技术领域
[0001] 本
发明是属于化学合成领域，具体涉及一种制备β-烟酰胺单核苷酸(NMN)及其钠盐的方法。
背景技术
[0002] 细胞衰老理论指出，
机体衰老主要是由于细胞功能的减退，而细胞功能减退，很大程度上是由线粒体发生功能障碍导致的。线粒体是身体的
能量工厂。当线粒体损伤时，导致过多
活性氧(即氧化自由基)的生成。
[0003] 活性氧引起线粒体蛋白、脂类和核酸氧化损伤，并由此进一步抑制氧化磷
酸化和加重活性氧生成，使得细胞不能产生足够的能量，最终走向凋亡，这就是人会慢慢衰老的原因。研究表明，在整个能量生产和损伤发生的过程中，NAD+
水平高低就尤为重要了。NAD+全名烟酰胺腺嘌呤双核苷酸，又称辅酶I或者诺加因子，参与人体内上千种氧化还原的酶反应。
[0004] 随着年龄的增长，人体内的NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，是细胞能量转化的重要辅酶)水平是在逐渐下降的，导致线粒体活性降低，
加速线粒体、细胞乃至整个机体的衰老，进入恶性循环。此时就需要从外源进行补充。
[0005] β-烟酰胺单核苷酸(NMN)可以直接参与细胞内NAD+的合成。因此补充NMN可以很好地延缓衰老，有望
预防和
治疗与衰老相关的
疾病。
[0006] 为了得到β-烟酰胺单核苷酸(NMN)这种神奇的物质，人们尝试了各种合成方法以期能够大量地生产NMN。现在比较成熟的合成NMN的方法有
生物合成法和化学合成法。其中生物合成法的代表方法有邦泰
生物工程(深圳)有限公司于2018年报道的一种制备烟酰胺单核苷酸的方法(分别有CN107889504A、CN107889505A、CN107922952A、CN10826130A、CN108026535A)，尚科生物于2018年报道的
专利固定化全细胞一步酶法催化制备β-烟酰胺单核苷酸(CN108949865A)，苏州汉酶的专利：一种酶法制备β-烟酰胺单核苷酸的方法等等。
[0007] 其中化学合成法有专利WO2016160524A1，(Efficient synthesis of nicotinamide mononucleotide)，合成路线如下：
[0008]
[0009] 四川大学发明专利CN109053838A,制备β-烟酰胺单核苷酸或β-烟酰胺核糖的方法等等。
[0010] 本发明在于提供一种全新的化学合成的方法，其目的在于解决成本高，反应慢，对设备要求过高等等一些问题，以便于大大降低成本，纯度高，且适合于工业化生产的一种新方法。
发明内容
[0011] 针对上述现有的制备β-烟酰胺单核苷酸的方法中存在的问题，本发明提供了一种全新的β-烟酰胺单核苷酸合成方法，本方法操作简便，产品纯度高，收率高，适合于工业化批量生产。
[0012] 本发明提供了一种制备β-烟酰胺单核苷酸的方法，包括以下步骤：
[0013] a、酯化反应：
[0014] β-烟酰胺核糖、氯
磷酸二苯酯、吡啶在
溶剂B中进行酯化反应，反应结束后得到含有β-烟酰胺核糖的二苯基磷酸酯的溶液A，除去溶液A中的溶剂B得到粉末状β-烟酰胺核糖的中间体烟酰胺核糖二苯基磷酸酯粗品；
[0016] 在10～60℃下，将上步反应得到的中间体烟酰胺核糖二苯基磷酸酯粗品溶于溶剂C，向其中加入催化剂，在通氢气、搅拌下进行水解反应得到β-烟酰胺核苷酸的溶液，过滤，除去溶剂C后，得到β-烟酰胺核苷酸油状物粗品；
[0017] c、纯化
[0018] 将上述的β-烟酰胺核苷酸油状物粗品用适量的水溶解后，通过离子交换树酯除去杂质，然后冻干得到β-烟酰胺核苷酸产品。
[0019] 具体的，步骤a中所述反应物吡啶、β-烟酰胺核糖、氯磷酸二苯酯的
质量比为(80-150)：(250-500)：(250-500)。
[0020] 具体的，步骤a中所述溶剂B为乙腈、DMF、DMSO或NMP。
[0021] 具体的，步骤a中所述β-烟酰胺核糖与溶剂B的质量体积比为1g:(1.5～5)mL。
[0022] 具体的，步骤a中所述酯化反应的反应
温度为-10℃～30℃，优选为
冰浴条件下(0-5℃)。
