一种昆布氨酸及其可药用盐的制备方法 技术领域 本发明涉及治疗高血压的药用化学品的制备方法和使用方法， 具体地说， 是一种 昆布氨酸及其可药用盐的制备方法和使用方法。
背景技术 昆布氨酸是海带中一种具有降压活性的非蛋白质氨基酸 （5- 氨基 -5- 羧基戊基三 甲铵） , 分子式 ： C9H21N2O2， 分子量 ： 189.22， 其可药用盐包括 ： （1） 昆布氨酸盐酸盐， 分子式 ： C9H21N2O2·HCL， 分子量 ： 225.68 ； （2） 昆布氨酸苯磺酸盐， 分子式 ： C9H21N2O2·C6H6O3S 分子量 ： 347.4 ； （3） 昆布氨酸马来酸盐， 分子式 ： C9H21N2O2·C4H4O4， 分子量 ： 305.22 ； （4） 昆布氨酸甲 磺酸盐分子式 ： C9H21N2O2·CH4O3S， 分子量 ： 285.32。
用多种动物 （犬、 猫、 大鼠、 豚鼠等） 进行降压试验表明， 昆布氨酸降压效果确实可 靠 , 存在明显量效关系， 对其降压机制研究表明， 褐藻氮酸的降压作用与 α 和 β 受体无 关 , 而与其对胆碱受体的激动有关。初步临床验证表明， 昆布氨酸服用方便， 病人易接受， 降压效果好， 同时兼降胆固醇作用， 一药多用。 对重要脏器无毒副作用， 值得临床推广使用。
中国专利 CN97123269.5 公开了一种昆布氨酸的制备方法， 具体方法是采用碳酸 铜与赖氨酸发生螯合反应， 形成铜离子与赖氨酸的螯合物， 从而掩蔽 α- 氨基和羧基， 甲基 化试剂采用了硫酸二甲酯， 解屏蔽试剂采用了硫化氢， 都是有毒有害的原料， 对于工业化生 产和环境都不利， 且得到的产品为黄色油状固体， 纯度为 60.7%， 不能达到药用标准。
中国专利 CN200410024504.3 也公开了一种 N- 三甲基赖氨酸清洁化的生产和应用 方法， 该专利将专利 CN97123269.5 中的碳酸铜换成了硫酸锌， 将甲基化试剂换成了环保的 碳酸二甲酯， 解屏蔽试剂换成了 EDTA-2Na， 采用一次离子交换柱对产品进行了提纯， 但是未 给出纯度数据， 所以不能得出其收率。
中国专利 CN200610069978.9 进一步对专利 CN200410024504.3 的技术进行了改 进， 将氢氧化钠换成了氨水， 采用两次离子交换柱对产品进行了纯化， 纯度达到 98.3%， 没有 给出收率。但是， 一般药用级的产品纯度应该高于 98.5％。
简单的说， 昆布氨酸制备反应可分为 3 个环节， 1、 螯合反应， 2、 甲基化反应， 3、 解 屏蔽反应。针对上述的反应， 现有技术存在 2 个重大缺陷， 它们降低了昆布氨酸的收率， 增 加产品分离纯化难度 ： 1、 在上述反应中， 螯合反应是至关重要的， 它直接关系到随后的甲基化反应。如果未 螯合的 L- 赖氨酸参与反应， 必然得不到所要的产品， 增加副反应， 降低产品纯度， 增加分离 纯化的成本。现有的螯合技术不可能将 L- 赖氨酸全部与锌或铜离子螯合， 最高的螯合率约 85-89％， 因此， 按上述 3 个发明的技术， 必然有部分未螯合的 L- 赖氨酸进人下一步的甲基 化反应。这显然是现有技术难于克服的缺陷， 直接影响了产品收率和产品质量。所以， 必须 加以改进。本发明将采用先分离纯化 L- 赖氨酸锌产品， 然后再进行甲基化反应的技术方案 来消除此技术缺陷。
2、 上述两个专利 （CN200610069978.9， CN200410024504.3） 采用的甲基化试剂为碳
