Способ получения биологически активного вещества β-хлор-l-аланина


 


Владельцы патента RU 2633542:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства" (RU)

Изобретение относится к области технологии получения биологически активных соединений, используемых при производстве биологически активных добавок к пище, индивидуальных аминокислот и пептидов. Способ получения биологически активного вещества β-хлор-L-аланина заключается в том, что 5 г L-серина добавляют к 25 мл диоксана, высушенного над молекулярным ситом 3А или 4А в трехгорлой колбе. Далее насыщают хлористым водородом, высушенным двукратным пропусканием через серную кислоту. К раствору добавляют 2,5 г хлористого тионила и перемешивают в течение 3-4 ч при температуре 60-65°C. Раствор охлаждают до 5-10°C и осадок β-хлор-L-аланина гидрохлорида высушивают. Осадок растворяют в воде, добавляют 2-3 мл соляной кислоты, 0,2-0,3 г активированного угля и фильтруют. Насыщенным раствором гидроксида лития доводят до рН 5,5 раствора, добавляют 45-50 мл ацетона и охлаждают раствор до 0-5°C в течение 1-2 ч. Выпавшие кристаллы промывают ацетоном и высушивают. Изобретение обеспечивает получение кристаллов β-хлор-L-аланина с выходом не менее 55% и чистотой не менее 99,9%. 1 пр.

 

Изобретение относится к области технологии получения биологически активных соединений, используемых при производстве биологически активных добавок к пище (БАД к пище), функциональных продуктов питания, кормовых добавок, индивидуальных аминокислот и пептидов.

Область применения.

β-хлор-L-аланин - нестандартная аминокислота, которая обладает биологической активностью и относится к лекарственным веществам, воздействующим на систему крови, а именно к веществам, снижающим агрегацию тромбоцитов. Также она может быть использована для синтеза производных аминокислот и пептидов, обладающих противоопухолевой активностью.

Известны различные способы получения β-хлор-L-аланина: обработка сложного метилового эфира серина в ацетилхлориде пятихлористым фосфором. Полученный таким способом сложный метиловый эфир хлораланина подвергают гидролизу в соляной кислоте и нейтрализуют аммиаком, получая хлораланин [Фишер Е., Раске, Ber. Deutsch. chem. Ges., 1907, 40, 3717-3724].

В другой работе [Walsh С.Т., Schonbrunn A., Abeles R.H.; J. Biol. Chem., 1971, 246(22), 6855-6866] в качестве растворителя сложного метилового эфира серина использовали хлороформ и его обрабатывали пятихлористым фосфором. Также сложный метиловый эфир хлораланина подвергали гидролизу в соляной кислоте, которую затем удаляли роторным испарителем. Полученный хлораланин очищают путем адсорбции на колонке с ионообменной смолой Dowex 50 H+.

Однако указанные способы требуют защиты карбоксильной группы аминокислоты серина путем получения сложного метилового эфира серина, применения химически очень активного пятихлористого фосфора, ацетилхлорида, или токсичного растворителя: хлороформа. Кроме того, полученный сложный эфир хлораланина необходимо подвергать гидролизу и последующей нейтрализации кислоты и очистки хлораланина.

Наиболее близкими к предлагаемому способу является способ получения хлораланина из серина описанный в [Koki Yamashita, Kobe; Kenji Inoue, KakogaWa; Koichi Kinoshita, Takasago; Yasuyoshi Ueda, Himeji; Hiroshi Murao, Takasago, all of (JP). Patent №: (45) Date of Patent: US 6,372,941 B1 Apr. 16, 2002].

