Способ получения N-ацетил-4-гидрокси-L-пролина

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт физикоорганической химии Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Куваева Зоя Ивановна Лопатик Дина Владимировна Николаева Тамара Александровна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт физико-органической химии Национальной академии наук Беларуси(57) Способ получения -ацетил-4-гидроксипролина, включающий ацетилирование 4-гидроксипролина уксусным ангидридом, отличающийся тем, что ацетилирование ведут в воде при температуре 40-75 С, растворитель отгоняют при пониженном давлении и конечный продукт выделяют кристаллизацией. Изобретение относится к способам получения аминокислот и их производных, применяемых для медицинских целей, в частности к новому способу получения -ацетил-4 гидроксипролина (-ацетил-4-гидроксипирролидин-2-карбоновой кислоты) формулы 7114. Молекулярная масса 173,17. 4-гидроксипролин является природной аминокислотой, входящей совместно с пролином в значительном количестве в структуру коллагена и эластина, а также белков соединительных тканей. Запатентовано использование -пролина и 4-гидроксипролина и солей на их основе в качестве терапевтических средств жаропонижающего, анальгетического и противовоспалительного действия 1. Еще ранее было запатентовано применение цинковой соли -ацетил-4-гидроксипролина, проявляющей аналогичное терапевтическое действие 2. 11422 1 2008.12.30 На практике нашел применение оксацепрол, представляющий собой -ацетил-4 гидроксипролин. Это лекарственное средство обладает противовоспалительной и противоревматической активностью, оказывает стимулирующее действие на репаративные процессы в соединительной ткани. Оксацепрол по эффективности анальгезирующего и противовоспалительного действия превышает диклофенак натрия (ортофен, вольтарен,диклофен) 3-5. Таким образом, -ацетилпроизводное соединение 4-гидроксипролина представляет большой интерес как нестероидное противовоспалительное средство. Однако, вследствие отсутствия достаточно эффективных способов получения препарат оксацепрол является редким и малодоступным средством. Описанный в литературе способ получения -ацетилпроизводного 4-гидрокси-пролина, включающий ацетилирование аминокислоты в растворе уксусным ангидридом,является препаративной методикой получения указанного соединения. Так, например,описан способ ацетилирования 4-гидроксипролина, согласно которому исходную аминокислоту растворяют в кипящей уксусной кислоте. Реакцию с уксусным ангидридом осуществляют при нагревании с последующим упариванием реакционной смеси и выделением целевого продукта при разбавлении полученного остатка ацетоном 6. Этот способ нетехнологичен, так как применяемые растворители относятся к легко воспламеняемым жидкостям, и он не может быть использован в промышленном масштабе для наработки субстанции лекарственного средства. Известен способ ацетилирования 4-гидроксипролина уксусным ангидридом в растворе уксусной кислоты с последующим концентрированием реакционного раствора путем отгонки растворителя нагреванием при пониженном давлении и выделением конечного продукта осаждением эфиром 7. Недостатком этого способа является необходимость применения в качестве растворителя больших объемов уксусной кислоты, а также эфира для выделения продукта реакции, что удорожает процесс и требует применения особых мер с точки зрения пожаробезопасности. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу получения -ацетил-4-гидроксипролина является способ ацетилирования 4-гидроксипролина, содержащегося в водном растворе, представляющем собой гидролизат технического желатина 8, прототип. Ацетилирование осуществляют действием уксусного ангидрида с одновременным использованием раствора щелочи при нейтральном значении рН реакционной смеси и температуре от 0 до 5 С. Полученный продукт ацетилирования не выделяют из реакционной смеси, а подвергают бензоилированию действием бензоилхлорида в присутствии щелочи при температуре от 0 до 5 С. Полученный -ацетилО-бензоилгидроксипролин