酸二甲酯， 但在甲基化的过程中碳酸二甲酯不溶于水相， 实际上反应是在两相体系中完成， 增加了反应的难度， 反应不完全， 导致一甲基化和二甲基化的产物增多。而且， 为了提高反 应速度， 不得不提高反应温度， 从而进一步增加了副反应， 降低了产品收率， 增加了产品纯 化成本。因此， 这一技术缺陷必须加以改进。
相转移催化是 20 世纪 70 年代以来在有机合成中应用日趋广泛的一种新的合成技 术。与传统方法相比 , 相转移催化反应具有反应条件温和、 时间短、 收率高等优点 , 已广泛 应用于各种反应中， 适于工业化大规模生产。本发明将采用相转移催化剂来克服第二个技 术缺陷。
此外， 在进行了昆布氨酸及其可药用盐初步临床疗效试验基础上， 本发明公开了 一种使用方法。 发明内容 本发明的目的是提供一种昆布氨酸及其可药用盐的制备方法和使用方法， 其特征 在于 ： 在相转移催化剂存在下， 用纯化的 L- 赖氨酸锌与碳酸二甲酯进行甲基化反应。该制 备方法收率高， 易于操作， 成本低， 纯度高， 具有良好的商业化前景。
为了达到上述目的， 将针对上述的 2 个技术缺陷加以改进， 本发明所述的制备昆 布氨酸及其可药用盐的合成路线如下图所示 ： 1、 将 L 一赖氨酸盐酸盐溶解在水中， 用氨水调节 pH 值为 7.2-8.3， 加热至 60-80℃， 边 搅拌边滴加氯化锌溶液， 最后使 L- 赖氨酸与氯化锌的摩尔比＝ 2 ： 1。保温反应 70-120 分 钟。于 76-85℃趁热抽滤， 滤液加热浓缩至有晶膜出现， 冷却， 养晶 2-24 小时， 析出大量晶 体， 抽滤， 滤饼用无水乙醇洗涤 2 次， 重结晶 1 一 2 次， 用无水乙醇洗涤 2 次， 得到 L 一赖氨 酸锌螯合物产品， 无需干燥， 直接用于下一反应环节 ： 甲基化反应。
为 了 分 析 产 物， 将 2 次 重 结 晶 的 产 物 真 空 干 燥， 所 得 产 物 为 淡 黄 色 固 体， 溶 于 水， 不 溶 于 乙 醇， 锌 的 含 量 为 11.79 ％， 为 L- 赖 氨 酸 锌 盐 酸 盐 水 合 物， 分子式为 Zn(C9H21N2O2)2·2HC1·7H2O， 分子量为 556， 锌的理论百分含量为 11.73％， 与实际测量值比 较接近。此步反应收率为 85-89％， L- 赖氨酸锌产品的纯度为 99-100％。
由于本技术方案对 L- 赖氨酸锌进行了纯化， 除去了未反应的 L- 赖氨酸， 在甲基化 反应中， 只有 L- 赖氨酸锌参与反应， 大幅度降低了副反应， 显著降低了产品分离纯化成本， 提高了产品收率。
2、 将前一环节得到的 L- 赖氨酸锌用去离子水溶解， 加入相转移催化剂， 用碱调 pH7.8-9.8， 反应温度 6-50℃， 然后在相转移催化剂的作用下与碳酸二甲酯反应， 反应时间 0.5-10 小时， 加入鳌合剂或沉淀剂解除锌离子。加入沉淀剂， 然后升温至 76-85℃回流， 趁 热过滤， 滤液真空浓缩， 加入有机溶剂结晶， 分离得到昆布氨酸及其可药用盐的粗品。有机 相回收碳酸二甲酯。
或者， 加入鳌合剂， 升温至 76-85℃回流， 真空浓缩， 分离得到昆布氨酸及其可药用 盐的粗品。
昆布氨酸粗品的精制。用乙醇洗涤昆布氨酸粗品 2 次， 在装有搅拌器、 温度计的反 应容器内， 用 60℃去离子水溶解昆布氨酸粗品， 加入活性炭， 趁热过滤， 加入乙醇， 至出现晶 膜， 滤液冰浴， 养晶 2-24 小时。过滤， 乙醇洗涤， 同法再重结晶 1-2 次， 真空干燥， 得到白色