Сущность данного способа заключается в том, что 5 г L-серина добавляются к 50 мл диоксана, хлористый водород пропускается в полученный раствор с перемешиванием в комнатной температуре. В этом случае масса хлористого водорода в растворе составляла 14,5 г (0,3977 ммоль). К раствору медленно добавляется 2,5 г (0,051 моля) хлористого тионила, и реактор нагревался до 50°C. После 6 ч перемешивания этот раствор упаривается к половине оригинального объема. Полученный концентрат охлаждается до 0°C и постепенно в него добавляется 50 мл воды, чтобы получить заданную температуру. Анализ методом ВЭЖХ этого раствора показал образование 6,9 г (0,0431 моль) β-хлор-L-аланина гидрохлорида (выход: 91%). К молочно-белым кристаллам (чистота 95,2% по весу, содержащие 3,6 г (0,0225 моль)) β-хлор-L-аланина гидрохлорида добавляются 14 мл воды, чтобы получить раствор. К этому раствору медленно добавляется приблизительно 2 г сконцентрированной соляной кислоты. Затем к раствору добавляется 0,1 г активированного угля, и смесь перемешивается при комнатной температуре в течение приблизительно 10 мин. Активированный уголь отфильтровывается под пониженным давлением и промывается 1 мл воды. Затем фильтрат охлаждается до 0-10°C, и добавлением насыщенного раствора гидроксида лития доводят до рН 5,5. К раствору постепенно добавляется ацетон (42 мл), чтобы вызвать осаждение кристаллов. Получившаяся смесь охлаждается до 0-10°C и данная температура поддерживается в течение приблизительно 1 ч. Полученные кристаллы осадка отфильтровываются, промываются 14 мл ацетона. Влажные кристаллы осадка высушиваются при пониженном давлении (10 мм рт. ст.) и температуре 40°C. Анализ методом ВЭЖХ этих кристаллов показал чистоту 99,9% и выход 2,65 г чистого β-хлор-L-аланина (0,0214 моль). Общий выход 52%.

Недостатком этого способа является отсутствие осушения растворителя диоксана который в квалификации ч.д.а. и ч. содержит 0,15-0,3% воды и хлористого водорода, что приводит к гидролизу и потере дорогостоящего хлористого тионила и снижению выхода конечного продукта. Кроме того, требуется концентрирование раствора и добавление воды, что приводит к повышению растворимости β-хлор-L-аланина хлоргидрата и потерям при фильтрации и высушивании.

Учитывая недостатки известных способов получения соединений селена из предшествующего уровня техники, был разработан более эффективный способ синтеза β-хлор-L-аланина.

Сущность способа получения биологически активного вещества β-хлор-L-аланина заключающийся в том, что 5 г L-серина добавляют к 25 мл диоксана высушенного над молекулярным ситом 3А или 4А в трехгорлой колбе. Высушенный двукратным пропусканием через концентрированную серную кислоту хлористый водород вводят в раствор с перемешиванием, при насыщении раствора хлористым водородом температура повышается до 35-37°C, а после снижения до 30°C, дополнительно добавляют хлористый водород еще в течение 30 мин. К полученному раствору в течение 30 мин добавляют 2,5 г хлористого тионила и перемешивают в течение 3-4 ч при температуре 60-65°C, затем раствор охлаждают до 5-10°C и образовавшийся осадок β-хлор-L-аланина гидрохлорида высушивают на воронке Бюхнера с использованием водоструйного насоса, промывают 10 мл диоксана и снова высушивают. Полученный β-хлор-L-аланина гидрохлорид растворяют в 15-20 мл дистиллированной воде, добавляют 2-3 мл концентрированной соляной кислоты, 0,2-0,3 г активированного угля, тщательно перемешивают, фильтруют, затем к полученному раствору добавляют насыщенный раствор гидроксида лития, доводят до рН 5,5 и охлаждают до 0-5°C. К охлажденному раствору постепенно добавляют 45-50 мл охлажденного ацетона и оставляют раствор при температуре 0-5°C в течение 1-2 ч. Выпавшие кристаллы промывают охлажденным ацетоном на воронке Бюхнера и высушивают при температуре 50-60°C. Изобретение обеспечивает получение кристаллов β-хлор-L-аланина с выходом не менее 55% чистотой не менее 99,9%.