экстрагируют хлороформом и осаждают эфиром, а затем обрабатывают щелочью для дебензоилирования. После пропускания реакционной смеси через колонку со смолой Амберлит 120, упаривания элюата и разбавления концентрата ацетоном кристаллизуют -ацетил-4-гидроксипролин в виде моногидрата, который подвергают сушке в вакууме при 55 С в течение 10 ч. Описанный способ трудоемок, содержит много стадий, требует затраты большого количества реактивов и энергии. Кроме того, судя по температуре плавления конечного продукта - 126-128 С (лит. 135 С), в нем содержатся примеси. Этот способ представляет интерес только с точки зрения получения малодоступного соединения из продуктов гидролиза технической желатины, однако он не пригоден для получения субстанции для лекарственных препаратов. Задачей настоящего изобретения является упрощение и удешевление способа получения -ацетилпроизводного 4-гидроксипролина, предназначенного для использования в качестве субстанции для лекарственных средств, обладающих противовоспалительной и противоревматической активностью, способных оказывать стимулирующее действие на репаративные процессы в соединительной ткани. 2 11422 1 2008.12.30 Поставленная задача решается тем, что в способе получения -ацетил-4-гидрокси-пролина, включающем ацетилирование 4-гидроксипролина уксусным ангидридом, реакцию ацетилирования ведут в воде при температуре 40-75 С, растворитель отгоняют при пониженном давлении и конечный продукт выделяют кристаллизацией. Сущность предлагаемого способа получения -ацетил-4-гидроксипролина иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. Стеклянный реактор, снабженный мешалкой и термометром, помещают в водяную баню, загружают 300 мл дистиллированной воды, добавляют 131,13 г (1,0 моль) 4-гидрокси-пролина, перемешивают до образования однородной суспензии и вводят по каплям в течение 1 ч 110 мл (1,15 моль) уксусного ангидрида, при этом температура смеси повышается до 50 С. Реакционную смесь перемешивают по окончании введения уксусного ангидрида дополнительно 2 ч при температуре 40-50 С. Контроль за полнотой реакции ацетилирования осуществляют путем отбора пробы в виде капельки реакционной смеси с последующим нанесением ее на фильтровальную бумагу, обработкой каплей раствора нингидрина и высушиванием пробы при 100 С. После завершения реакции начинают отгонку воды и уксусной кислоты из реакционной смеси в роторном испарителе при пониженном давлении и температуре бани не выше 70 С. После отгонки растворителя (водной уксусной кислоты) к остатку, имеющему вид вязкого сиропа, добавляют зародыши кристаллообразования и оставляют в холодильнике на несколько часов. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают на фильтре ацетоном. После сушки получают 155 г -ацетил-4-гидроксипролина. Выход 89,6 . Полученный продукт после перекристаллизации из ацетонитрила имеет вид белого кристаллического вещества без запаха, кислого вкуса итемпературой плавления 132-133,5 С (лит. данные 135 С). Результаты элементного анализа 7114 вычислено,С 48,55 Н 6,408,09 найдено,С 48,43 Н 6,618,19. ИК-спектры (продукт в твердом виде) содержат следующие полосы поглощения (функциональная группа - частота колебания, см-1)- 3440, ОН - 3300-3000 СН 3 и СН 2 - 2950 и 2870 СО - 1720,(амид ) - 1600 см-1. Примеры 2-5. Реакцию проводят, как описано в примере 1, с тем отличием, что процесс ацетилирования осуществляют при разных значениях температур. Условия реакции и выход -ацетил 4-гидроксипролина приведены в таблице. Влияние условий синтеза на выход -ацетил-4-гидроксипролинапримера 1 2 3 4 5-пролин уксусный 1,0 1,15 то же то же 0,2 0,4 то же то же Как видно из данных таблицы, при осуществлении реакции ацетилирования в водной среде наиболее благоприятной является температура 40-75 С. Проведение реакции при более низкой температуре существенно увеличивает продолжительность реакции. Повышение температуры реакции выше 80 С сопровождается снижением выхода, что, очевидно,вызвано нестабильностью конечного продукта. 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4