的昆布氨酸精制品， 纯度为 98.5-100%（HPLC） 。
也可采用阳离子交换树酯交换柱纯化， 但是， 采用离子交换柱纯化的成本远远高 于重结晶法。
可以使用的强酸性阳离子交换树酯包括 ： 食品级强酸性阳离子交换树脂 ： YZ003FD ； 大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 :D001,C150,C160 ； 強酸性苯乙烯系陽離子 交換樹脂 ： 001×7， 001×7FC， 001×4,002-sc,C100×10。 按上述牌号， 直接可以从市场上购 得相应树酯。
本发明具有收率高、 质量好、 成本低等特点， 特别适合于工业化生产。
所述的碱为氨水， 三乙胺 , 三丁胺和三辛胺。
所述的相转移催化剂为季铵盐、 季膦盐、 叔胺， 包括三丁基苄基氯化铵， 四丁基溴 化铵， 四乙基碘化铵， 苄基三乙基氯化铵， 四丁基溴化铵 , 四丁基氯化铵， 四丁基硫酸氢铵， 三辛基甲基氯化铵、 十二烷基三甲基氯化铵， 十四烷基三甲基氯化铵， 四丁基溴化铵 , 十六 烷基三甲基溴化铵 , 四乙基碘化铵 , 十二烷基二甲基苄基氯化铵， 苄基三苯基氯化鏻， 三乙 胺 , 三丁胺 , 三辛胺 ； 这些相转移催化剂的加入量为 L- 赖氨酸锌的 0.2-1％（质量） 。
所述的相转移催化剂还可为聚乙二醇、 聚醚、 乙醇、 聚乙烯醇 (PVA)、 环糊精， 聚乙 二醇包括 PEG400， PEG600， PEG2400、 PEG2600、 PEG4000， PEG6000， PEG20021000 ； 聚醚包括聚 乙二醇二烷基醚 ； 这些相转移催化剂的加入量为 L- 赖氨酸锌的 2-10％（质量） 。
所述的甲基化试剂是碳酸二甲酯。 所述的有机溶剂为乙醇， 丙酮。 本发明具有收率高、 质量好、 成本低等特点， 特别适合于工业化生产。具体实施方式
下面是本发明的实施例， 所述的实施例只是用来说明本发明， 而不应当被视为是 对本发明的限制。
实施例 1 制备 L‑ 赖氨酸锌 将 36.4kgL 一赖氨酸盐酸盐加入到 50 升去离子水中， 加热至 65℃， 使其溶解， 用氨水调 节 pH 值为 7.2。将 13.64kg 氯化锌加入到 40 升去离子水中溶解。边搅拌边滴加氯化锌溶 液至 L- 赖氨酸盐酸盐水溶液中， 保温反应 110min。于 83℃趁热抽滤， 滤液加热浓缩至有晶 膜出现， 冷却， 养晶 24 小时， 析出大量晶体， 抽滤， 滤饼用无水乙醇洗涤 2 次， 用乙醇水溶液 重结晶 2 次， 用无水乙醇洗涤 1 次， 得到 L 一赖氨酸锌螯合物成品， 无需干燥， 备用。所得产 品相对于 L- 赖氨酸的摩尔收率为 87％， L- 赖氨酸锌产品的纯度为 99.5％。
实施例 2 昆布氨酸粗品的制备 在装有搅拌器、 温度计和恒压漏斗的反应容器内， 加入去离子水 15 升， 加入实施例 1 中 制得的 L- 赖氨酸锌 10kg， 溶解， 搅拌下加入三丁基苄基氯化铵 0.2kg。然后加入氨水调节 pH 为 8.3, 交替加入碳酸二甲酯， 碳酸二甲酯的总量为 L- 赖氨酸锌的 2.5 倍 （摩尔比） ， 室 温反应 4.5 小时。静置分层， 分出有机相， 有机相回收碳酸二甲酯套用。水相中加入硫氢化 钠， 搅拌 2 小时， 过滤除掉不溶物。滤液减压浓缩， 加入乙醇， 直至出现晶膜， 冰浴结晶， 养晶 2 小时， 分离干燥得到昆布氨酸粗品。