RU2030422C1 - Method of synthesis of carnosine - Google Patents
Method of synthesis of carnosine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2030422C1 RU2030422C1 SU904817453A SU4817453A RU2030422C1 RU 2030422 C1 RU2030422 C1 RU 2030422C1 SU 904817453 A SU904817453 A SU 904817453A SU 4817453 A SU4817453 A SU 4817453A RU 2030422 C1 RU2030422 C1 RU 2030422C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alanine
- tert
- carnosine
- histidine
- protection
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- CQOVPNPJLQNMDC-ZETCQYMHSA-N carnosine Chemical compound [NH3+]CCC(=O)N[C@H](C([O-])=O)CC1=CNC=N1 CQOVPNPJLQNMDC-ZETCQYMHSA-N 0.000 title claims description 33
- 108010087806 Carnosine Proteins 0.000 title claims description 32
- CQOVPNPJLQNMDC-UHFFFAOYSA-N N-beta-alanyl-L-histidine Natural products NCCC(=O)NC(C(O)=O)CC1=CN=CN1 CQOVPNPJLQNMDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 32
- QRYRORQUOLYVBU-VBKZILBWSA-N Carnosic acid Natural products CC([C@@H]1CC2)(C)CCC[C@]1(C(O)=O)C1=C2C=C(C(C)C)C(O)=C1O QRYRORQUOLYVBU-VBKZILBWSA-N 0.000 title claims description 28
- 229940044199 carnosine Drugs 0.000 title claims description 28
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 13
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title abstract description 11
- HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N L-histidine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229960002885 histidine Drugs 0.000 claims abstract description 22
- UCMIRNVEIXFBKS-UHFFFAOYSA-N beta-aminopropionic acid Natural products NCCC(O)=O UCMIRNVEIXFBKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 229940000635 beta-alanine Drugs 0.000 claims abstract description 11
- 230000010933 acylation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 9
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 4
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 claims description 2
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 claims 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 3
- 208000002177 Cataract Diseases 0.000 abstract 1
- 206010024214 Lenticular opacities Diseases 0.000 abstract 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 abstract 1
- NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N phloretic acid Chemical compound OC(=O)CCC1=CC=C(O)C=C1 NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 12
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 7
- 230000006340 racemization Effects 0.000 description 7
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 7
- WCFJUSRQHZPVKY-UHFFFAOYSA-N 3-[(2-methylpropan-2-yl)oxycarbonylamino]propanoic acid Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)NCCC(O)=O WCFJUSRQHZPVKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RIFGWPKJUGCATF-UHFFFAOYSA-N ethyl chloroformate Chemical compound CCOC(Cl)=O RIFGWPKJUGCATF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- BXRMEWOQUXOLDH-LURJTMIESA-N L-Histidine methyl ester Chemical compound COC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1 BXRMEWOQUXOLDH-LURJTMIESA-N 0.000 description 5
- 239000002585 base Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 5
- QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N Dicylcohexylcarbodiimide Chemical compound C1CCCCC1N=C=NC1CCCCC1 QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- -1 carboxyl histidine Chemical compound 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002066 L-histidyl group Chemical group [H]N1C([H])=NC(C([H])([H])[C@](C(=O)[*])([H])N([H])[H])=C1[H] 0.000 description 3
- 230000006181 N-acylation Effects 0.000 description 3
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 3
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000006698 hydrazinolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 125000001557 phthalyl group Chemical group C(=O)(O)C1=C(C(=O)*)C=CC=C1 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N tert-butyl alcohol Substances CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWAGUKZCDDRDCS-UHFFFAOYSA-N 1-nitro-4-(4-nitrophenoxy)benzene Chemical compound C1=CC([N+](=O)[O-])=CC=C1OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 MWAGUKZCDDRDCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHTKKIHBHVDWGK-UHFFFAOYSA-N 2-(2-carboxyethylcarbamoyl)benzoic acid Chemical compound OC(=O)CCNC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O WHTKKIHBHVDWGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001274216 Naso Species 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 2
- 230000002009 allergenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005576 amination reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 239000012458 free base Substances 0.000 description 2
- 125000000487 histidyl group Chemical group [H]N([H])C(C(=O)O*)C([H])([H])C1=C([H])N([H])C([H])=N1 0.000 description 2
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M lithium hydroxide Inorganic materials [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 2
- FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N ninhydrin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(O)(O)C(=O)C2=C1 FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 2
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 2
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 description 1
- YFNIURLDAALEMR-UHFFFAOYSA-N (4-nitrophenyl) 3-aminopropanoate Chemical compound NCCC(=O)OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 YFNIURLDAALEMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNHDAKUGFHSZEV-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxane;hydrate Chemical compound O.C1COCCO1 RNHDAKUGFHSZEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVGKKICUUAFHFE-UHFFFAOYSA-N 3-iodopropanoyl chloride Chemical compound ClC(=O)CCI BVGKKICUUAFHFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSDQQAQKBAQLLE-UHFFFAOYSA-N 4-(4-chlorophenyl)-4,5,6,7-tetrahydrothieno[3,2-c]pyridine Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C1C(C=CS2)=C2CCN1 CSDQQAQKBAQLLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 4-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010016626 Dipeptides Proteins 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M Trifluoroacetate Chemical compound [O-]C(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- MHLMRBVCMNDOCW-UHFFFAOYSA-N acetic acid;butan-1-ol;hydrate Chemical compound O.CC(O)=O.CCCCO MHLMRBVCMNDOCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000013566 allergen Substances 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940124428 anticataract agent Drugs 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010217 densitometric analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000002024 ethyl acetate extract Substances 0.000 description 1
- VCDLAFVGXKNGSZ-UHFFFAOYSA-N ethyl n-sulfanylidenecarbamate Chemical compound CCOC(=O)N=S VCDLAFVGXKNGSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000000636 p-nitrophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1*)[N+]([O-])=O 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- DYHSDKLCOJIUFX-UHFFFAOYSA-N tert-butoxycarbonyl anhydride Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)OC(=O)OC(C)(C)C DYHSDKLCOJIUFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005931 tert-butyloxycarbonyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(OC(*)=O)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000005622 tetraalkylammonium hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/55—Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения карнозина - биологически активного соединения, которое находит применение в медицине. The invention relates to an improved method for producing carnosine, a biologically active compound, which finds application in medicine.
