Способ получения N-ацетил-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 физикоорганической химии Национальной академии наук Беларуси(57) Способ получения -ацетилпролина, при котором -пролин ацетилируют уксусным ангидридом, реакционную смесь концентрируют, остаток разбавляют водой и конечный продукт выделяют кристаллизацией, отличающийся тем, что ацетилирование осуществляют в воде при температуре 50-70 С. Изобретение относится к способам получения аминокислот и их производных, применяемых для медицинских целей, в частности к новому способу получения -ацетил-пролина (-ацетилпирролидин-2-карбоновой кислоты) формулы-пролин является природной аминокислотой, входящей совместно с 4-гидрокси-пролином в значительном количестве в структуру коллагена и эластина, а также белков соединительных тканей. Известно, что ряд -производных -пролина и дипептидов на его основе являются субстанциями высокоэффективных препаратов антигипертензивного действия (каптоприл, лизиноприл, эналаприл и др.) 1. Запатентовано использование пролина и 4-гидроксипролина и солей на их основе в качестве терапевтических средств жаропонижающего, анальгетического и противовоспалительного действия 2. В пользу потенциальной клинической значимости препаратов на основе -пролина и его производных свидетельствуют работы зарубежных исследователей начиная с 70-х годоввека. 11423 1 2008.12.30 Сведения о проявлении со стороны -ацетилпролина анальгезирующей активности в литературе на данный момент отсутствуют. Но в последнее время было установлено, что-ацетилпролин, подобно 4-гидроксипролину, также проявляет терапевтическую активность и может быть использован в качестве субстанции для противовоспалительного, жаропонижающего и болеутоляющего средства, относящегося к нестероидным противовоспалительным препаратам 3. Однако вследствие отсутствия достаточно эффективных способов получения -ацетил-пролин до сих пор не производится в промышленном масштабе и является редким малодоступным соединением. Описанные в литературе способы получения -ацетилпролина, включающие ацетилирование -пролина уксусным ангидридом, являются лабораторными методиками получения указанного соединения. Так, например, описан способ ацетилирования -пролина,который осуществляют при действии уксусного ангидрида на аминокислоту в водном 2 растворе гидроокиси натрия с последующей нейтрализацией щелочи серной кислотой,упариванием досуха реакционной смеси и экстракцией целевого продукта абсолютированным эталоном 4. Недостатком этого способа является необходимость проведения стадий упаривания реакционной смеси и экстракции продукта реакции. Кроме того, использование абсолютированного этанола удорожает процесс получения продуктов ацетилирования. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу получения -ацетилпролина является способ ацетилирования уксусным ангидридом -пролина, находящегося в смеси продуктов щелочного гидролиза желатина в водном растворе, при температуре 5-10 С, с последующим подкислением реакционной смеси до рН 2,5, концентрированием, выделением продукта ацетилирования кристаллизацией при разбавлении остатка водой и охлаждении 5, прототип. Недостатками этого способа являются дороговизна исходного сырья, необходимость предварительного проведения процесса гидролиза желатина действием раствора щелочи и последующего подкисления реакционной смеси. Задачей настоящего изобретения является упрощение и удешевление способа получение -ацетилпролина, предназначенного для использования в качестве субстанций для лекарственных средств, обладающих противовоспалительной и противоревматической активностью, способных оказывать стимулирующее действие на репаративные процессы в соединительной ткани, а также повышение выхода конечного продукта -ацетил-пролина. Поставленная задача решается тем, что в способе получения -ацетилпролина-пролин ацетилируют уксусным ангидридом, реакционную смесь концентрируют, остаток разбавляют водой и конечный продукт выделяют кристаллизацией, при этом реакцию ацетилирования осуществляют в воде при температуре 50-70 С. Сущность предлагаемого способа получения -ацетилпролина иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. Стеклянный реактор, снабженный эффективной мешалкой и термометром, помещают в