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1094-61-7 / β-烟酰胺单核苷酸-烟酰胺单核苷酸的制备

背景及概述[1]

β-烟酰胺单核苷酸-烟酰胺单核苷酸又叫β-烟酰胺单核苷酸(NMN),是辅酶I的合成底物,同时NMN也被用于抗衰老研究。日本庆应义塾大学和美国华盛顿大学合作,正在对β-NMN的抗衰老效果和安全性进行人体临床试验。研究表明,β-NMN对胰岛素的分泌也能起到调节作用,对mRNA的表达水平也有影响,β-NMN在医疗治疗领域有着广泛的应用前景。

制备[1-2]

报道一、

β-烟酰胺单核苷酸-烟酰胺单核苷酸的合成工艺路线图如下:

β-烟酰胺单核苷酸-烟酰胺单核苷酸的制备

a、缩合(即制备烟酸乙酯三乙酰核苷):

1L三口瓶中加入四乙酰核糖(20g,62.8mmol),20mL二氯甲烷,搅拌溶解,再加入烟酸乙酯(14.3g,94.3mmol),搅拌均匀;室温下,滴加用20mL二氯甲烷稀释的三氟甲磺酸三甲基硅酯(TMsOTf 21g,94.3mmol),滴加过程放热,控制温度在40℃以下,约0.5小时内加完,滴加完毕,接着搅拌反应0.5~1小时以完成反应(TLC监控四乙酰核糖消失)。反应完成,反应液冷却至-5℃以下,滴加10mL乙醇,加完搅拌15min以破坏TMSOTf淬灭反应,从而终止反应。由此制得含有烟酸乙酯三乙酰核苷的溶液,该溶液无需后处理直接用于下一步。

b、脱乙酰基(制备烟酸乙酯核苷):

-5℃,向步骤a制得的含有烟酸乙酯三乙酰核苷的溶液中滴加乙醇钠溶液(由17.1g,251mmol乙醇钠溶于160mL乙醇制得),滴加过程放热,控制温度在0℃以下,约0.5小时加完,滴加完毕,-5℃搅拌反应1小时以完成反应(TLC监控至原料和中间体1消失)。反应完成,滴加醋酸(15.1g,251mmol)酸化至pH为5~6,以除掉过量乙醇钠,从而淬灭反应。然后慢慢加入1400mL甲基叔丁基醚,-5~5℃搅拌析晶0.5小时,过滤,滤饼用甲基叔丁基醚洗涤,室温减压干燥,得到37.8g烟酸乙酯核苷的三氟甲磺酸盐(含醋酸钠),无需除去醋酸钠,直接用于下一步。前两步收率加和的总收率约80%,核磁无明显有机杂质。

c、磷酸化(即制备5’-烟酸乙酯单核苷酸):

称取4g步骤b所得烟酸乙酯核苷的三氟甲磺酸盐(含醋酸钠),加至250mL三口瓶,冷却至-5℃以下,慢慢加入8mL磷酸三甲酯,滴加16mL三氯氧磷,滴加过程放热,控制温度在5℃以下,约30分钟加完。接着在-10~-5℃搅拌反应过夜(16小时,Lc-Ms监控)。次日,向反应液中慢慢加入140mL甲基叔丁基醚,-5~5℃搅拌15min,静置5min,除去甲基叔丁基醚层,再次加入20mL甲基叔丁基醚,-5~5℃搅拌5min,静置5min,除去甲基叔丁基醚层,得到糖状固体,即5’-烟酸乙酯单核苷酸。加入10mL乙腈搅拌均匀,然后滴加用10mL乙腈稀释的1mL水,滴加过程放热,控制温度在5℃以下,中间态磷酰氯水解为磷酸基,加完即得含有5’-烟酸乙酯单核苷酸的乙腈溶液,将该乙腈溶液冷却至-5℃以下备用,无需纯化直接用于下一步。

d、氨解(即制备β-烟酰胺单核苷酸-烟酰胺单核苷酸):

-5℃,向步骤c所得含有5’-烟酸乙酯单核苷酸的乙腈溶液中通氨气反应,反应放热,控制反应温度在5℃以下,通氨气约30分钟,然后-5℃搅拌反应30min(Lc-Ms监控),析出大量糖状物,去掉乙腈层,然后加入含2mL水的20mL乙腈,-5℃搅拌15min,再次去掉乙腈层,再次加入20mL乙腈,-5℃搅拌15min,去掉乙腈层,即得到Lc-Ms纯度在97%的β-烟酰胺单核苷酸-烟酰胺单核苷酸的铵盐。

用弱碱性阴离子交换树脂除去无机盐氯化铵等,酸化除去过量氨气,即得到HPLC纯度在97%以上的β-烟酰胺单核苷酸-烟酰胺单核苷酸水溶液,冻干得到2.8gβ-烟酰胺单核苷酸-烟酰胺单核苷酸。

报道二、

在500ml的四口瓶中加入150ml的磷酸盐缓冲溶液。

一次性加入2g氯化镁、10g ATP、7g核糖、10g烟酰胺,在35℃保温搅拌。

检测反应体系的pH值,并用10%Na2CO3溶液调pH=8.0,再加入1gRK酶粉、2gNAMPT酶粉,搅拌溶解。

于37℃下,200rpm搅拌反应,利用液相色谱-质谱联用监测反应的转化率,经过6小时反应后,检测ATP已经消耗完毕,停止反应。通过进一步的过滤,HZ-818型大孔树脂吸附,冻干,乙醇和水重结晶即可获得β-烟酰胺单核苷酸-烟酰胺单核苷酸NMN,收率70%。

参考文献

[1] [中国发明] CN201810835636.6 制备β-烟酰胺单核苷酸或β-烟酰胺核糖的方法

[2] [中国发明] CN201910511136.1 烟酰胺单核苷酸及其制备方法