Известны различные способы синтеза карнозина, которые можно условно разделить на 2 группы: с использованием незащищенного по карбоксилу гистидина в водной среде; с применением метилового эфира гистидина в органических растворителях. There are various methods for the synthesis of carnosine, which can be divided into 2 groups: using unprotected carboxyl histidine in an aqueous medium; using histidine methyl ester in organic solvents.
К первой группе относится способ синтеза карнозина путем Nα -ацилирования свободного гистидина в воде действием β-иодпропионилхлорида в петролейном эфире с последующим аминированием. Он имеет ряд недостатков (1). В частности, весьма низок выход целевого продукта в расчете на исходный гистидин, способ многостадиен, в ходе синтеза применяют AgNO3; H2S, аминирование проводится в жестких условиях при 100о, Т.пл. полученного по данному способу карнозина ниже, чем у лучших образцов карнозина (250-251оС против 260оС).The first group includes a method for the synthesis of carnosine by N α- acylation of free histidine in water by the action of β-iodopropionyl chloride in petroleum ether, followed by amination. It has several disadvantages (1). In particular, the yield of the target product is very low, calculated on the starting histidine, a multi-stage process; AgNO 3 is used during the synthesis; H 2 S, amination is carried out in harsh conditions at 100 about , So pl. obtained by this method carnosine lower than that of the best examples of carnosine (250-251 ° C vs. 260 ° C).
Известен способ получения карнозина путем взаимодействия смешанного ангидрида, полученного из N-фталил- β-аланина и этилхлорформиата в присутствии Et3N, с L-гистидином в воде при рН 9,6 (2). Выход N - защищенного производного карнозина - 60% . После удаления N - защиты гидразинолизом (выход 96% ) получают карнозин с несколько растянутой т.пл. (255-260оС). Общий выход ≥50% . Недостатками способа являются: необходимость получения фталил-защищенного β-аланина при нагревании до высокой температуры (170-190оС); необходимость тщательного высушивания над гидридом кальция растворителя - диметилового эфира этиленгликоля для получения смешанного ангидрида; необходимость тщательного соблюдения условий реакций, пониженной температуры, времени образования смешанного ангидрида, интенсивности перемешивания, точного значения рН водного раствора гистидина; возможность частичной рацемизации остатка гистидина при выдерживании в сильно-щелочной среде (рН 9), возможность ацилирования имидазола гистидина в этих условиях. При несоблюдении условий 2 и 3 может произойти быстрое разрушение смешанного ангидрида как на стадии его образования, так и на стадии ацилирования.A known method for producing carnosine by reacting a mixed anhydride obtained from N-phthalyl-β-alanine and ethyl chloroformate in the presence of Et 3 N with L-histidine in water at pH 9.6 (2). The yield of N - protected carnosine derivative is 60%. After removal of the N - protection by hydrazinolysis (96% yield), carnosine with a somewhat extended melting point is obtained. (255-260 about C). Total yield ≥50%. The disadvantages of the method are: the need for phthalyl-protected β-alanine by heating to a high temperature (170-190 about C); the need for thorough drying of a solvent of ethylene glycol dimethyl ether over calcium hydride to obtain a mixed anhydride; the need for careful observance of reaction conditions, low temperature, the time of formation of mixed anhydride, the intensity of mixing, the exact pH of an aqueous solution of histidine; the possibility of partial racemization of the histidine residue when kept in a strongly alkaline medium (pH 9), the possibility of acylation of imidazole histidine under these conditions. If conditions 2 and 3 are not observed, rapid decomposition of mixed anhydride can occur both at the stage of its formation and at the acylation stage.
Все это снижает технологическую ценность способа, так же как и длительность процесса отщепления N-фталильной защиты в щелочной среде гидразин-гидратом (2 сут) (3), что может приводить к рацемизации остатка L-гистидина. All this reduces the technological value of the method, as well as the duration of the process of cleavage of N-phthalyl protection in an alkaline medium with hydrazine hydrate (2 days) (3), which can lead to racemization of the L-histidine residue.
Известен способ получения карнозина действием 2 экв. N-тиокарбоксиангидрида (NTA) β-аланина на L-гистидин в воде в присутствии тетраалкиламмоний гидроксида при рН 9,2 (4). Выход неперекристаллизованного карнозина колеблется от 50 до 79%. NTA получают из соответствующего тионоуретана действием PBr3 с выходом 72%. Т.пл. перекристаллизованного карнозина, полученного по этому способу, наиболее высокая - 262оС, однако выход продукта такого качества не указан. Недостатками способа являются: невозможность регенерации избыточного β-аланина; применение агрессивных соединений - PBr3; выделение в результате реакции NTA с гистидином газов (H2S, CO2); необходимость поддержания точного значения рН в реакционной массе при интенсивном перемешивании (в противоположном случае возможна невоспроизводимость результатов реакции; проведение реакции в водно-щелочной среде (1 ч при рН 9,2), что в принципе может приводить к рацемизации остатка гистидина.A known method of producing carnosine by the action of 2 equiv. N-thiocarboxyanhydride (NTA) β-alanine to L-histidine in water in the presence of tetraalkylammonium hydroxide at pH 9.2 (4). The yield of non-recrystallized carnosine ranges from 50 to 79%. NTA is obtained from the corresponding thionourethane by the action of PBr 3 with a yield of 72%. Mp recrystallized carnosine obtained by this method, the highest is 262 about With, however, the yield of a product of this quality is not indicated. The disadvantages of the method are: the inability to regenerate excess β-alanine; the use of aggressive compounds - PBr 3 ; the release of gases (H 2 S, CO 2 ) as a result of the reaction of NTA with histidine; the need to maintain the exact pH value in the reaction mass with vigorous stirring (in the opposite case, irreproducibility of the reaction results is possible; carrying out the reaction in an aqueous alkaline medium (1 h at pH 9.2), which, in principle, can lead to racemization of the histidine residue.
