一种合成辅酶Q10的方法技术

技术编号:5559023 阅读:229 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种新的合成辅酶Q10的方法,包括以茄尼醇作为原料及茄呢基溴合成,茄呢基丙酮合成,十异戊二烯醇合成,重排反应合成辅酶Q10的工艺步骤,所作的改进是利用固液相转移催化法合成茄呢基丙酮,用无水碳酸钾作为碱,少量碘化四正丁基铵作相转移催化剂。在合成十异戊二烯醇中的,使用易得的O,O-二甲基-2-羟乙基膦酸酯和茄呢基丙酮在有机溶剂和氢氧化钠水溶液两相中,用碘化四正丁基铵作相转移催化剂进行室温下的液液相转移催化反应。积极效果是避免了先前合成中采用金属钠或氢化钠等易燃易爆物的使用,使反应容易进行。合成十异戊二烯醇的方法简单,工艺条件易于控制,克服了用格氏试剂反应所带来的苛刻的反应条件,易于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机高分子化合物的制备。
技术介绍
辅酶Q10(Coenzyme Q10,Co Q10,Ubiquinone-50,商品名Ubide arenone,Neuquinon)。Coenzyme Q10结构包括一个含十异戊二烯侧链的醌环,结构式为 化学名称2,3-二甲氧基-5-甲基-6-十异戊二烯基-1,4-苯醌英文名称Coenzyme Q10,Ubiquinone50分子式C59H90O4分子量863.37溶 点48-49℃CAS303-98-0该化合物为黄色至橙黄色结晶性粉末。无臭,无味。易溶于苯、丙酮、及乙醚,几乎不溶于水及甲醇。日光直射下不稳定。1957年Frederick Crane从牛心肌线粒体中发现的辅酶Q10。由于在人体器官中的存在以及在生理等方面的重要功能,因此又叫维生素Q或维生素。辅酶Q10在动植物、微生物细胞等线粒体内与线粒体内膜相结合,它在呼吸链中是一个和蛋白质不紧密的辅酶,使它在黄素蛋白类和细胞色素之间能作为一种特殊灵活的载体而起作用。辅酶Q10广泛地被用作营养添加剂以及药理学的活性剂,用途广泛,可用于治疗心脏病,缺血性心脏病、慢性心脏病、心肌症、高血压、高脂血。辅酶Q10也用来治疗营养失调或萎缩症慢性肌肉恶化。辅酶Q10作为抗氧化剂,抑制不能消除的对细胞、组织、器官损害的自由基。辅酶Q10也可增强免役系统,使得提供抗菌和抗病毒活动(包括HIV),增加抗体保护和诱使免疫系统制造出大量的免疫活动细胞。在所有药理学的应用中,都归因于辅酶Q10有抗癌活动,在治疗齿根膜的疾病、糖尿病、帕金森综合症、帮助减缓衰老。辅酶Q10在动物,植物,微生物的生化过程中起重要的作用,它在细胞内与线粒体内膜结合,是呼吸链中重要的递氢体,是细胞自身产生的天然抗氧化剂,细胞代谢的激活剂,能够提高有机体的免疫力。辅酶Q10在治疗心血管疾病方面有独特的疗效,近年来国内也引进此药,并对辅酶Q10在这方面的疗效做了大量的研究工作。近年来的研究表明,辅酶Q10治疗坏血病,十二指肠溃疡及胃溃疡,坏死性牙周炎,病毒性肝炎有显著疗效,动物实验结果表明辅酶Q10具有抗肿瘤作用,临床上用于医治晚期转急性癌症患者有一定的疗效,辅酶Q10片剂已有效地用于治疗圆形脱发症,肺气肿,对听觉障碍的治疗也有一定疗效,而最近更发现它对爱滋病有显著的辅助疗效,1995年起开始第二期临床实验。由此可见,辅酶Q10这一产品具有广阔的应用前景,而辅酶Q10的合成也一直是较为活跃的领域。辅酶Q10是无毒的,也没有报道过任何副作用。它通常作为添加剂使用。也没有任何报道显示它会与其他药物互相产生反应。日使用量从5-10mg/每次到50-100mg/每次。高达400mg服用量有很令人满意的效果。由此可见,辅酶Q10这一产品具有广阔的应用前景,而辅酶Q10的合成也一直是较为活跃的领域,下面就辅酶Q10的合成研究状况做一简要综述。目前,辅酶Q10的主要生产方法有动植物组织提取法;微生物发酵法;化学合成法。化学合成法可以分为侧链延长法和侧链直接引入法。侧链直接引入法即由辅酶Q0和十异戊二烯醇或其衍生物反应来制备辅酶Q10。由于制备癸异戊二烯醇的关键原料茄尼醇已成功地工业化生产,因此侧链直接引入法是很有前途的合成方法之一。辅酶Q10的合成目前该化合物的合成方法主要分为两类其一是母核化合物上引入十异戊二烯醇,另一种方法是首先于母核化合物上引入较短的侧链,然后再引入所期望的长链。1959年R.Ruegg等人报导了辅酶Q10合成。虽得到了产物,但产率较低。Daniel.D.W借助前人的方法,用茄呢基溴和乙酰乙酸乙酯在金属钠存在下制得茄呢基丙酮。然后专利技术了格氏试剂与茄呢基丙酮反应制得异十异戊二烯醇,再经过重排反应合成辅酶Q10。