一种磷酸肌酸二钠二水合物的制备方法

摘要

本发明公开了一种磷酸肌酸二钠二水合物的制备方法，其步骤为：（a）将肌酸溶于无水乙腈中，在冰浴下加入三氯氧磷和催化剂三乙胺；搅拌，充分反应，得反应液；所述肌酸、三氯氧磷及三乙胺的摩尔比为1:1-1.5:6-8；（b）在反应液中加入水，水解，再加入无水乙醇，析出晶体；（c）过滤，将滤饼干燥，加入乙醇水溶液，重结晶，得磷酸肌酸纯品；（d）将磷酸肌酸纯品溶于乙醇水溶液中，加入氢氧化钠，冷却，过滤，得滤饼，溶于乙醇水溶液中，重结晶，得磷酸肌酸二钠二水合物纯品。本发明在制备过程中三氯氧磷的使用量较小、安全系数高、成本低、产率高、产品纯度高、制备时间短、生产效率高、易操作控制，适于工业化大规模生产。

说明书

技术领域

本发明涉及医药用品的制备方法，具体地说是一种磷酸肌酸二钠二水合物的制备方法。 

背景技术

磷酸肌酸钠盐作为一种心肌保护药，已广泛用于心肌缺血、心室肥厚、心肌梗塞及心衰等各类心脏病的预防和辅助治疗，由于其疗效好、无任何毒副作用，所以其医疗价值居同类药物之首。目前，磷酸肌酸钠盐的制备方法主要有酶法、生物提取法及合成法。其中酶法制备磷酸肌酸钠盐具有反应条件温和、反应速率快和专一性强等特点，但是酶反应的最适条件不易控制，且反应结束后去除酶蛋白比较困难，工艺操作较为繁琐；另外，生物提取法主要以肌肉组织为原料，因肌肉组织中磷酸肌酸的含量相对较低，故成本较高，工业生产难度较大。因此，合成法仍是制备该药物的主要方法。如CN 102702253 A公开了一种高含量磷酸肌酸二钠盐的制备方法，其步骤为：采用肌酐和三氯氧磷，按质量比为1∶30-90进行缩合反应，得到肌酐磷酰氯粗品；将肌酐磷酰氯粗品溶于溶剂A中，搅拌后过滤，然后向滤液中加入溶剂B，析出晶体，得到精制的肌酐磷酰氯；将精制的肌酐磷酰氯在氢氧化钠水溶液中水解，得到高含量磷酸肌酸二钠盐；其中，所述溶剂A为卤代烃；所述溶剂B为脂肪烃。该方法工艺简单，产量较高，获得的产品纯度为99%，能够满足我国注射用药的使用要求。但是，该方法在工艺生产过程中存在以下弊端：1、原料三氯氧磷为无色透明带刺激性臭味的液体，在潮湿空气中剧烈发烟，其具有中等毒性，半数致死量(大鼠，经口)380mg/kg，有较强的催泪性和腐蚀性，所以，在制备过程中使用大量的三氯氧磷（肌酐用量的30-90倍），无论从是生产过程、操作工艺，还是对人员、设备及环境保护方面来讲，均存在诸多危害；2、在精制肌酐磷酰氯时使用的卤代烃的也有一定毒性，3、肌酐磷酰氯精制品与氢氧化钠的反应时间约为16个小时，其制备时间太长，工业生产效率较低；4、反应操作步骤以及磷酸肌酸二钠的精制过程都比较繁杂，操作性较差。因此，能研发一种产量高、纯度好、制备时间短、生产效率高、毒性小、安全系数高的磷酸肌酸钠盐的制备工艺，是目前行业内积极探索的课题。 

发明内容

本发明的目的就是提供一种磷酸肌酸二钠二水合物的制备方法，以解决现有制备方法中存在工艺繁杂、反应时间长、生产效率低、原料毒性大、产率及纯度相对较低的问题。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种磷酸肌酸二钠二水合物的制备方法，它包括以下步骤： 

（a）将肌酸溶于无水乙腈中，在冰浴下依次加入三氯氧磷和催化剂三乙胺；搅拌，在-4℃-0℃的条件下进行反应，得反应液；所述肌酸、三氯氧磷及三乙胺的摩尔比为1 : 1-1.5 : 6-8；

（b）在反应液中加入水，搅拌，再加入无水乙醇，析出晶体；所述水与肌酸的摩尔比为3 : 1，所述无水乙醇与反应液的体积比为3-5 : 1；

（c）过滤，将滤饼干燥，加入乙醇水溶液，重结晶，得磷酸肌酸纯品；

（d）将磷酸肌酸纯品溶于体积比浓度为70-90%的乙醇水溶液中，加入氢氧化钠，冷却至室温，过滤，得滤饼，将滤饼溶于乙醇水溶液中，重结晶，得磷酸肌酸二钠二水合物纯品；所述磷酸肌酸与氢氧化钠的摩尔比为1 : 2。