Пример 1. Способ получения

5 г L-серина добавляют к 25 мл диоксана высушенного над молекулярным ситом 3А или 4А в трехгорлой колбе, а высушенный двукратным пропусканием через серную кислоту хлористый водород вводят в полученный раствор с перемешиванием при комнатной температуре. По температуре раствора судят о насыщении раствора хлористым водородом: в начале температура повышается до 35-37°C, а затем начинает снижаться. После снижения температуры до 30°C хлористый водород добавляют дополнительно еще в течение 30 мин. Затем к раствору в течение 30 мин добавляют 2,5 г хлористого тионила и перемешивают в течение 3 ч при температуре 60-65°C. Затем раствор охлаждают до 5-10°C и образовавшийся осадок β-хлор-L-аланина гидрохлорида высушивают на воронке Бюхнера с использованием водоструйного насоса, промывают 10 мл диоксана и затем снова высушивают. Затем высушенный β-хлор-L-аланина гидрохлорид растворяют в дистиллированной воде и добавляют 2-3 мл концентрированной соляной кислоты и 0,2-0,3 г активированного угля, тщательно перемешивают и фильтруют. Добавляют к раствору насыщенный раствор гидроксида лития, доводят рН 5,5 и охлаждают до 0-5°C. К охлажденному раствору постепенно добавляют 45-50 мл охлажденного ацетона и оставляют раствор при температуре 0-5°C в течение 1-2 ч. Выпавшие кристаллы промывают охлажденным ацетоном на воронке Бюхнера и высушивают при температуре 50-60°C.

Изобретение обеспечивает получение кристаллов β-хлор-L-аланина с выходом не менее 55% чистотой не менее 99%. Анализ методом тонкослойной хроматографии: пластины «Сорбфил», система бутанол-1 - уксусная кислота - вода (4:1:1), Rf=0,42. Анализ методом капиллярного электрофореза (КЭФ) на приборе Капель 105М фирмы «Люмекс» по методике М-04-38-2009, tЭОП=7,796±0,243 мин, tβ-ХЛОР-L-АЛАНИН=11,418±0,259 мин.

В отличие от ближайшего аналога осушение растворителя диоксана над молекулярными ситами 3А или 4А и газообразного хлористого водорода пропусканием через концентрированную серную кислоту позволяет удалить воду, которая гидролизует дорогостоящий тионилхлорид, и повысить выход β-хлор-L-аланина на 3%. Молекулярные сита затем регенерируются нагреванием и используются для осушения следующей партии диоксана, а серная кислота используется для синтеза хлористого водорода.

Повышение температуры раствора после добавления хлористого тионила до 60-65°C, позволяет сократить время синтеза до 3-4 ч в отличие от ближайшего прототипа. Также, в предложенном способе не требуется концентрирование раствора после завершения синтеза, так как выпадает легко отделимый фильтрованием осадок β-хлор-L-аланина гидрохлорида, и добавления воды, которая, повышая растворимость вещества, ведет к его потерям при фильтрации.

Новизна, промышленная применимость, неочевидность.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании в изобретении следующей совокупности признаков:

- новизна способа заключается в осушении растворителя – диоксана, который содержит 0,15-0,3% воды, молекулярными ситами 3А или 4А, которые легко подвергаются регенерации нагреванием до 200-300°C, и газообразного хлороводорода пропусканием через концентрированную серную кислоту. Осушение растворителя и хлористого водорода позволяет исключить гидролиз дорогостоящего хлористого тионила и повысить выход конечного продукта - хлораланина на 3%. Повышение температуры синтеза до 60-65°C позволяет сократить время синтеза до 3-4 ч по сравнению с ближайшим прототипом. Также исключается добавление воды в конце синтеза для понижения температуры, так как вода, повышая растворимость хлораланина гидрохлорида в диоксане, способствует его потере при фильтровании;

- изобретение при его осуществлении предназначено для производства биологически активных соединений, используемых при производстве биологически активных добавок к пище (БАД к пище), функциональных продуктов питания, кормовых добавок, индивидуальных пептидов;

- для изобретения в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- по совокупности таких признаков, как доступность, стабильность и широкий ассортимент исходных соединений, доступность и низкая стоимость реагентов, простота выделения (фильтрация), высокие выходы, стабильность целевых продуктов, несложное аппаратное оформление процесса - позволяют оценить разработанный метод как отвечающий требованиям промышленного производства.