[0023] 具体的，步骤a中所述酯化反应的反应时间为5～20h，更优选为12h。
[0024] 具体的，步骤a中除去溶液A中的溶剂B的方式为减压蒸馏，其温度为30～60℃，更优选为40-45℃。
[0025] 具体的，步骤b中，所述催化剂为氧化铂、氯化钯、钯炭或
醋酸钯。
[0026] 具体的，步骤b中，所述中间体烟酰胺核糖二苯基磷酸酯粗品与催化剂的质量比为：(80-300)：1，优选为(110-252)：1。
[0027] 具体的，步骤b中，所述溶剂C为甲醇、
乙醇、异丙醇、丙二醇或丙三醇，优选为甲醇。
[0028] 具体的，步骤b中，所述中间体烟酰胺核糖二苯基磷酸酯粗品与溶剂C的质量体积比为1g:(3～10)mL，优选为1g:(3～5)mL。
[0029] 具体的，步骤b中，所述水解反应的反应温度为20-30℃。
[0030] 具体的，步骤b中，所述水解反应的反应时间为5～20h，更优选为12h。
[0031] 具体的，步骤b中，所述除去溶剂C的方法为旋蒸，旋蒸温度为10～50℃，更优选为20℃。
[0032] 具体的，步骤c中，所述β-烟酰胺核苷酸油状物粗品与水的加入量比为1g：(1-5)mL，优选为1g：(2-3)mL。
[0033] 本发明还提供了一种β-烟酰胺核苷酸钠的制备方法，在上述β-烟酰胺单核苷酸
基础上，保持其他步骤不变，用以下步骤d替换步骤c：
[0034] d、将步骤b得到的β-烟酰胺核苷酸油状物粗品加入适量的水溶解，然后向其中加入合适的
碱，搅拌均匀，反应完全后，将反应液过离子交换树酯，然后冻干得到产品β-烟酰胺单核苷酸钠。
[0035] 具体的，步骤d中，所述β-烟酰胺核苷酸油状物粗品与水的加入量比为1g：(1-5)mL，优选为1g：(2-3)mL。
[0036] 具体的，步骤d中，所述碱为氢氧化钠溶液、
碳酸氢钠或碳酸钠，优选为碳酸钠。
[0037] 具体的，步骤d中，所述β-烟酰胺单核苷酸油状物粗品与碱的质量比为(5-15)：1，优选为(7-10)：1。
[0038] 本发明所制备的β-烟酰胺核苷酸和β-烟酰胺核苷酸钠的结构如下：
[0039]
[0040] 与
现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点和有益效果：
[0041] 1、在合成的方法中，收率高，易于纯化。
[0042] 2、用氯磷酸二苯酯代替了高毒性的三氯氧磷进行磷酸化，氯磷酸二苯酯可以定量添加，反应选择性好，产率和纯度大大提高，同时避免了三氯氧磷后处理会产生大量的废酸水的弊端。
附图说明
[0043] 图1为
实施例1产品β-烟酰胺单核苷酸白色粉末的HPLC图，从图中可以看出产品的纯度是99.3％。
[0044] 图2为实施例1中产品β-烟酰胺单核苷酸白色粉末的核磁图谱，从图中可以看出产品的氢位移峰和产品结构相符，其中位移8.2,8.9,9.1,9.3为吡啶环上的氢，4.0,4.1,4.5为呋喃环上的氢。
[0045] 另外三个实施例的终产物均用同实施例1的检测手段进行过确证，不赘述。
具体实施方式
[0046] 以下实施例用于进一步阐述本发明，但不应理解为对本发明
权利要求书
请求保护范围的限制。
[0047] 实施例1一种制备β-烟酰胺单核苷酸的方法，依次包括如下步骤：
[0048] a、酯化反应，反应式如下：
[0049]
[0050] 冰水浴下，向500mL乙腈中加入87g吡啶和290g烟酰胺核糖，控温在0-5℃，然后向其中缓慢滴入281g氯磷酸二苯酯，滴加完后，在搅拌下继续反应大约12小时至反应完全(TLC点板看到原料点消失)。
[0051] 反应结束后，在40-45℃下减压蒸馏回收其中的乙腈，得到β-烟酰胺核糖的中间体烟酰胺核糖二苯基磷酸酯粗品约630g，产率100％，全部直接用于下一步反应。
[0052] b、水解反应，反应式如下：
[0053]
[0054] 在室温下(20℃，下同)，将上步得到的中间体烟酰胺核糖二苯基磷酸酯粗品溶于2500mL甲醇中，再向其中加入2.5g催化剂氧化铂，然后在搅拌下向其中通入氢气反应12小时。
[0055] 反应结束后，抽滤除去催化剂，在20℃下旋蒸除去甲醇，得到725gβ-烟酰胺核苷酸油状物，全部直接用于下一步。