以 L- 赖氨酸锌计 （一个赖氨酸锌按 2 个赖氨酸分子 计， 以下同） ， 昆布氨酸的摩尔收率为 95.5％。实施例 3 昆布氨酸盐酸盐粗品的制备 在装有搅拌器、 温度计和恒压漏斗的反应容器内， 加入去离子水 13 升， 加入实施例 1 中 制得的 L- 赖氨酸锌 10kg， 溶解， 搅拌下加入三丁基苄基氯化铵 0.25kg。然后加入氨水调节 pH 为 7.9, 交替加入碳酸二甲酯， 碳酸二甲酯的总量为 L- 赖氨酸锌的 2.5 倍 （摩尔比） ， 室 温反应 4.2 小时。静置分层， 分出有机相， 有机相回收碳酸二甲酯套用。水相中加入硫氢化 钠， 搅拌 2 小时， 过滤除掉不溶物。滤液减压浓缩， 用盐酸调 pH 至 6.9， 加入乙醇， 直至出现 晶膜， 冰浴结晶， 分离干燥得到昆布氨酸盐酸盐粗品。以 L- 赖氨酸锌计， 昆布氨酸盐酸盐的 摩尔收率为 95.8％。
实施例 4 昆布氨酸苯磺酸盐粗品的制备 在装有搅拌器、 温度计和恒压漏斗的反应容器内， 加入去离子水 18 升， 加入实施例 1 中 制得的 L- 赖氨酸锌 10kg， 溶解， 搅拌下加入聚乙二醇 （PEG400） 1.5kg。然后加入氨水调节 pH 为 9.1, 交替加入碳酸二甲酯， 碳酸二甲酯的总量为 L- 赖氨酸锌的 3 倍 （摩尔比） ， 40℃反 应 1.0 小时。静置分层， 分出有机相， 有机相回收碳酸二甲酯套用。水相中加入 EDTA， 加热 至 45℃， 搅拌 2.5 小时。滤液减压浓缩， 用苯磺酸调 pH 至 6.5， 加入乙醇， 直至出现晶膜， 冰 浴结晶， 养晶 12 小时， 分离干燥得到昆布氨酸苯磺酸盐粗品。以 L- 赖氨酸锌计， 昆布氨酸 苯磺酸盐的摩尔收率为 94.5％。 实施例 5 昆布氨酸粗品的制备 在装有搅拌器、 温度计和恒压漏斗的反应容器内， 加入去离子水 16 升， 加入实施例 1 中 制得的 L- 赖氨酸锌 10kg， 溶解， 搅拌下加入聚乙二醇二烷基醚 1.0kg。然后加入氨水调节 pH 为 9.5, 交替加入碳酸二甲酯， 碳酸二甲酯的总量为 L- 赖氨酸锌的 3 倍 （摩尔比） ， 10℃ 反应 7 小时。静置分层， 分出有机相， 有机相回收碳酸二甲酯套用。水相中加入 EDTA， 加热 至 45℃， 搅拌 2.5 小时。冷却至室温， 用强酸性阳离子交换树酯交换柱纯化， 纯化后纯度达 到 99.2％， 所用的树酯为 YZHOU。 以 L- 赖氨酸锌计， 昆布氨酸的摩尔收率为 97.5％， 纯度为 99.1％。采用离子交换柱纯化的成本高于重结晶法。
实施例 6 昆布氨酸盐酸盐粗品的精制 在装有搅拌器、 温度计的反应容器内， 加入去离子水， 搅拌下投入昆布氨酸盐酸盐粗 品， 升温至 60℃， 加入活性炭， 然后升温至 82℃回流， 趁热过滤， 滤液加入乙醇， 直至出现晶 膜， 滤液冰浴， 养晶 4 小时。过滤， 乙醇洗涤 2 次， 同法再重结晶一次后， 真空干燥， 得到白色 的昆布氨酸盐酸盐晶体， 纯度为 99.1%（HPLC） 。
实施例 7 昆布氨酸盐酸盐片剂制备 取昆布氨酸盐酸盐 10.734kg（以昆布氨酸计为 9kg） , 加入制剂辅料淀粉、 微晶纤维 素、 乳糖共计 26.266kg， 制粒， 用硬脂酸镁作为润滑剂， 压片， 每片含昆布氨酸盐酸盐 0.1g （以昆布氨酸计） 。以药本身计量， 而不是以其可药用盐计量， 是制药行业内通行的做法。所 制得片剂硬度、 崩解时间等均符合中国药典 2005 年版要求。