本发明步骤（a）所述肌酸、三氯氧磷及三乙胺的摩尔比优选1 : 1.3 : 6.5；在此优选条件下，其催化反应时间最短（2.0 h），所使用的三氯氧磷的用量最少，产率可达91.4%。 

本发明步骤（a）所述肌酸、三氯氧磷及三乙胺的摩尔比优选1 : 1.5 : 8.0；在此优选条件下，其催化时间较短（2.1 h），产率最高（92.9%）。 

本发明步骤（a）所述肌酸、三氯氧磷及三乙胺的摩尔比优选1 : 1.4 : 7.0，在此优选条件下，其催化时间较短（2.1 h），产率较高（92.5%）。 

本发明步骤（a）所述肌酸与无水乙腈的质量体积比为1 : 10。 

本发明步骤（c）所述干燥的工艺为在35-45℃下，真空干燥2 h。 

本发明步骤（c）和步骤（d）中所述乙醇水溶液的体积比浓度为90-98%。 

本发明步骤（c）和步骤（d）中所述重结晶，其方法是向每克所得滤饼固体中加入5-10 mL乙醇水溶液，升温至60℃，使其充分溶解，室温静置使晶体充分析出，过滤，用乙醇水溶液洗涤滤饼 1-2 次，将滤饼置于40℃下真空干燥。 

本发明方法的重要创新之处及其所体现有益效果主要表现在以下几个方面： 

（1）本发明选择确定了肌酸、三氯氧磷与三乙胺的独特配比关系，配合温和的反应条件，而且还大大缩短了反应时间（催化反应时间仅需2.0-2.5 h），同时还显著提高了最终产率（可高达92.9%）；由此解决了现有制备方法普遍存在反应时间长、生产效率低、工业生产能耗大等问题。

（2）本发明方法显著减少了三氯氧磷的用量（反应中原料三氯氧磷的使用量仅为肌酸用量的1-1.5倍），由此克服了现有工艺三氯氧磷添加剂量大、环境污染严重、工艺操作难度大等弊端。 

（3）本发明方法在磷酸肌酸成钠盐之前，先通过重结晶的方法将磷酸肌酸进行纯化，然后再加入氢氧化钠反应制得目标产物，这不仅能够有效提高产率，而且可以避免反应产生的杂质混入最终的产物而影响产品的纯度。 

（4）本发明方法在整个纯化过程中，所用的大量乙醇溶剂为绿色无污染原料，在使用后均可回收和重复利用，符合国家提出药品清洁生产的要求。 

本发明在制备过程中三氯氧磷的使用量较少、安全系数高、生产成本低、产率高、纯度高达99.9%、制备时间短、生产效率高、易操作控制，适于工业化大规模生产。 

附图说明

图1为本发明实施例1制备的磷酸肌酸二钠二水合物的¹H-NMR图； 

图2为本发明实施例1制备的磷酸肌酸二钠二水合物的³¹P-NMR图。

具体实施方式

下面实施例用于进一步详细说明本发明，但不以任何形式限制本发明。 

实施例1 

（1）将131g（1 mol）肌酸溶于500 mL的无水乙腈中，在冰浴条件下，先逐渐加入200g (1.3 mol)的三氯氧磷，溶解后，再缓慢加入656g (6.5 mol)的催化剂三乙胺；在-4℃-0℃的条件下，搅拌30 min使其充分反应，进行反应，得反应液； 

（2）在反应液中加入54 mL (3mol)的水，搅拌5 min，再加入1500 mL的无水乙醇，待晶体充分析出；

（3）过滤，将滤饼在40℃下干燥，加入500 mL 体积比浓度为95%的乙醇水溶液，升温至60℃，使其充分溶解，然后室温静置使晶体充分析出，过滤，用同样浓度的乙醇水溶液洗涤滤饼2次，将滤饼置于40℃下真空干燥，得磷酸肌酸纯品；

（4）将磷酸肌酸纯品溶于体积比浓度为70%的乙醇水溶液中，加入80g（2 mol）氢氧化钠，冷却至室温，过滤，得滤饼，将滤饼溶于500 mL体积比浓度为95%的乙醇水溶液中，升温至60℃，使其充分溶解，然后室温静置使晶体充分析出，过滤，用体积比浓度为95%的乙醇水溶液洗涤滤饼2次，将滤饼置于40℃下真空干燥，得磷酸肌酸二钠二水合物纯品233 g。其制备的磷酸肌酸二钠二水合物进行结构检测，图1为¹H-NMR图，图2为 ³¹P-NMR图。