该反应须在严格无水且在氮气保护隔绝空气的条件下用格氏试剂与茄呢基丙酮合成异十异戊二烯醇,工业上,该反应极难控制。同时,格氏试剂的制备需用易挥发的气体,其沸点较低,易挥发,使用不方便,宜对人和环境造成危害,且见光易聚合成白色聚合物。反应也需要严格无水且需要氮气保护。该反应合成条件苛刻,工艺条件十分不稳定。使该反应的工业化可能性大为降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是改进上述现有的合成辅酶Q10的方法,克服其存在的缺点。本专利技术包括现有技术中的以茄尼醇作为原料,及茄呢基溴合成,茄呢基丙酮合成,十异戊二烯醇合成,重排反应合成辅酶Q10的工艺步骤,所作的改进是利用固液相转移催化法合成茄呢基丙酮,采用无水碳酸钾作为碱,少量碘化四正丁基铵作相转移催化剂,在合成十异十异戊二烯醇的过程中,使用易得的O,O-二甲基-2-羟乙基膦酸酯和茄呢基丙酮在有机溶剂和氢氧化钠水溶液两相中,利用碘化四正丁基铵作相转移催化剂进行室温下的液液相转移催化反应,直接获得辅酶Q10合成所需要的十异戊二烯醇,全部反应方程式为 本专利技术的积极效果是首次采用相转移催化法合成茄呢基丙酮,避免了先前合成中采用金属钠或氢化钠等易燃易爆物的使用,使反应容易进行。同时十异戊二烯醇的合成采用新的合成方法,首次利用O,O-二甲基-2-羟乙基膦酸酯与茄呢基丙酮反应合成十异戊二烯醇,合成方法简单,反应条件温和,中间体易得,工艺条件易于控制,克服了用格氏试剂反应所带来的苛刻的反应条件,易于工业化生产,是目前一条比较好的工业化路线。具体实施例方式合成步骤一茄呢基溴的合成化学结构式 化学名称1-溴-3,7,11,15,19,23,27,31,35-九甲基-三十六烷-2,6,10,14,18,22,26,30,34-九烯化学简式C45H73Br分子量694熔 点41.5-43℃CA登录号(all-E)52610-77-2物 性纯品应为白色蜡状固体;未提纯物为棕色油状物,冷藏后凝固成固体。不溶于水,易溶于有机溶剂。反应方程式 操作过程在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗的三口烧瓶中加入加入7.0g(10mmol)茄呢醇(90%),20ml石油醚(50-60℃馏分,以下同),搅拌溶解,再加入0.5ml(6mmol)吡啶,搅拌下温度0-10℃、1hr内滴加0.5ml(5mmol)三溴化磷的5ml石油醚溶液,然后温度-5-0℃继续搅拌3hr,温度自然升至室温,加入20ml石油醚,然后加入20mL水和80mL甲醇的混合溶液,搅拌5min后,撤去冰浴,分出有机相,用体积比为1∶1的饱和NaHCO3和甲醇洗至有机相pH值为7-8,经水洗,无水MgSO4干燥,减压浓缩得茄呢基溴7.5g,乙醚∶石油醚=5∶95柱层析得淡黄色固体,熔点39.0~41.0℃。NMR(CDCl3)δ1.63(24H,s),1.68(3H,s),1.73(3H,J=1Hzs),1.96~2.10(32H,m),4.02(2H,d,J=8.3Hz),5.10~5.13(8H,m),5.53(1H,t,J=8.3Hz)。合成步骤二茄呢基丙酮的合成化学结构式 化学简式C48H78O化学名称6,10,14,18,22,26,30,34,38-九甲基-5,9,13,17,21,25,29,33,37-三十九烷-九烯-2-酮分子量670熔 点49-50℃CA登录号(all-E)65717-26-2性 质纯品白色固体;不纯物呈淡黄色;易溶于有机溶剂本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种新的合成辅酶Q10的方法,包括以茄尼醇作为原料,及茄呢基溴合成,茄呢基丙酮合成,十异戊二烯醇合成,重排反应合成辅酶Q10的工艺步骤,其特征是利用固液相转移催化法合成茄呢基丙酮,采用无水碳酸钾作为碱,少量碘化四正丁基铵作相转移催化剂,在合成十异十异戊二烯醇的过程中,使用易得的0,0-二甲基-2-羟乙基膦酸酯和茄呢基丙酮在有机溶剂和氢氧化钠水溶液两相中,利用碘化四正丁基铵作相转移催化剂进行室温下的液液相转移催化反应,直接获得辅酶Q10合成所需要的十异戊二烯醇,全部反应方程式为:    ***。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王岩
申请(专利权)人:西安皓天生物工程技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:87[中国|西安]

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