Способ получения биологически активного вещества β-хлор-L-аланина, заключающийся в том, что 5 г L-серина добавляют к 25 мл диоксана, высушенного над молекулярным ситом 3А или 4А в трехгорлой колбе, высушенный двукратным пропусканием через концентрированную серную кислоту хлористый водород вводят в раствор с перемешиванием, при насыщении раствора хлористым водородом температура повышается до 35-37°С, а затем снижается до 30°С, хлористый водород добавляют еще в течение 30 мин, к полученному раствору в течение 30 мин добавляют 2,5 г хлористого тионила и перемешивают в течение 3-4 ч при температуре 60-65°С, раствор охлаждают до 5-10°С и образовавшийся осадок β-хлор-L-аланина гидрохлорида высушивают на воронке Бюхнера с использованием водоструйного насоса, промывают 10 мл диоксана и снова высушивают, полученный β-хлор-L-аланина гидрохлорид растворяют в 15-20 мл дистиллированной воде, добавляют 2-3 мл концентрированной соляной кислоты, 0,2-0,3 г активированного угля, тщательно перемешивают, фильтруют, затем к полученному раствору добавляют насыщенный раствор гидроксида лития, доводят до pH 5,5 и охлаждают до 0-5°С, к охлажденному раствору постепенно добавляют 45-50 мл охлажденного ацетона и оставляют раствор при температуре 0-5°С в течение 1-2 ч, выпавшие кристаллы промывают охлажденным ацетоном на воронке Бюхнера и высушивают при температуре 50-60°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения 1,3-диамино-2-гидроксипропан-N,N′-диметилфосфоновой-N,N′-диуксусной кислоты, которая может быть применена в качестве ингибитора отложения минеральных солей в системах водопользования промышленных предприятий, предприятий большой и малой энергетики и коммунального хозяйства.

Изобретение относится к химии этилендиаминпропионовых кислот и непосредственно касается комплексонатов этилендиамин-β-пропионовых кислот с двухвалентными металлами: медью, цинком, никелем и кобальтом.

Изобретение относится к области технологии получения лекарственных препаратов, а именно к способу получения производных (солей, эфиров или амидов) замещенных 2-(фениламино)фенилуксусной кислоты, которые могут быть использованы в качестве препаратов различного назначения.

Изобретение относится к способу кристаллизации аспартама. .

Изобретение относится к области органической химии, а именно, к способу получения производных аминомасляной кислоты (ГАМК), используемых в различных областях медицины: g Аминомасляная кислота (аминалон) применяется при сосудистых заболеваниях головного мозга (Машковский М.

Изобретение относится к многоосновным полиаминокислотам, в частности к 2-аллил-2-метил-2-оксиэтиловому эфиру этилендиаминтетрауксусной кислоты, используемому в качестве уловителя сероводорода и диоксида углерода.
Изобретение относится к получению биологически активных веществ, меченных радиоактивными изотопами, а именно: к усовершенствованному способу получения меченных тритием -аминокислот высокой удельной активности.
Группа изобретений относится к фармакологии и медицине. Предложено применение мелатонина или его фармацевтически приемлемой соли в качестве лекарственного средства (также для получения лекарственного средства, в качестве биологически активной добавки – варианты) для лечения острой алкогольной интоксикации, симптомов похмелья, головных болей после употребления этилового спирта или тяжелых типичных симптомов похмелья, аналогичных головным болям после употребления алкоголя, при котором вводят от 0,5 до 2 л воды сразу, до или после применения сублингвальной пластинки не в редард-форме или в медленно высвобождающейся форме, содержащей от 0,1 до 5 мг мелатонина, однократно перед отходом ко сну.

Изобретение относится к составам компонентов для производства продуктов питания и к области производства продуктов питания. Состав компонентов для производства пищевого продукта на основе миндаля включает продукт на основе миндаля, в качестве которого используют пасту из миндаля с 30% жирностью, а также воду, фруктозу, камедь рожкового дерева, геллановую камедь и лецитин.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к печеному зерновому изделию и способу его изготовления. Печеное зерновое изделие содержит медленноусвояемую глюкозу в количестве более чем около 15 г на 100 г печеного зернового изделия и зерна, имеет влажность на уровне менее чем около 5 мас.% печеного зернового изделия.

