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咖啡因杂质I的分离纯化方法

专利类型	发明公开	法律事件	公开; 实质审查; 撤回;
专利有效性	无效专利	当前状态	撤回
申请号	CN202010812737.9	申请日	2020-08-13
公开(公告)号	CN111892602A	公开(公告)日	2020-11-06
申请人	山东新华制药股份有限公司;	申请人类型	企业
发明人	张富强; 常森; 易晓清;	第一发明人	张富强
权利人	山东新华制药股份有限公司	权利人类型	企业
当前权利人	山东新华制药股份有限公司	当前权利人类型	企业
省份	当前专利权人所在省份：山东省	城市	当前专利权人所在城市：山东省淄博市
具体地址	当前专利权人所在详细地址：山东省淄博市高新区技术产业开发区化工区	邮编	当前专利权人邮编：255086
主IPC国际分类	C07D475/02	所有IPC国际分类	C07D475/02
专利引用数量	0	专利被引用数量	0
专利权利要求数量	4	专利文献类型	A
专利代理机构	青岛发思特专利商标代理有限公司	专利代理人	耿霞;
摘要	本发明提供了咖啡因杂质I的分离纯化方法，采用如下步骤：(1)将咖啡因成品经过拌样通过正相硅胶柱洗脱，截取目标物组分，减压浓缩得到目标物粗品；(2)将(1)中得到的目标物粗品再进行二次过柱，用洗脱剂进行洗脱，收集目标物组分，然后经过混合浓缩，得到较纯的目标物；然后进行核磁和质谱分析，确定结构为咖啡因杂质I，即7- 氨基-1,3-二甲基-2,4二羰基-1,2,3,4-四氢蝶啶-6- 羧酸。
权利要求	1.咖啡因杂质I的分离纯化方法，其特征是采用如下步骤： (1)将咖啡因成品加入到硅胶中拌样，将拌好的样品上正相硅胶，用洗脱剂进行洗脱，TLC检测，Rf＝0.5收集目标物组分，混合洗脱剂后，减压浓缩得到目标物粗品； (2)将(1)中得到的目标物粗品用少量洗脱剂溶解，然后加入到硅胶混合，减压浓缩溶剂后得到拌料，然后将拌料加入至正相硅胶上层，进行二次过柱，用洗脱剂进行洗脱，TLC检测，Rf＝0.5收集目标物组分； (3)将(2)中得到的目标物组分混合浓缩，得到较纯的目标物咖啡因杂质A即7-氨基-1, 3-二甲基-2,4二羰基-1,2,3,4-四氢蝶啶-6-羧酸；所述的拌样硅胶目数为50～100，100～200，200～300中的一种；所述的正相硅胶目数为200～300，300～400，400～500中的一种；所述的洗脱剂为乙酸乙酯：石油醚，二氯甲烷：甲醇，乙酸乙酯：甲醇中的一种。 2.根据权利要求1所述的咖啡因杂质I的分离纯化方法，其特征是所述的拌样硅胶目数为100～200目；所述的正相硅胶目数为300～400目；所述的洗脱剂为二氯甲烷：甲醇。 3.根据权利要求1或2所述的咖啡因杂质I的分离纯化方法，其特征是：二氯甲烷：甲醇体积比为50:1，100:1，150:1中的一种；二次洗脱剂为乙酸乙酯：石油醚，二氯甲烷：甲醇：氨水，二氯甲烷：甲醇中的一种；上述的二氯甲烷：甲醇：氨水的体积比为10:1:0.5，5:1:0.3，3:1:0.1。 4.根据权利要求1或2所述的咖啡因杂质I的分离纯化方法，其特征是：二氯甲烷：甲醇体积比为100:1；二次洗脱剂为二氯甲烷：甲醇：氨水；上述的二氯甲烷：甲醇：氨水体积比为5:1:0.3。
说明书全文	咖啡因杂质I的分离纯化方法技术领域 [0001] 本发明涉及咖啡因一种新杂质，特别是7-氨基-1,3-二甲基-2,4二羰基-1,2,3,4-四氢蝶啶-6-羧酸(简称杂质I)的分离纯化，属于药物合成技术领域。背景技术 [0002] 啡咖因(Caffeine，咖啡碱)为黄嘌呤生物碱，化学名称为1,3,7-三甲基-3,7-二氢-1H-嘌呤-2,6-二酮一水合物，白色结晶粉末，无臭，味苦，有风化性。咖啡因是茶叶、咖啡豆、可可、可拉果等植物体中的主要生物碱，具有较强的兴奋中枢系统作用。广泛用于医药、食品、化妆品等领域。咖啡因具有兴奋心脏、骨骼肌和中枢神经系统，抗氧化，舒张血管、松弛平滑肌等生理作用；普遍存在于茶叶、咖啡、可可等各种食品当中。