实施例2 

（1）将131g（1 mol）肌酸溶于500 mL的无水乙腈中，在冰浴条件下，先逐渐加入154 g (1 mol)的三氯氧磷，溶解后，再缓慢加入606 g (6.0 mol)的催化剂三乙胺；在-4℃-0℃的条件下，搅拌1 h使其充分反应，进行反应，得反应液； 

（2）在反应液中加入54 mL (3mol)的水，搅拌5 min，再加入1500mL的无水乙醇，待晶体充分析出；

（3）过滤，将滤饼在35℃下干燥，加入500 mL 体积比浓度为98%的乙醇水溶液，升温至60℃，使其充分溶解，然后室温静置使晶体充分析出，过滤，用体积比浓度为98%的乙醇水溶液洗涤滤饼1次，将滤饼置于40℃下真空干燥，得磷酸肌酸纯品；

（4）将磷酸肌酸纯品溶于体积比浓度为80%的乙醇水溶液中，加入80g（2 mol）氢氧化钠，冷却至室温，过滤，得滤饼，将滤饼溶于500 mL体积比浓度为98%的乙醇水溶液中，升温至60℃，使其充分溶解，然后室温静置使晶体充分析出，过滤，用体积比浓度为98%的乙醇水溶液洗涤滤饼1次，将滤饼置于40℃下真空干燥，得磷酸肌酸二钠二水合物纯品217 g。

实施例3： 

（1）将131g（1 mol）肌酸溶于500 mL的无水乙腈中，在冰浴条件下，先逐渐加入230g (1.5 mol)的三氯氧磷，溶解后，再缓慢加入808 g (8.0 mol)的催化剂三乙胺；在-4℃-0℃的条件下，搅拌0.5 h使其充分反应，进行反应，得反应液； 

（2）在反应液中加入54 mL (3mol)的水，搅拌5 min，再加入1500 mL的无水乙醇，待晶体充分析出；

（3）过滤，将滤饼在40℃下干燥，加入500 mL 体积比浓度为90%的乙醇水溶液，升温至60℃，使其充分溶解，然后室温静置使晶体充分析出，过滤，用同样浓度的乙醇水溶液洗涤滤饼2 次，将滤饼置于45℃下真空干燥，得磷酸肌酸纯品；

（4）将磷酸肌酸纯品溶于体积比浓度为90%的乙醇水溶液中，加入80g（2 mol）氢氧化钠，冷却至室温，过滤，得滤饼，将滤饼溶于500 mL体积比浓度为90%的乙醇水溶液中，升温至60℃，使其充分溶解，然后室温静置使晶体充分析出，过滤，用体积比浓度为90%的乙醇水溶液洗涤滤饼 2 次，将滤饼置于40℃下真空干燥，得磷酸肌酸二钠二水合物纯品237 g。

实施例4： 

（1）将131g（1 mol）肌酸溶于500 mL的无水乙腈中，在冰浴条件下，先逐渐加入154g (1 mol)的三氯氧磷，溶解后，再缓慢加入606 g (6 mol)的催化剂三乙胺；在-4℃-0℃的条件下，搅拌40 min使其充分反应，进行反应，得反应液； 

（2）在反应液中加入54 mL (3mol)的水，搅拌5 min，再加入1500 mL的无水乙醇，待晶体充分析出；

（3）过滤，将滤饼在45℃下干燥，加入1500 mL 体积比浓度为92%的乙醇水溶液，升温至60℃，使其充分溶解，然后室温静置使晶体充分析出，过滤，用体积比浓度为92%的乙醇水溶液洗涤滤饼2 次，将滤饼置于40℃下真空干燥，得磷酸肌酸纯品；

（4）将磷酸肌酸纯品溶于体积比浓度为85%的乙醇水溶液中，加入80g（2 mol）氢氧化钠，冷却至室温，过滤，得滤饼，将滤饼溶于500 mL体积比浓度为92%的乙醇水溶液中，升温至60℃，使其充分溶解，然后室温静置使晶体充分析出，过滤，用体积比浓度为92%的乙醇水溶液洗涤滤饼 2 次，将滤饼置于40℃下真空干燥，得磷酸肌酸二钠二水合物纯品227g。

实施例5： 

（1）将131g（1 mol）肌酸溶于700 mL的无水乙腈中，在冰浴条件下，先逐渐加入215g（1.4 mol）三氯氧磷，溶解后，再缓慢加入707g（7 mol）的催化剂三乙胺；在-4℃-0℃的条件下，搅拌0.5 h使其充分反应，进行反应，得反应液； 