Известны способы синтеза карнозина путем ацилирования метилового эфира гистидина в органической среде N-защищенными производными β-аланина, активированными по карбоксильной функции п-нитрофенильной (5) или азидной (6) группой. Преимуществом и отличием этих методов является принципиальное отсутствие ацилирования имидазольного кольца гистидина, проведение реакции конденсации в органической среде. Существенным общим недостатком является многостадийность, связанная с необходимостью получения метилового эфира гистидина, получения из него свободного основания - метилового эфира гистидина, а после проведения реакции конденсации - омыления производного карнозина. Недостатками способа (6), кроме того, являются: необходимость проведения каталитического гидрирования (H2/Pd) для отщепления N-Z-защиты, неустойчивость и небезопасность обращения с азидом Z-β-аланина.Known methods for the synthesis of carnosine by acylation of histidine methyl ester in an organic medium with N-protected β-alanine derivatives activated by the carboxy function of the p-nitrophenyl (5) or azide (6) group. The advantage and difference of these methods is the fundamental absence of acylation of the imidazole histidine ring, the conduct of the condensation reaction in an organic medium. An essential common drawback is the multi-stage nature associated with the need to obtain histidine methyl ester, to obtain a free base from it - histidine methyl ester, and after carrying out the condensation reaction, to saponify the carnosine derivative. The disadvantages of the method (6), in addition, are: the need for catalytic hydrogenation (H 2 / Pd) to cleave the NZ-protection, the instability and unsafe handling of Z-β-alanine azide.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения карнозина путем ацилирования метилового эфира гистидина п-нитрофениловым эфиром N-фталил- β-аланина в органической среде (выход на этой стадии составляет 76%), последующее омыление действием едкого натра в ацетоне (81% выход) и отщепление фталильной защиты гидразинолизом (выход 88%) приводит к целевому карнозину. После перекристаллизации получается продукт со сравнительно низкой т.пл. 250оС. Общий выход карнозина, считая на исходный метиловый эфир гистидина - 50%, а на свободный гистидин - еще меньше (40%).The closest in technical essence to the claimed invention is a method for producing carnosine by acylating histidine methyl ester with p-nitrophenyl ether N-phthalyl-β-alanine in an organic medium (yield at this stage is 76%), followed by saponification with sodium hydroxide in acetone (81 % yield) and cleavage of the phthalyl protection by hydrazinolysis (88% yield) leads to the target carnosine. After recrystallization, a product with a relatively low melting point is obtained. 250 about C. The total yield of carnosine, counting on the starting histidine methyl ester - 50%, and on the free histidine - even less (40%).
Однако известный способ имеет следующие недостатки: многостадийность, необходимость введения фталильной защиты при высокой температуре, длительность отщепления фталильной защиты в щелочной среде гидразинолизом, трудности выделения продукта после отщепления фталильной защиты; недостаточная активность п-нитрофенилового эфира β-аланина по сравнению с другими активированными эфирами; возможность рацемизации при омылении метилового эфира дипептида в водно-щелочной среде и отщепления N-защиты; трудность отделения п-нитрофенола. However, the known method has the following disadvantages: multi-stage, the need for phthalyl protection at high temperature, the duration of the removal of the phthalic protection in an alkaline medium by hydrazinolysis, the difficulties of isolating the product after the removal of the phthalyl protection; insufficient activity of β-alanine p-nitrophenyl ester in comparison with other activated esters; the possibility of racemization during the saponification of the methyl ester of the dipeptide in an aqueous alkaline medium and the cleavage of N-protection; difficulty separating p-nitrophenol.
Целью изобретения является упрощение процесса, повышение его экологической чистоты и технологичности, повышение качества и биологической активности целевого продукта. The aim of the invention is to simplify the process, increasing its environmental cleanliness and manufacturability, improving the quality and biological activity of the target product.
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе получения карнозина, заключающемся во введении N-защиты, получении активированного эфира N-защищенного β-аланина, отщеплении N-защиты и перекристаллизации целевого продукта из спирта, отличительными особенностями являются введение N-трет-бутилоксикарбонильной защиты в β-аланин и активация полученного N-трет-бутилоксикарбонил- β-аланина методом смешанных ангидридов с применением алкилхлорформиата и N-оксисукцинимида с получением N-оксисукцинимидного эфира N-трет-бутилоксикарбонил-β -аланина. The goal is achieved in that in the proposed method for the production of carnosine, which consists in introducing N-protection, obtaining an activated ester of N-protected β-alanine, cleaving N-protection and recrystallization of the target product from alcohol, the distinctive features are the introduction of N-tert-butyloxycarbonyl protection to β-alanine and activation of the obtained N-tert-butyloxycarbonyl-β-alanine by the mixed anhydride method using alkyl chloroformate and N-oxysuccinimide to obtain the N-tert-butyloxycarbon N-oxysuccinimide ester bonyl-β-alanine.