近年来，咖啡因制品在食品工业和药物中得到了日益广泛的应用。 [0003] 咖啡因合成路线，依起始原料不同主要有氰乙酸和氰乙酸乙酯两种；依合成工艺路线来分主要有尿素和二甲脲两种方法。它们都要经过缩合、环合、亚硝化、还原、酰化、一次甲基化、闭环、二次甲基化才合成得到咖啡因，然后经过结晶、提取、精制等操作，才能生产出成品咖啡因。另外还有其它像二甲基4-AU溴化法合成咖啡因及尿酸法合成咖啡因等。 [0004] [0005] 该工艺为目前国内外普遍工艺，该路线以氯乙酸为起始原料，先将氯乙酸中和成氯乙酸钠，与氰化钠进行氰化反应生成氰乙酸钠，再用盐酸酸化使氰乙酸钠变为氰乙酸，再与二甲脲在无水条件下经醋酐催化发生缩合反应，生成二甲基氰乙酰脲，二甲基氰乙酰脲在碱性条件下发生环合生成二甲基4AU，与亚硝酸钠在酸性条件下生成二甲基NAU，再以Raney-Ni为催化剂与氢气进行还原反应生成二甲基DAU，与甲酸进行酰化反应形成二甲基FAU，碱性条件下闭环形成茶碱钠盐，离心得到固体茶碱钠盐，最后经过甲基化反应得到咖啡因粗品，粗品咖啡因加水溶解后再经过高锰酸钾氧化脱色后，再进行结晶、离心、干燥、粉碎等过程，最终得到成品咖啡因。 [0006] 本公司在进行咖啡因原料药备案工作时，发现在咖啡因成品中有一个未知杂质，虽然含量不到0.1％，但是由于要对咖啡因杂质谱进行研究，所以有必要对成品中未知杂质进行研究，由于无法与市面上已知咖啡因杂质进行定位分析，所以必须对其进行分离提纯，然后再去探究其生成原因。本发明就是首先对此未知杂质进行分离，然后对其进行结构确证，确定其结构为发明内容 [0007] 本发明提供了咖啡因杂质I，即7-氨基-1,3-二甲基-2,4二羰基-1,2,3,4-四氢蝶啶-6-羧酸的分离纯化方法，采用如下步骤： [0008] (1)将咖啡因成品加入到硅胶中拌样，将拌好的样品上正相硅胶，用洗脱剂进行洗脱，TLC检测，Rf＝0.5，截取目标物组分，混合洗脱剂后，减压浓缩得到目标物粗品； [0009] (2)将(1)中得到的目标物粗品用少量洗脱剂溶解，然后加入到硅胶混合，减压浓缩溶剂后得到拌料，然后将拌料加入至正相硅胶上层，进行二次过柱，用洗脱剂进行洗脱，TLC检测，Rf＝0.5，收集目标物组分； [0010] (3)将(2)中得到的目标物组分混合浓缩，得到较纯的目标物，然后进行核磁和质谱分析，确定结构。 [0011] 所述的拌样硅胶目数为50～100，100～200，200～300中的一种； [0012] 所述的正相硅胶目数为200～300，300～400，400～500中的一种； [0013] 所述的洗脱剂为乙酸乙酯：石油醚，二氯甲烷：甲醇，乙酸乙酯：甲醇中的一种。 [0014] 所述的拌样硅胶目数优选为100～200目； [0015] 所述的正相硅胶目数优选为300～400目； [0016] 所述的洗脱剂优选为二氯甲烷：甲醇。 [0017] 所述的二氯甲烷：甲醇体积比为50：1，100：1，150：1中的一种； [0018] 所述的二次洗脱剂为乙酸乙酯：石油醚，二氯甲烷：甲醇：氨水，二氯甲烷：甲醇中的一种； [0019] 上述的二氯甲烷：甲醇：氨水的体积比为10：1：0.5，5：1：0.3，3：1：0.1。 [0020] 所述的二氯甲烷：甲醇体积比优选为100：1； [0021] 所述二次洗脱剂优选为二氯甲烷：甲醇：氨水； [0022] 上述的二氯甲烷：甲醇：氨水体积比优选为5：1：0.3。附图说明 [0023] 附图1为：核磁氢谱谱图； [0024] 附图2为：核磁碳谱谱图； [0025] 附图3为：HMBC谱图； [0026] 附图4为：HSQC谱图； [0027] 附图5为：高分辨质谱谱图。具体实施方式 [0028] 以下的实施例仅用于进一步描述本发明，而非限制本发明。 [0029] 实施例1 [0030] 将10g咖啡因成品加入到50～100目硅胶中拌样，待用。 [0031] 用200～300目硅胶填料上柱，用10:1的乙酸乙酯：石油醚作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约30％。 [0032] 实施例2 [0033] 将10g咖啡因成品加入到100～200目硅胶中拌样，待用。 [0034] 用300～400目硅胶填料上柱，用100:1的二氯甲烷：甲醇作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约80％。 [0035] 实施例3 [0036] 将10g咖啡因成品加入到200～300目硅胶中拌样，待用。 [0037] 用400～500目硅胶填料上柱，用20:1的乙酸乙酯：甲醇作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约40％。 [0038] 实施例4 [0039] 将10g咖啡因成品加入到100～200目硅胶中拌样，待用。 [0040] 用300～400目硅胶填料上柱，用50:1的二氯甲烷：甲醇作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约65％。 [0041] 实施例5 [0042] 将10g咖啡因成品加入到100～200目硅胶中拌样，待用。 [0043] 用300～400目硅胶填料上柱，用150:1的二氯甲烷：甲醇作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约70％。 [0044] 实施例6 [0045] 将50g目标杂质含量在0.1％左右的咖啡因成品加入到100～200目硅胶中拌样，待用。 [0046] 用300～400目硅胶填料上柱，用100:1的二氯甲烷：甲醇作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约80％，粗品得到45mg。 [0047] 将得到的粗品用5:1的乙酸乙酯和石油醚溶解，加入100～200目硅胶拌料。用300～400目硅胶填料上柱，用5:1的乙酸乙酯：石油醚作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约85％，目标物杂质得到28mg。 [0048] 实施例7 [0049] 将100g目标杂质含量在0.1％左右的咖啡因成品加入到100～200目硅胶中拌样，待用。用300～400目硅胶填料上柱，用100:1的二氯甲烷：甲醇作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约82％，粗品得到85mg。 [0050] 将得到的粗品用10:1:0.5的二氯甲烷：甲醇：氨水溶解，加入100～200目硅胶拌料。用300～400目硅胶填料上柱，用10:1:0.5的二氯甲烷：甲醇：氨水作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约90％，目标物杂质得到62mg。 [0051] 实施例8 [0052] 将100g目标杂质含量在0.1％左右的咖啡因成品加入到100～200目硅胶中拌样，待用。用300～400目硅胶填料上柱，用100:1的二氯甲烷：甲醇作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约82％，粗品得到91mg。 [0053] 将得到的粗品用5:1:0.3的二氯甲烷：甲醇：氨水溶解，加入100～200目硅胶拌料。用300～400目硅胶填料上柱，用5:1:0.3的二氯甲烷：甲醇：氨水作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约96％，目标物杂质得到72mg。结构确证谱图见附图1～5。 [0054] (1)核磁共振谱 [0055] 仪器型号：Bruker AVIII 400M核磁共振仪 [0056] 测试条件：溶剂Pyr+D2O；298K [0057] 测试项目：1H、13C、HSQC、HMBC [0058] 结合氢谱、碳谱以及二维相关谱，进行结构解析： [0059] 表1核磁共振1H、COSY谱数据列表 [0060] [0061] 氢谱解析： [0062] 由1H-NMR化学位移、耦合常数和及COSY相关可知： [0063] a.