（2）在反应液中加入54 mL (3 mol）的水，搅拌5 min，再加入1500 mL的无水乙醇，待晶体充分析出；

（3）过滤，将滤饼在40℃下干燥，加入1000 mL 体积比浓度为90%的乙醇水溶液，升温至60℃，使其充分溶解，然后室温静置使晶体充分析出，过滤，用体积比浓度为90%的乙醇水溶液洗涤滤饼2 次，将滤饼置于40℃下真空干燥，得磷酸肌酸纯品；

（4）将磷酸肌酸纯品溶于体积比浓度为90%的乙醇水溶液中，加入80g（2 mol氢氧化钠，冷却至室温，过滤，得滤饼，将滤饼溶于500 mL体积比浓度为90%的乙醇水溶液中，升温至60℃，使其充分溶解，然后室温静置使晶体充分析出，过滤，用体积比浓度为90%的乙醇水溶液洗涤滤饼 2 次，将滤饼置于40℃下真空干燥，得磷酸肌酸二钠二水合物纯品236 g。

实施例6： 

（1）将131g（1 mol）肌酸溶于600 mL的无水乙腈中，在冰浴条件下，先逐渐加入185 g（1.2 mol）三氯氧磷，溶解后，再缓慢加入760 g (7.5 mol)的催化剂三乙胺；在-4℃-0℃的条件下，搅拌1 h使其充分反应，进行反应，得反应液； 

（2）在反应液中加入54 mL(3mol)的水，搅拌5 min，再加入1500mL的无水乙醇，待晶体充分析出；

（3）过滤，将滤饼在40℃下干燥，加入1500 mL 体积比浓度为95%的乙醇水溶液，升温至60℃，使其充分溶解，然后室温静置使晶体充分析出，过滤，用体积比浓度为95%的乙醇水溶液洗涤滤饼2次，将滤饼置于40℃下真空干燥，得磷酸肌酸纯品；

（4）将磷酸肌酸纯品溶于体积比浓度为80 %的乙醇水溶液中，加入2 mol氢氧化钠，冷却至室温，过滤，得滤饼，将滤饼溶于500mL体积比浓度为95%的乙醇水溶液中，升温至60℃，使其充分溶解，然后室温静置使晶体充分析出，过滤，用体积比浓度为95%的乙醇水溶液洗涤滤饼2次，将滤饼置于40℃下真空干燥，得磷酸肌酸二钠二水合物纯品229 g。

实施例7 本发明所制备的磷酸肌酸二钠二水合物的指标测定 

实验方法：

（1）实施例1制备的磷酸肌酸二钠二水合物的结构测定

 测定方法为¹H-NMR和³¹P-NMR，所采用的仪器为核磁共振仪（600Hz）。

（2）实施例1-6制备的磷酸肌酸二钠二水合物的产率测定 

 测定方法为直接称重，按1 mol的肌酸计算，所生成的磷酸肌酸理论产量为255 g，实际产量与理论产量相比，即为磷酸肌酸二钠二水合物的产率。

（3）实施例1-6制备的磷酸肌酸二钠二水合物的纯度测定 

测定方法为高效气相色谱，采用外标法。

（4）实施例1-6反应时间的测定 

 a、催化反应时间为实施例中步骤（1）所使用的时间。单位：小时。

b、总制备时间是从加入催化剂三乙胺开始记时到得到磷酸肌酸二钠二水合物纯品为终止的时间。单位：小时。 

检测结果： 

（1）图1为本发明实施例1制备的磷酸肌酸二钠二水合物的¹H-NMR图，图中显示 ¹H -NMR (d6-D₂O 400 MHz): δ/ppm 2.99 (s, 3H), 4.00 (s, 2H)；此两组氢分别为磷酸肌酸二钠二水合物分子式上的甲基与亚甲基结构表征，验证了肌酸片段的结构信息。

图2为本发明实施例1制备的磷酸肌酸二钠二水合物的³¹P-NMR图；³¹P -NMR (d6-D₂O 400 MHz): δ/ppm -5.30 (s, 1P)；此峰为磷酸肌酸二钠二水合物分子式上的磷酸基团结构表征，验证了磷酸肌酸二钠二水合物的磷酸键结构信息。 

从图1和图2可以得出：磷酸基团成功连接在肌酸胍基之上，成功合成磷酸肌酸钠盐。 

（2）本发明各实施例的的部分工艺参数、产率、纯度、催化反应时间以及总制备时间的测定结果，如表1所示。 

由此可见，本发明三氯氧磷用量较小，毒副作用较小，反应制备的时间短，反应条件温和，所得产品的纯度高，产率高，而且纯化工艺所用的乙醇溶剂均可以回收循环使用，符合国家提出药品清洁生产的要求。