷酸三戊胺盐的乙腈溶液(12.0m mol)，滴加过程控制内温≤30℃。1小时后反应液减压浓缩，残留物加纯化水 (20ml)溶解，分液，水相搅拌下冷却至0-10℃，加入尿苷-5
′-
二磷酸钠盐(3.0g， 6.0m mol)，搅拌至固体溶解，盐酸(6n)调节溶液ph＝4，然后加入三氯化钐(smcl3) (0.31g，1.2m mol)，维持内温10-15℃搅拌反应至hplc监测反应完毕(hplc: u2p4:87.8％，udp：2.0％)。加入二水合草酸(0.31g),体系过滤除去沉淀物草酸钐，然后用氢氧化钠水溶液调节溶液ph＝10.0,水解碳酸酯，加入盐酸调节溶液 ph＝2～5，加入无水乙醇(90ml)结晶，室温搅拌2.5小时，过滤，滤饼用无水乙醇淋洗，真空干燥，得7.5g白色固体，取样hplc分析，u2p4：95.6％。
[0077]
实施例4、氯化铁为金属离子催化剂制备地夸磷索钠(u2p4)
[0078]
氮气保护下，50ml三口瓶中加入n,n
′-
羰基二咪唑(cdi)(2.9g，18.0m mol)和丙腈(6ml)，搅拌，室温下滴加入尿苷-5
′-
二磷酸三丁胺盐的丙腈溶液(6.0m mol)，滴加完毕，室温搅拌30分钟，然后将反应液减压浓缩，残留物加纯化水(10ml) 溶解制得尿苷-5
′-
二磷酸磷酰咪唑溶液。溶液搅拌下冷却至0-10℃，加入尿苷-5
′-ꢀ
二磷酸钠盐(1.5g，3.0m mol)，搅拌至固体溶解，盐酸调节溶液ph＝4.0，然后加入三氯化铁(fecl3)水溶液(1n)(60ul，0.06m mol)，以10℃搅拌反应至 hplc监测反应完毕(hplc:u2p4:85.6％，udp：4.0％)。加入磷酸，磷酸铁析出，过滤去除磷酸铁，然后用氢氧化钠水溶液调节滤液ph＝10.0,水解碳酸酯，加入盐酸调节溶液ph＝2～5，加入无水乙醇(30ml)结晶，体系中析出固体，过滤，滤饼无水乙醇
淋洗，真空干燥(40℃，-0.1m pa)至恒重，得3.8g黄色固体，取样hplc分析，u2p4：92.5％。
[0079]
实施例5、氯化镁为金属离子催化剂制备地夸磷索钠(u2p4)
[0080]
氮气保护下，250ml三口瓶中加入尿苷-5
′-
三磷酸三戊胺盐的dmf溶液 (0.18mol/l)(50ml，9.0m mol),搅拌，然后加入n,n
’-
二异丙基碳二亚胺(dic) (1.5g,11.9m mol)，室温搅拌3小时，制得尿苷-5
′-
三磷酸的环状磷酸酐中间体尿苷-5
’-
环状三磷酸(c-utp)的dmf溶液。
[0081]
往上述溶液中加入尿苷-5
’-
单磷酸三戊胺盐的dmf溶液(0.22mol/l)(50ml， 11.0m mol)，然后加入氯化镁(1.1g，11.6m mol)，室温搅拌反应20小时。取样 hplc监测反应完毕(u2p4：63.5％,ump：0.7％，utp：3.3％)，浓缩去除溶剂，残液中加入水溶解，加入磷酸(0.4g),用盐酸(6n)调节溶液ph＝2～5，体系过滤除去磷酸镁，滤液中加入无水乙醇(90ml)结晶，室温搅拌2.5小时，过滤，滤饼用无水乙醇淋洗，真空干燥，得3.0g白色固体，取样hplc分析，u2p4：95.6％。
[0082]
基于上述实施例，为了更好的评价各种工艺的后处理方案，列表如下。
[0083]
表4、各种工艺后处理比较
[0084][0085]
根据表4的结果，加入络合剂去除金属离子催化剂后，析晶性较好；杂质去除率高。
[0086]
为了更好的评价金属离子催化剂的草酸盐、磷酸盐的去除率，统计了各种盐的水中溶解度，反应体系中溶解度低于纯水体系。
[0087]
表5、草酸盐及磷酸盐的水中溶解度(100g水中)
[0088][0089][0090]
对比实施例1、氯化钙为金属离子催化剂制备地夸磷索钠(cn109096346a)
[0091]
向反应瓶中加入尿苷-5
′-
二磷酸钠盐(udp，10g)和纯化水(30g)，冷却至10℃以下，加入1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc.hcl，4.3g)和氯化钙 (2.5g)，反应至hplc检测完毕(hplc:u2p4:91.3％，udp：1.0％)，向反应瓶中加入纯化水(20g)，加入乙醇(100ml)结晶(部分固体发生团聚成球)，抽滤干燥后得到9.0g的p1,p
4-二(5
’-
尿苷基)四磷酸酯四钠(u2p4)粗品，hplc： 97.4％。离子液相测试发现粗品为地夸磷索的钙钠混合盐，通过重结晶纯化不能去除钙离子。
[0092]
基于已有文献，为了更好的说明本专利的优势，后处理比较见表6。
[0093]
表6、地夸磷索钠金属催化剂去除方式和粗品纯化对比列表
[0094][0095]
通过上述对比可见，采用络合剂去除金属催化剂，相比于离子交换色谱法，效率高，操作方便；采用酸性条件下结晶法去除工艺杂质，相比吸附柱色谱法和活性炭柱色谱法，效率更高，操作简便，收率相当。