实施例 8 昆布氨酸盐酸盐的初步临床疗效试验 用昆布氨酸盐酸盐片剂进行了初步临床试验。
一般情况 选择接受慢病管理的高血压病 132 例 , 男 69 例 , 女 63 例 ; 年龄 41 ～ 74 岁 , 平均 52 岁。病程 6 个月～ 20 年。根据 2005 年 《中国高血压指南》 诊断血压水平标 准 , 其中 1 级 51 例 ,2 级 60 例 ,3 级 21 例 （分别对应于轻、 中、 重度高血压） , 排除继发性
高血压者。用药前均进行血糖、 血脂、 肝 ( 肾 ) 功能、 胸片、 心电图、 超声心动图、 眼底及 24h 动态血压等检查。
治疗方法 用药前停用其他降压药物 , 首先轻中度高血压患者给予昆布氨酸盐 酸盐片 (0.1g/ 片， 以昆布氨酸计 ) ： 1 片 / 次， 2 次 /d, 重度高血压患者给予昆布氨酸片 ： 2 片 / 次， 2 次 /d。监测血压变化 ,2 周达目标血压 ( ≤ 140/90mmHg) 者继续服用 , 未达标者， 轻中度高血压患者增量至 ： 1.5-2 片 / 次， 2 次 /d， 重度高血压患者增量至 ： 3-4 片 / 次， 2次 /d。
疗效评定标准 按全国统一标准评定疗效。显效 : 舒张压下降≥ 10mmHg, 且降至 正常范围 ; 或舒张压下降≥ 20mmHg。有效 : 舒张压下降 <10mmHg, 但已降至正常范围 ; 或 舒张压下降 10 ～ 19mmHg; 或收缩压下降 >30mmHg。无效 : 血压下降未达到有效标准。总有 效率 (%)=( 显效 + 有效 )/ 总例数 ×100%。
统计学方法 数据采用 SPSS 软件处理 , 以 x ±s 表示。均值差异用 t 检验 , 计数 资料用 χ2 检验。
试验结果 治疗 30 天， 显效 96 例 (72.7%)， 有效 33 例 (25%)， 无效 3 例， 总有效率 97.7%。表 1 给 出治疗前、 后的血压及胆固醇变化情况。
疗程结束后复查对肝功、 心电图、 胸片、 脑血流图、 肾脏、 血小板聚集率的影响 ： 肝 功、 胸片、 脑血流图、 肾脏 B 超服药前后均无变化。心电图 ： 29 例患者服药后缺血病变改善， 其余无变化。血小板聚集率 ： 59 例服药前偏高者服药后降低， 其余无变化。
不良反应 ： 有 5 例出现轻微恶心， 有 1 例同时出汗 , 但均为一过性 , 未影响继续治 疗。 初步临床疗效试验表明， 昆布氨酸治疗高血压， 疗效确切， 副作用小， 且可以降低 胆固醇， 是一种很好的治疗高血压药物。
以上对本发明所提供的昆布氨酸的制备方法或及其可药用盐的制备方法及其使 用方法进行了详细介绍， 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述， 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想 ； 同时， 对于本领域的一 般技术人员， 依据本发明的思想， 在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处， 综上所 述， 本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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