Свободный L-гистидин ацилируют обычно 3-кратным избытком Вос-β -Ala-ONSu и в нейтральной водно-органической среде при 8-25оС. Непрореагировавший избыток Вос-β-Ala-ONSu может быть регенерирован путем экстракции органическими растворителями из реакционной смеси, после чего отщепляют Вос-защиту L-карнозина в кислой среде с последующим выделением путем нейтрализации до достижения изоэлектрической точки. Сопоставительный анализ описываемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что проводят ацилирование свободного гистидина, а не соответствующего метилового эфира, что сокращает общее число стадий, причем ацилирование ведут в нейтральной среде без применения агрессивных и токсических веществ; для защиты аминофункции β-аланина применяется трет-бутилоксикарбонильная защита, отщепление которой протекает быстро (1 ч) и удобно, с количественным выходом в кислой среде, с последующим выделением свободного основания путем нейтрализации трифторацетата карнозина Et3N до рН около 8. Кроме того, в описываемом способе с целью исключения BCC, Вос-β-Ala-ONSu получают неописанным ранее для этого соединения методом смешанных ангидридов, из которых наилучшие результаты дает этилхлорформиат.Free L-histidine acylated usually 3-fold excess of Boc-β -Ala-ONSu in neutral aqueous-organic medium at 8-25 ° C. Unreacted excess Boc-β-Ala-ONSu can be recovered by extraction with organic solvents from the reaction mixture after which the Boc protection of L-carnosine is cleaved off in an acidic medium, followed by isolation by neutralization until an isoelectric point is reached. A comparative analysis of the described solutions with the prototype shows that the claimed method differs from the known one in that they carry out acylation of free histidine, and not the corresponding methyl ester, which reduces the total number of stages, and the acylation is carried out in a neutral environment without the use of aggressive and toxic substances; To protect the amino function of β-alanine, tert-butyloxycarbonyl protection is used, the cleavage of which proceeds quickly (1 h) and is convenient, with a quantitative yield in an acidic medium, followed by isolation of the free base by neutralizing carnosine trifluoroacetate Et 3 N to a pH of about 8. In addition, in the described method, in order to exclude BCC, Boc-β-Ala-ONSu is prepared using the mixed anhydrides method not described previously for this compound, of which ethyl chloroformate gives the best results.
Описываемый способ позволяет проводить практически полностью N-ацилирование гистидина в водно-органической среде при отсутствии какого-либо основания. The described method allows almost completely N-acylation of histidine in an aqueous-organic medium in the absence of any base.
Более высокое качество продукта, получаемого по описываемому способу, по-видимому, обусловлено полным исключением сильных оснований в ходе синтеза N-защищенного карнозина (в прототипе - водная NaOH, а аналогах - LiOH, NaOH). Замена N-фталильной защиты β-аланина в прототипе на N-Вос - защиту также позволила исключить из процесса синтеза щелочное воздействие гидразина в течение 2 сут. Применение сильных оснований связано с риском рацемизации остатка L-гистидина и возможностью протекания побочных реакций по незамещенному его имидазолу. Использование описываемого способа позволяет свести рацемизацию гистидина до минимума. The higher quality of the product obtained by the described method, apparently, is due to the complete exclusion of strong bases during the synthesis of N-protected carnosine (in the prototype - aqueous NaOH, and analogues - LiOH, NaOH). The replacement of the N-phthalyl protection of β-alanine in the prototype with N-Boc - protection also allowed us to exclude the alkaline effect of hydrazine from the synthesis process for 2 days. The use of strong bases is associated with the risk of racemization of the L-histidine residue and the possibility of adverse reactions following its unsubstituted imidazole. Using the described method allows to reduce the racemization of histidine to a minimum.
Введение Вос-защиты в β-аланин осуществляется действием Вос2О с высоким выходом (7). Отщепление Вос-защиты протекает гладко в кислой среде в течение 0,5-1,5 ч. Как при введении, так и при отщеплении в качестве побочного продукта образуются безвредные продукты - трет-бутанол и СО2. Замена ONp-эфира (в прототипе) в процессе создания пептидной связи на HONSu позволяет сократить время реакции конденсации более, чем в 2 раза, и кроме того, позволяет облегчить выделение целевого продукта. Выделяющийся в процессе синтеза карнозина в прототипе HONp частично растворим и в воде и в органических растворителях, что затрудняет очистку целевого продукта.The introduction of Boc protection into β-alanine is carried out by the action of Boc 2 O in high yield (7). Cleavage of the Boc-protection proceeds smoothly in an acidic environment for 0.5-1.5 hours. Both during administration and when cleavage, harmless products are formed as a by-product - tert-butanol and CO 2 . Replacing the ONp ester (in the prototype) during the creation of the peptide bond with HONSu can reduce the condensation reaction time by more than 2 times, and in addition, it facilitates the isolation of the target product. The HONp released during the synthesis of carnosine in the prototype is partially soluble in both water and organic solvents, which complicates the purification of the target product.
Этилхлорформиат, примененный для синтеза Вос-β-Ala-ONSu является более доступным, дешевым, менее токсичным и аллергенным реагентом по сравнению с традиционно используемым для получения активированных эфиров N,N'-дициклогексилкарбодиимидом - сильным аллергеном. The ethyl chloroformate used for the synthesis of Boc-β-Ala-ONSu is a more affordable, cheaper, less toxic and allergenic reagent compared to the traditionally used activated esters of N, N'-dicyclohexylcarbodiimide, a strong allergen.
Выход карнозина после перекристаллизации, считая на гистидин - 50%, а в условиях способа - прототипа - 40%. Т.пл. карнозина, полученного в условиях описываемого способа, находится в пределах лучших значений, приведенных в литературе: 259-263оС.The yield of carnosine after recrystallization, counting on histidine - 50%, and in the conditions of the method of the prototype - 40%. Mp carnosine obtained under the conditions of the described method is within the best values given in the literature: 259-263 about C.