Изобретение относится к безалкогольной, пищеконцентратной промышленности, а именно к композициям ингредиентов для функциональных напитков. Сироп бальзамный для профилактики потери остроты зрения содержит ягоды, листья и побеги черники обыкновенной, листья смородины черной, цветки календулы лекарственной, цветки ромашки аптечной, цветки василька синего, траву очанки обыкновенной, листья малины обыкновенной, корень имбиря, плоды гвоздики, настой плодов шиповника обыкновенного, настой ягод лимонника китайского, морс из плодов черемухи обыкновенной, сахарный сироп, лимонную кислоту, колер карамельный и мед натуральный в определенном соотношении.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу получения ферментированного бульона с инозин-5'-монофосфатом (IMP) или ферментированного бульона с глутаминовой кислотой и способу получения натурального корригента.
Изобретение относится к мясной промышленности и может быть использовано для производства фаршевых изделий из мяса, в частности мясных хлебов. Способ предусматривает подготовку мясного сырья, посол сырья, выдержку, измельчение, приготовление фарша на куттере с введением пищевых добавок, пряностей, белковой добавки, ферментного препарата и добавлением льда, формование хлебов, запекание, охлаждение и упаковывание.
Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Предложен состав для приготовления шоколадных продуктов, содержащий какао тертое, какао-масло, сахар или сахарозаменитель и дополнительные растительные компоненты, который в качестве дополнительных растительных компонентов содержит от 20 до 40% пищевой добавки на основе субстрата ягеля, полученного путем размягчения и измельчения сухого ягеля до порошкообразного состояния, и отвара травы шикши, взятых при соотношении от 2:5 до 2:7.

Группа изобретений относится к технологии переработки листьев грецкого ореха для получения экстракта листьев ореха грецкого и может быть использована в химико-фармацевтической, медицинской, пищевой, ликероводочной и косметической отраслях промышленности.

Изобретение относится к мясной промышленности, а именно к производству мясных фаршевых изделий. Способ подготовки фарша для колбасных изделий включает подготовку мясного сырья, посол, приготовление фарша в куттере с введением на первой стадии приготовления фарша белкового компонента, гидратированного в холодной воде, с одновременным измельчением, красителя и вкусо-ароматических добавок, набивку фарша в оболочку и термообработку.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ производства самбука предусматривает подготовку компонентов, удаление несъедобных частей плодов и/или ягод, тепловую обработку подготовленного сырья до готовности, протирание, добавление яичного белка и вещества, обеспечивающего сладость, взбивание, введение структурообразователя, содержащего смесь природных биополимеров и высушенную биомассу клеток культур пробиотиков, повторное взбивание, введение витаминной эмульсии, формование при охлаждении с получением целевого продукта.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу получения незапеченного пищевого продукта. Используют невыпеченный зерновой продукт, который не был предварительно нагрет до температуры выше 200°F (93°С). Добавляют подсластитель в незапеченный зерновой продукт с целью формирования зерновой смеси. Перемешивают зерновую смесь в емкости с нагревом до обжарки зерновой смеси, при этом температура поверхности емкости составляет от примерно 200°F (93°С) до примерно 500°F (260°C). Обжаренную зерновую смесь формуют в незапеченный пищевой продукт. Способ осуществляют без помещения указанной зерновой смеси в сушилку или печь ни перед обжаркой, ни после нее. Получаемый пищевой продукт имеет обжаренный внешний вид. 18 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 11 пр.
Способ предусматривает смешивание основного фарша из трески в пропорции 20:80 - 30:70 с добавкой вторичного рыбного сырья. Добавку получают из голов, калтычков, приголовков лососевых рыб, предварительно термически обработанных в течение 40-60 минут при 100-110°С и давлении 0,10-0,12 МПа и затем тонко измельчённых. Измельчение производят на оборудовании с рабочими органами в виде конуса с размещенными на его поверхности полосами абразива с зерном переменного размера. Изобретение позволяет улучшить структурно-механические характеристики рыбной пасты. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве белково-витаминных продуктов (БВП) для функционального питания с использованием сои. Способ приготовления БВП на основе соево-морковной композиции включает получение белковой дисперсной системы и нерастворимого соево-морковного остатка (НСМО), термокислотную коагуляцию белка в системе, разделение ее на БВП и белково-витаминную сыворотку (БВС). При этом коагуляцию проводят 5% водным раствором аскорутина. На основе НСМО формуют гранулы в составе следующей комбинации: нерастворимый соево-морковный остаток: грибы рода «Pleurotus», взятые в соотношении 1:1, с доведением их влажности до 9,1-9,5% и последующим получением муки. На основе БВП готовят печеночный паштет, при весовом соотношении БВП:печень животных и птицы равном 1:1. На основе муки готовят соус - пищеконцентрат при весовом соотношении СМГМ:мука пшеничная декстринизированная, равном 1:1. На основе БВС готовят квас. Изобретение позволяет повысить пищевую и биологическую ценность получаемых продуктов путем усиления их Р-витаминной активности. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Наверх