[0056] c、纯化
[0057] 将上述反应得到的β-烟酰胺核苷酸油状物用2L水溶解后，通过离子交换
树脂，然后冻干得到产品β-烟酰胺单核苷酸白色粉末214克，产率64％(总产率)。将产品β-烟酰胺单核苷酸密封，置于8℃以下冰柜中保存。
[0058] 实施例2一种制备β-烟酰胺单核苷酸的方法，依次包括如下步骤：
[0059] a、酯化反应
[0060] 冰水浴下，向1000mLDMF中加入150g吡啶和500g烟酰胺核糖，控温在0-5℃，然后向其中缓慢滴入485g氯磷酸二苯酯，滴加完后，继续反应大约12小时反应完全(TLC点板看到原料点消失)。
[0061] 反应结束后，在40-50℃下减压蒸馏回收其中的DMF，得到β-烟酰胺核糖的中间体烟酰胺核糖二苯基磷酸酯粗品约1100g，产率100％，全部直接用于下一步反应。
[0062] b、水解反应
[0063] 在室温下，将上步得到的中间体烟酰胺核糖二苯基磷酸酯粗品溶于5000mL甲醇中，向其中加入10g催化剂钯炭，然后在搅拌下通入氢气反应12小时。
[0064] 反应结束后，抽滤除去催化剂，然后在20℃下旋蒸除去约3500mL甲醇，得到1380gβ-烟酰胺核苷酸油状物，全部直接用于下一步。
[0065] c、纯化
[0066] 将上述反应得到的油状物用3.5L水溶解后，通过离子交换树酯,然后冻干得到产品β-烟酰胺单核苷酸345克，产率60％(总产率)。将产品β-烟酰胺单核苷酸密封，置于8℃以下冰柜中保存。
[0067] 实施例3一种制备β-烟酰胺单核苷酸钠的方法，依次包括如下步骤：
[0068] a、酯化反应
[0069] 冰水浴下，向1000mL乙腈中加入150g吡啶、500g烟酰胺核糖，控温0-5℃，然后向其中缓慢滴入485g氯磷酸二苯酯，滴加完后继续反应大约12小时反应完全(TLC点板看到原料点消失)。
[0070] 反应结束后，在40-50℃下减压蒸馏回收其中乙腈，得到β-烟酰胺核糖的中间体烟酰胺核糖二苯基磷酸酯粗品约1100g，收率100％，全部直接用于下一步反应。
[0071] b、水解反应
[0072] 室温下，将上步得到的中间体烟酰胺核糖二苯基磷酸酯粗品溶于5000mL甲醇中，向其中加入5g催化剂氯化钯，在搅拌下通入氢气反应12小时。
[0073] 反应结束后，抽滤除去催化剂，然后在20℃下旋蒸除去约3500mL甲醇，得到1355gβ-烟酰胺核苷酸油状物，全部直接用于下一步。
[0074] c、纯化，反应式如下：
[0075]
[0076] 在上述的β-烟酰胺核苷酸油状物中加入3.5L水溶解，然后向其中加入183克的碳酸钠，在搅拌下使其溶解并反应完全(以不起泡为终点)，然后过离子交换树酯并冻干得到产品β-烟酰胺单核苷酸钠361克，产率59％(总产率)。将产品β-烟酰胺单核苷酸钠密封，置于8℃以下冰柜中保存。
[0077] 实施例4一种制备β-烟酰胺单核苷酸钠的方法，依次包括如下步骤：
[0078] a、酯化反应
[0079] 冰水浴下，向1000mL乙腈中加入150g吡啶、500g烟酰胺核糖，控温0-5℃，然后向其中缓慢滴入485g氯磷酸二苯酯，滴加完后，继续反应大约12小时反应完全(TLC点板看到原料点消失)。
[0080] 反应结束后，在40-50℃下旋干吡啶，得到β-烟酰胺核糖的中间体烟酰胺核糖二苯基磷酸酯粗品约1100g，收率100％，全部直接用于下一步反应。
[0081] b、水解反应
[0082] 室温下，将上步得到的中间体烟酰胺核糖二苯基磷酸酯粗品溶于5000mL甲醇中，再向其中加入5g氧化铂催化剂，在搅拌下通入氢气反应12小时。
[0083] 反应结束后，抽滤除去催化剂，然后在20℃下旋蒸除去约3500mL甲醇，得到1360gβ-烟酰胺核苷酸油状物，全部直接用于下一步。
[0084] c、纯化
[0085] 在上述的油状物中加入3.5L水溶解，然后向其中加入145克的碳酸钠，在搅拌下使其溶解并反应完全(以不起泡为终点)，然后过离子交换树酯并冻干得到产品β-烟酰胺单核苷酸钠373g，产率61％(总产率)。