Осуществление описываемого способа поясняется с помощью следующих примеров. The implementation of the described method is illustrated using the following examples.
Индивидуальность полученных соединений подтверждалась хроматографией на силуфоле "SiIufol UV-254" в системах растворителей: бутанол-уксусная кислота - вода, 4:1:5 (1), изопропанол-вода-25%-й водный аммиак 6:1:3 (2); хроматографией на бумаге "FN-11" в системе растворителей: вода-метанол-пиридин 20: 80: 4 (3). Хроматограммы (1) проявляли раствором нингидрина, хроматограммы (2) - раствором нингидрина и хлор-толидиновым реактивом, хроматограммы (3) проявляли реактивом Паули и раствором соды. ЯМР-спектр снят на приборе "IEOL IТД" (Япония) FX 90Q. The individuality of the obtained compounds was confirmed by SiIufol UV-254 chromatography on silufol in solvent systems: butanol-acetic acid-water, 4: 1: 5 (1), isopropanol-water-25% aqueous ammonia 6: 1: 3 (2 ); chromatography on paper "FN-11" in a solvent system: water-methanol-pyridine 20: 80: 4 (3). Chromatograms (1) were manifested with ninhydrin solution, chromatograms (2) with ninhydrin solution and chloro-tholidine reagent, chromatograms (3) were manifested with Pauli reagent and soda solution. The NMR spectrum was recorded on an IEOL ITD instrument (Japan) FX 90Q.
П р и м е р 1. Трет-бутилоксикарбонил- β-аланин (1). PRI me R 1. Tert-butyloxycarbonyl-β-alanine (1).
К раствору водного изопропилового спирта (60 мл воды и 30 мл изопропанола) в присутствии 10,8 г (0,0781 моль) карбоната калия добавляют 6,9 (0,092 моль) ди-трет-бутилпирокарбоната. Перемешивают 2 ч при 20 - 25оС. Прибавляют 20 мл воды и 20 г лимонной кислоты (0,104 моль) до рН 4,0. Вос-β-Ala-ОН экстрагируют этилацетатом (5х50 мл). Объединенный этилацетатный экстракт промывают водой 2х 50 мл) и насыщенным раствором хлорида натрия (30 мл), сушат безводным сульфатом натрия (40 г) 1 ч при перемешивании. Фильтруют, на фильтре NaSO4 промывают 30 мл этилацетата. Растворитель удаляют в вакууме при 40оС. К маслянистому остатку прибавляют 20 мл гексана и упаривают в вакууме. К образовавшимся белым кристаллам добавляют 20 мл гексана, растирают, фильтруют. Промывают гексаном (2х20 мл). Получают белый, мелкокристаллический порошок. Выход 13,25 г (76,2%), т.пл. +75 - +76оС, Rf 0,84 (I). Лит. (7). Т.пл. 75-76оС.To a solution of aqueous isopropyl alcohol (60 ml of water and 30 ml of isopropanol) in the presence of 10.8 g (0.0781 mol) of potassium carbonate was added 6.9 (0.092 mol) of di-tert-butyl pyrocarbonate. Stirred for 2 hours at 20 - 25 ° C. was added 20 ml of water and 20 g of citric acid (0.104 mol) to a pH of 4.0. Boc-β-Ala-OH was extracted with ethyl acetate (5x50 ml). The combined ethyl acetate extract was washed with water (2 × 50 ml) and saturated sodium chloride solution (30 ml), dried with anhydrous sodium sulfate (40 g) for 1 hour with stirring. It is filtered, washed with 30 ml of ethyl acetate on a NaSO 4 filter. The solvent was removed in vacuo at 40 C. To the oily residue were added 20 ml of hexane and concentrated in vacuo. To the resulting white crystals, add 20 ml of hexane, triturated, filtered. Washed with hexane (2x20 ml). A white, crystalline powder is obtained. Yield 13.25 g (76.2%), mp. +75 - +76 ° C, Rf 0,84 (I). Lit. (7). Mp 75-76 about S.
П р и м е р 2. N-оксисукцинимидный эфир Nα -трет-бутилоксикарбонил-β-аланина (II).PRI me R 2. N-oxysuccinimide ester of N α -tert-butyloxycarbonyl-β-alanine (II).
К раствору 0,5 г (2,65 ммоль) Boc-β-Ala-OH в 6 мл безводного хлористого метилена добавляют 0,367 мл (2,62 ммоль) триэтиламина, охлаждают до -15оС и при перемешивании добавляют 0,255 мл этилхлорформиата. Через 15-20 мин к реакционной смеси прибавляют 0,36 г (2,69 ммоль) N-оксисукцинимида; еще через 15 - 20 мин добавляют 1,5 мл безводного пиридина. Реакционную смесь перемешивают еще 1 ч при постепенном повышении температуры до 20оС и промывают водой, 5%-ным раствором NaHCO3, 5%-ным раствором HCl и водой. Сушат над NaSO4, растворитель удаляют в вакууме. Остаток перекристаллизовывают из изопропанола. Выход 0,65 г (84,1%), т.пл. 96-100оС, Rf 0,73 (1). Лит. (10), т.пл. 90-92оС.To a solution of 0.5 g (2.65 mmol) Boc-β-Ala-OH in 6 ml of anhydrous methylene chloride was added 0.367 ml (2.62 mmol) of triethylamine, cooled to -15 ° C and added with stirring 0.255 ml of ethyl chloroformate. After 15-20 minutes, 0.36 g (2.69 mmol) of N-oxysuccinimide are added to the reaction mixture; after another 15 to 20 minutes, add 1.5 ml of anhydrous pyridine. The reaction mixture was stirred for 1 hour while gradually raising the temperature to 20 ° C and washed with water, 5% aqueous NaHCO 3 solution, 5% HCl solution and water. Dried over NaSO 4 , the solvent was removed in vacuo. The residue was recrystallized from isopropanol. Yield 0.65 g (84.1%), mp. 96-100 ° C, Rf 0,73 (1). Lit. (10) mp. 90-92 about S.