δ3.55(3H,s)为8位质子信号峰。 [0064] b.δ3.52(3H,s)为9位质子信号峰。 [0065] 表2核磁共振13C、HSQC、HMBC谱数据列表 [0066] [0067] [0068] 碳谱解析： [0069] 13C-NMR给出9组峰。由化学位移和相应氢谱可知，本品结构中含2种伯碳和7种季碳。δ27～28为饱和碳信号，δ113～169为不饱和碳信号。 [0070] a.δ168.89为7位碳信号峰，羰基碳。 [0071] b.δ160.69为3位碳信号峰，羰基碳，HMBC表明δ160.69与δ3.52存在远程相关。 [0072] c.δ156.68为5位碳信号峰，羰基碳。 [0073] d.δ150.46为4位碳信号峰，羰基碳，HMBC表明δ150.46与δ3.55、3.52存在远程相关。 [0074] e.δ147.07为1位碳信号峰，季碳，HMBC表明δ147.07与δ3.55质子存在远程相关。 [0075] f.δ129.71为6位碳信号峰，季碳。 [0076] g.δ113.36为2位碳信号峰，季碳。 [0077] h.δ27.87为8位碳信号峰，伯碳，HSQC表明δ27.87与δ3.55存在直接相关。 [0078] i.δ27.46为9位碳信号峰，伯碳，HSQC表明δ27.46与δ3.52存在直接相关。 [0079] 由NMR谱可知，本品的NMR数据与结构相符。 [0080] (2)质谱 [0081] 仪器：Waters，液相：AcquityArc；质谱：AcquityQDa [0082] 溶剂：甲醇 [0083] 离子化方式：ESI(+) [0084] 测定结果见下表3所示。 [0085] 表3质谱测定结果 [0086] [0087] 数据解析： [0088] 本品电离物的[M+H]+峰的质荷比为252.0728。本品游离物的分子量为251.07，与推测结构的分子量相同。 [0089] (3)综合解析 [0090] 结合核磁及质谱分析，本化合物含有9个氢，9个碳，其中伯碳2个，季碳7个；质谱正离子模式显示本化合物分子离子峰[M+H]+-峰的质荷比为252.0728，综合分析，推测本化合物结构式为： [0091] [0092] 实施例9 [0093] 将100g目标杂质含量在0.1％左右的咖啡因成品加入到100～200目硅胶中拌样，待用。用300～400目硅胶填料上柱，用100:1的二氯甲烷：甲醇作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约81％，粗品得到85mg。 [0094] 将得到的粗品用3:1:0.1的二氯甲烷：甲醇：氨水溶解，加入100～200目硅胶拌料。用300～400目硅胶填料上柱，用3:1:0.1的二氯甲烷：甲醇：氨水作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约91％，目标物杂质得到58mg。 [0095] 实施例10 [0096] 将50g目标杂质含量在0.1％左右的咖啡因成品加入到100～200目硅胶中拌样，待用。 [0097] 用300～400目硅胶填料上柱，用100:1的二氯甲烷：甲醇作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约80％，粗品得到40mg。 [0098] 将得到的粗品用10:1的二氯甲烷：甲醇溶解，加入100～200目硅胶拌料。用300～400目硅胶填料上柱，用10:1的二氯甲烷：甲醇作为洗脱剂进行洗脱，待柱平衡后，将拌好的样品上柱，TLC监控，Rf＝0.5，截取目标物组分。得到的组分经核磁表征，与指纹峰比对，组分中目标产物纯度约89％，目标物杂质得到22mg。

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