водяную баню, загружают 500 мл дистиллированной воды, при нагревании и перемешивании при работающей мешалке вводят 1000 г (8,7 моля) -пролина порциями по 200250 г, повышают температуру до 40-45 С и перемешивают до полного растворения-пролина. После этого отключают обогрев и начинают вводить в раствор 1235 мл(13,65 моля) уксусного ангидрида в течение 1,5-2,0 ч, при этом наблюдается разогревание реакционной смеси. Процесс ведут с такой скоростью, чтобы температура смеси не превышала 65-70 С. После окончания введения уксусного ангидрида реакционную смесь дополнительно нагревают при 70 С в течение 2 ч. Контроль за ходом реакции ацетилирования осуществляют путем отбора пробы в виде капельки реакционной смеси, с последующим 2 11423 1 2008.12.30 нанесением ее на фильтровальную бумагу, обработкой каплей раствора нингидрина и высушиванием пробы при 100 С. По окончании реакции реакционную смесь концентрируют путем отгонки водной уксусной кислоты при пониженном давлении и температуре не выше 70 С. После отгонки 1200 г водной уксусной кислоты получают остаток, имеющий вид вязкого сиропа. Остаток охлаждают до 40-45 С, разбавляют добавлением 1530 мл дистиллированной воды, перемешивают в течение 30 мин и оставляют для кристаллизации в холодильнике. Выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают на фильтре ледяной водой и получают после сушки 1125 г -ацетилпролина. Дополнительно из маточника выделяют 103 г продукта. Общий выход 90,4 . Полученный продукт после перекристаллизации из водного раствора представляет собой белый кристаллический порошок без запаха, имеет кислый вкус и температуру плавления 115-116 С (лит. 115-117 С). Степень чистоты, определенная алкалиметрическим титрованием, составляет 98,5-100 . Данные элементного анализа 7113 Вычислено,53,507,058,91. Найдено,53,377,218,85. ИК-спектры (продукт в твердом виде) содержат следующие полосы поглощения(функциональная группа - частота колебания, см-1)- 3447, 3 и 2 - 2925 и 2970- 1725,(амид ) - 1600 см-1. Примеры 2-5. Способ осуществляют, как описано в примере 1, с тем отличием, что процесс ацетилирования ведут при разных значениях температур. Условия реакции и выход продукта ацетилирования приведены в таблице. Пример 6 (прототип). В водный щелочной раствор после обработки обычным способом желатина, содержащий -пролин, вводят по каплям в течение 1 ч при 5-10 С уксусный ангидрид, перемешивают при комнатной температуре в течение 2 ч, снижаютдо 2,5 и концентрируют реакционную смесь. Сконцетрированный остаток разбавляют водой, охлаждают до 5 С,оставляют на ночь и выделяют -ацетилпролин. Выход 69 . Влияние условий синтеза на выход -ацетилпролина ТемпераПродолжи- Выделение тура реВыход,тельность продукта акции, реакции, ч реакции С кристалли 1 1,0 1,56 вода 65-70 2,0 90,4 зация 2 0,2 0,3 то же 50-55 3,0 то же 90,3 3 то же то же 40-45 10 84,0 4 19-20 72,0 80,9 5 85-90 2,0 77,1 кристалливодный 6 (проданные данные зация при раствор 5-10 1,0 69,0 тотип) отсутствуют отсутствуют подкислении щелочи раствора Как видно из приведенных в таблице данных, наиболее оптимальным является проведение процесса ацетилирования -пролина в воде при температуре 50-70 С. При проведении процесса ацетилирования при температуре ниже 50 С продолжительность процесса 3 11423 1 2008.12.30 возрастает. Повышение температуры выше 70 С снижает выход целевого продукта, что,очевидно, связано с его термической нестабильностью. Что касается меньшей продолжительности процесса ацетилирования в прототипе, то это объясняется присутствием в реакционной смеси щелочи. Известно, что аминокислоты обычно существуют в форме внутренней соли. Под действием щелочи эта внутренняя связь раскрывается. и аминогруппа становится более доступной для проведения реакций ацетилирования. Однако по окончании реакции необходима стадия нейтрализации щелочи, что приводит к образованию побочных продуктов, которые загрязняют целевой продукт. Предлагаемый способ получения -ацетилпролина по сравнению с известным способом повышает выход целевого продукта, имеет меньшее число стадий, так как исключается стадия подкисления реакционной смеси до 2,5, и дает возможность проводить ацетилирование в воде, а не в водном растворе щелочи. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4