Найдено,%: С 50,32; Н 6,36; N 9,58. Found,%: C 50.32; H 6.36; N, 9.58.
C12H18N2O6.C 12 H 18 N 2 O 6 .
Вычислено,%: C 50,35; H 6,29; N 9,79. Calculated,%: C 50.35; H 6.29; N, 9.79.
П р и м е р 3. N-трет-бутилоксикарбонил- β-аланин-L-гистидин (III). PRI me R 3. N-tert-butyloxycarbonyl-β-alanine-L-histidine (III).
3 г (0,019 моль) L-гистидина растворяют в 90 мл воды, медленно прибавляют 20 мл диоксана, затем небольшими порциями (по 0,5 г) добавляют Вос-β-Ala-ONS и (II), всего 15,6 (0,054 моль). После добавления первых трех порций постепенно (по 5 мл) прибавляют диоксан, достигая соотношения диоксан - вода 1:1. Вос-β-Ala-ONS и (II) прибавляют в течение 3 ч. Реакционную смесь перемешивают до полного исчезновения исходного гистидина (8-24 ч). Контроль осуществляют с помощью ТСХ: Вос-L-карнозин (III) Rf 0,33 (I); 0,7 (3). После окончания выдержки реакционную смесь промывают этилацетатом (3х100 мл), хлороформом (2х100 мл). Водный концентрат лиофильно высушивают. Получают 7,55 г сырого продукта Вос-L-карнозина. 3 g (0.019 mol) of L-histidine are dissolved in 90 ml of water, 20 ml of dioxane are slowly added, then Boc-β-Ala-ONS and (II) are added in small portions (0.5 g each), a total of 15.6 (0.054) mole). After adding the first three portions, dioxane is gradually added (5 ml each), reaching a dioxane-water ratio of 1: 1. Boc-β-Ala-ONS and (II) are added over 3 hours. The reaction mixture is stirred until the starting histidine completely disappears (8-24 hours). Control is carried out using TLC: Boc-L-carnosine (III) Rf 0.33 (I); 0.7 (3). After the exposure, the reaction mixture was washed with ethyl acetate (3x100 ml), chloroform (2x100 ml). The aqueous concentrate is freeze-dried. 7.55 g of crude Boc-L-carnosine product are obtained.
П р и м е р 4. L-карнозин (IV). PRI me R 4. L-carnosine (IV).
7,55 г Вос - L-карнозина растворяют в 9 мл концентрированной трифторуксусной кислоты, перемешивают в течение 1,5 ч при 22 - 25оС. Растворитель удаляют в вакууме. К маслянистому остатку дважды прибавляют 50 мл этилового спирта и упаривают под вакуумом. Остаток растворяют в 50 мл абс.этанола и прибавляют 14 мл триэтиламина до рН 8,1. При достижении изоэлектрической точки раствор замучивается и его оставляют при 5оС на 24 ч. Образовавшиеся кристаллы отфильтровывают, промывают 2х100 мл холодным этиловым спиртом (абс. ), сушат на воздухе 24 ч. Получают 3,65 г (83,5%, считая на L-гистидин) белого с кремовым оттенком порошка, который растворяют в 15 мл воды, добавляют 300 мл этанола и оставляют при 5оС на 3 сут. Кристаллы L-карнозина фильтруют, промывают (2х50 мл) диэтиловым эфиром. Сушат в присутствии Р2О5. Получают 2 г белого порошка. Выход в расчете на L - HiS - 50%. Т.пл.= = 259-263оС, Rf 0,44 (2), (α)D 20 + 22,0о (с 1, вода). Лит. (4) т.пл. 262оС (разл.), (α)D 25 +21,0о (с 1, вода).7.55 g of Boc - L-carnosine was dissolved in 9 ml of concentrated trifluoroacetic acid, stirred for 1.5 hours at 22 - 25 C. The solvent was removed in vacuo. 50 ml of ethyl alcohol are added to the oily residue twice and evaporated in vacuo. The residue was dissolved in 50 ml of abs. Ethanol and 14 ml of triethylamine was added to a pH of 8.1. Upon reaching the isoelectric point zamuchivaetsya solution and it is left at 5 ° C for 24 hours. The resulting crystals were filtered, washed with 2x100 ml of cold ethanol (abs.), Dried in air for 24 hours. A 3.65 g (83.5% based on L-histidine) with cream tint white powder which was dissolved in 15 ml of water was added 300 ml of ethanol and allowed to stand at 5 ° C for 3 days. L-carnosine crystals are filtered, washed (2x50 ml) with diethyl ether. Dried in the presence of P 2 O 5 . Obtain 2 g of a white powder. The output per L - HiS is 50%. M.p. = 259-263 ° C, Rf 0,44 (2), (α) D 20 + 22.0 o (c 1, water). Lit. (4) mp 262 о С (decomp.), (Α) D 25 +21.0 о (s 1, water).
ИК-(КBr) 3180, 1646, 1582 см-1.IR (KBr) 3180, 1646, 1582 cm -1 .
1Н ЯМР (D2O) δ: 2,48 (т, 2Н), 2,88, 3,0 (м. 4Н), 4,24 (м, 1Н), 6,74 (с, 1Н), 7,52 (с, 1Н). 1 H NMR (D 2 O) δ: 2.48 (t, 2H), 2.88, 3.0 (m, 4H), 4.24 (m, 1H), 6.74 (s, 1H), 7.52 (s, 1H).
Биологические испытания показали, что полученный по описываемому способу карнозин эффективен как антикатарактальное средство. Biological tests showed that the carnosine obtained by the described method is effective as an anti-cataract agent.
Биоиспытания на изменение оптических свойств помутневших хрусталиков человека проводились методом денситометрического анализа, который осуществлялся с помощью сканирующей приставки (модель ISC-260) к спектрофотометру Shimadzu UV-260 (Япония). Регистрировались профили оптической плотности различных участков хрусталика при 700 нм. Результаты измерений обрабатывали методами планиметрии. Показано, что образец карнозина, полученного описываемым способом, повышает светопропускание на 28± 2,2% по сравнению с исходными величинами. В аналогичных условиях образец карнозина пpоизводства фирмы "Sigma" (США) и выделенный из природного сырья карнозин производства Ленинградского мясокомбината увеличивали светопропускания лишь на 18,0±4,0% и 6,0±2,0% соответственно. Biological tests to change the optical properties of clouded human lenses were carried out by densitometric analysis, which was carried out using a scanning attachment (model ISC-260) to a Shimadzu UV-260 spectrophotometer (Japan). The optical density profiles of various sections of the lens at 700 nm were recorded. The measurement results were processed by planimetric methods. It was shown that a sample of carnosine obtained by the described method increases the transmittance by 28 ± 2.2% compared with the initial values. Under similar conditions, a carnosine sample manufactured by Sigma (USA) and carnosine extracted from natural raw materials from the Leningrad Meat Processing Plant increased light transmission by only 18.0 ± 4.0% and 6.0 ± 2.0%, respectively.
Таким образом, карнозин полученный описываемым методом, оказывает значительный просветляющий эффект на помутневшие хрусталики человека. Использование описываемого способа получения карнозина обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: доступность исходных продуктов, повышение экологической чистоты процесса, упрощение процесса, большая его технологичность (уменьшение общего числа стадий, возможность регенерации), улучшение качества продукта. Thus, the carnosine obtained by the described method has a significant enlightening effect on clouded human lenses. Using the described method for the production of carnosine provides the following advantages compared to existing methods: the availability of starting products, improving the environmental cleanliness of the process, simplifying the process, its greater adaptability (reducing the total number of stages, the possibility of regeneration), improving the quality of the product.
N-ацилирование гистидина в нейтральной среде обусловливает полное исключение сильных оснований в ходе синтеза и высокое качество продукта; (в прототипе - водная NaOH, гидразин, в аналогах - LiOH, NaOH). Применение сильных оснований связано с риском рацемизации остатка L-гистидина и возможностью протекания побочных реакций по незащищенному его имидазолу. Проведение N-ацилирования свободного гистидина ведет также к сокращению общего числа стадий процесса. N-acylation of histidine in a neutral environment leads to the complete exclusion of strong bases during the synthesis and the high quality of the product; (in the prototype - aqueous NaOH, hydrazine, in analogues - LiOH, NaOH). The use of strong bases is associated with the risk of racemization of the L-histidine residue and the possibility of adverse reactions via unprotected imidazole. N-acylation of free histidine also leads to a reduction in the total number of process steps.
Введение для защиты аминофункции β-аланина трет-бутилоксикарбонильной защиты в отщепление ее в кислой среде позволяет исключить щелочь (гидразин) при отщеплении Вос-защиты, облегчает выделение конечного продукта, обеспечивает экологическую чистоту способа (в качестве побочного продукта образуются безвредные продукты трет-бутанол и СО2).Introduction to protect the amino function of β-alanine tert-butyloxycarbonyl protection in its cleavage in an acidic environment eliminates alkali (hydrazine) when the Boc-protection is cleaved, facilitates the isolation of the final product, ensures the ecological purity of the process (harmless products of tert-butanol are formed as a by-product and СО 2 ).
Замена ONp - эфира (п-нитрофенилового эфира) на N-оксисукцинимидный обусловлена хорошей растворимостью в воде, выделяющегося в процессе создания пептидной связи HONSu, что определяет легкость его отделения от целевого продукта. The replacement of ONp - ether (p-nitrophenyl ether) with N-oxysuccinimide is due to the good solubility in water released during the creation of the HONSu peptide bond, which determines the ease of its separation from the target product.
Замена аллергенного и канцерогенного N,N'-дициклогексилкарбодиимида на этилхлорформиат при получении N-оксисукцинимидного эфира Вос-β-аланина повышает экологическую чистоту и безопасность способа, удешевляет процесс вследствие большей доступности и более низкой стоимости в этилхлорформиата. Replacing the allergenic and carcinogenic N, N'-dicyclohexylcarbodiimide with ethyl chloroformate in the preparation of the N-oxysuccinimide ester of Boc-β-alanine increases the environmental cleanliness and safety of the process, reduces the cost of the process due to its greater availability and lower cost in ethyl chloroformate.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904817453A RU2030422C1 (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Method of synthesis of carnosine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904817453A RU2030422C1 (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Method of synthesis of carnosine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2030422C1 true RU2030422C1 (en) | 1995-03-10 |
Family
ID=21510013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904817453A RU2030422C1 (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Method of synthesis of carnosine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2030422C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2141483C1 (en) * | 1997-07-04 | 1999-11-20 | Небольсин Владимир Евгеньевич | Peptide derivatives or their pharmaceutically acceptable salts, method of their synthesis, use and pharmaceutical composition |
| RU2157082C1 (en) * | 2000-02-21 | 2000-10-10 | Юссеф Саид Наим | Quantitative method for evaluating lens nucleus density |
| RU2173957C2 (en) * | 1999-07-08 | 2001-09-27 | Государственное учреждение Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" | Method for determining indications to phacoemulsification |
| RU2181123C2 (en) * | 1995-07-19 | 2002-04-10 | Байер Аг | Pharmaceutical composition with fungicide activity and derivatives of dipeptide of alpha-amino acid or its derivative and cyclopentane-beta-amino acid or its derivative |
| RU2188204C1 (en) * | 2001-04-26 | 2002-08-27 | Некоммерческое партнерство "АСГЛ - Исследовательские лаборатории" | Method of synthesis of l-carnosine esters and their salts |
| JP2005306782A (en) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Hamari Chemicals Ltd | New method for synthesizing l-carnosine |
| CN1318444C (en) * | 2003-03-19 | 2007-05-30 | 四川三高生化股份有限公司 | Method for producing carnosine |
| CN103408497A (en) * | 2013-07-17 | 2013-11-27 | 张家港威胜生物医药有限公司 | L-carnosine preparation method |
-
1990
- 1990-04-27 RU SU904817453A patent/RU2030422C1/en active
Non-Patent Citations (8)
| Title |
|---|
| Baumann L., Th.Ingvaldsen. - J.Biol.Chem., 1918, v.35, p.263-275. * |
| Davis N.C., Smith E.L., Biochem.prepar., 1955, v.4, p.38. * |
| Reinrich H., Rebane T., Ma V., - J.Org.Chem., 1964, v.29, p.1968-1971. * |
| Turner R.a. - J.Am.Chem.Soc., 1953, v.75, p.2388-2390. * |
| Vinick F.J. Jung S. - J. Org.Chem., 1983, v.48, p.392-393. * |
| Глемжа А.А., Северин С.Е., Изв.акад.наук хим., 1966, N 5, с.861-864 (прототип). * |
| Конелевич В.М., Лысенкова А.В., Позднев В.Ф. Биоорган. химия, 1979, т.5, N 12, с.254-258. * |
| Позднев В.Ф., Подгорнова Н.Н., Зенцова Н.И., Ауконе Г.И., Калей У.О. Химия природных соединений, 1979, N 1, с.543-545. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2181123C2 (en) * | 1995-07-19 | 2002-04-10 | Байер Аг | Pharmaceutical composition with fungicide activity and derivatives of dipeptide of alpha-amino acid or its derivative and cyclopentane-beta-amino acid or its derivative |
| RU2141483C1 (en) * | 1997-07-04 | 1999-11-20 | Небольсин Владимир Евгеньевич | Peptide derivatives or their pharmaceutically acceptable salts, method of their synthesis, use and pharmaceutical composition |
| RU2173957C2 (en) * | 1999-07-08 | 2001-09-27 | Государственное учреждение Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" | Method for determining indications to phacoemulsification |
| RU2157082C1 (en) * | 2000-02-21 | 2000-10-10 | Юссеф Саид Наим | Quantitative method for evaluating lens nucleus density |
| RU2188204C1 (en) * | 2001-04-26 | 2002-08-27 | Некоммерческое партнерство "АСГЛ - Исследовательские лаборатории" | Method of synthesis of l-carnosine esters and their salts |
| CN1318444C (en) * | 2003-03-19 | 2007-05-30 | 四川三高生化股份有限公司 | Method for producing carnosine |
| JP2005306782A (en) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Hamari Chemicals Ltd | New method for synthesizing l-carnosine |
| CN103408497A (en) * | 2013-07-17 | 2013-11-27 | 张家港威胜生物医药有限公司 | L-carnosine preparation method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tesser et al. | The methylsulfonylethyloxycarbonyl group, a new and versatile amino protective function | |
| Wang et al. | Synthesis of characteristic Mycobacterium peptidoglycan (PGN) fragments utilizing with chemoenzymatic preparation of meso-diaminopimelic acid (DAP), and their modulation of innate immune responses | |
| US4331592A (en) | Process for the preparation of carboxylic acid amides and peptides | |
| Chen et al. | The preparation and reactions of mixed anhydrides of N-alkoxycarbonylamino acids | |
| US5117031A (en) | Active esters used for production of esters or amides and process for producing esters or amides | |
| RU2030422C1 (en) | Method of synthesis of carnosine | |
| US3839395A (en) | 1-alkylcycloalkanol carbonates | |
| JPH0357118B2 (en) | ||
| Ye et al. | Enzymatic syntheses of N-protected Leu-enkephalin and some oligopeptides in organic solvents | |
| JP2002534501A (en) | New stable activated derivatives of carbamic acid, a process for its preparation and its use for the preparation of urea | |
| GB2028342A (en) | Peptides derivatives of 4-methylcoumarin | |
| Nutt et al. | Synthesis of dihydromauritine A, a reduced cyclopeptide alkaloid | |
| Bodanszky et al. | Synthesis of biocytin-containing peptides | |
| CA2223911C (en) | The preparation of active peptides | |
| US4038282A (en) | Pyridyl-4-methyl-succinimidocarbonate and process for its preparation | |
| US6031112A (en) | Process for the production of alkoxycarbonyl-dipeptides intermediates in the synthesis of the lisinopril | |
| JPH075630B2 (en) | Heptanol-Glu-Asp-Ala-amino acid-based immunostimulant intermediate | |
| FI64349B (en) | FRAMEWORK FOR THE PREPARATION OF THERAPEUTIC ANALYZES L-PYROGLUTAMYL-L-HISTIDYL-GLYCIN AND DESS SALTER | |
| US5216125A (en) | Active ester used for production of acylated amino acids | |
| SU1625882A1 (en) | Method of obtaning glycopeptides of glycyrrihisic acid | |
| JPH049800B2 (en) | ||
| US3780015A (en) | Process for preparing lysine containing peptides | |
| EP0113996A2 (en) | Peptide derivatives | |
| RU2083587C1 (en) | Process for preparing triterpenic glycopeptides | |
| US3835109A (en) | Vinyloxycarbonyl group as an amino protecting group in the syntheses of peptides |