背景及概述[1-3]
磷酸吡哆醛(Pyridoxal5-phosphatemonohydrate)化学名称:(3-羟基-2-甲基-5-[(磷酰氧基)甲基]-4-吡啶甲醛。磷酸吡哆醛是吡哆醛中的一类重要物质,不仅是氨基酸代谢中的转氨酶及脱羧酶的辅酶,还能促进谷氨酸脱羧,增进γ-氨基丁酸生成。磷酸吡哆醛在合成β-羰基酰胺类药物、生物活性研究等领域也大量应用,如在临床上主要用于治疗帕金森综合症,促进转氨酶进行转氨作用提高体内多巴胺的含量等。
磷酸吡哆醛是维生素B6的辅酶形式。在催化反应中,磷酸吡哆醛分子内醛基与α-氨基酸的氨基结合,先形成醛亚胺,又称西佛碱(Schiffbase),再根据不同酶蛋白的特性使氨基酸发生转氨、脱羧或消旋等作用。作氨基酸转氨酶、脱羧酶和消旋酶的辅酶,对氨基酸代谢起极重要的作用。
制备[1]
磷酸吡哆醛的制备方法,具体步骤如下:
1、盐酸吡哆醛席夫碱的合成:
1)盐酸吡哆醛的合成:将5.0g(24.3mmo1)盐酸吡哆醇加入到50.0mL的质量分数为5.0%稀盐酸溶液中,搅拌至溶清,控制温度在20.0℃,加入2.1g(24.3mmo1)二氧化锰,0.5h后,再加入2.1g(24.3mmol)二氧化锰,反应6.0h,得盐酸吡哆醛。2)盐酸吡哆醛席夫碱的合成:将步骤1)合成的盐酸吡哆醛抽滤,除去未反应完的二氧化锰,往滤液中加入12.3g(51.0mmo1)九水硫化钠,搅拌0.5h,抽滤,调节溶液的pH至弱酸性,在17.0℃下缓慢滴加6.3g(46.2mmol)对乙氧基苯胺,滴完完毕后继续搅拌1.0h,有橙黄色固体生成,抽滤,用纯水和正己烷洗涤将反应产物,在80.0℃鼓风干燥得到黄色固体盐酸吡哆醛席夫碱5.6g,收率=(5.6g/(24.3mmol*0.001*286.3))*100%=80.4%,化合物表征数据为:1HNMR(400MHz,DMSO-d6),δ:14.20(s,1H),9.23(s,1H),8.06(s,1H),7.58(d,J=8.7Hz,2H),7.13(d,J=8.3Hz,2H),5.49(s,1H),4.85(s,2H),4.25–4.03(m,2H),2.51(s,3H),1.44(d,J=6.8Hz,3H)。
采用高效液相色谱(HPLC)测定步骤1)中盐酸吡哆醇转化为盐酸吡哆醛的转化率(检测仪器:LC-20AT型高效液相色谱仪(HPLC),日本岛津公司),方法和结果如下:
取一定量的样品于100mL容量瓶中,加入流动相,超声溶解,定容后进样。其中,液相条件:C18(5μm,250mm×4.6mm);流动相:磷酸缓冲液:甲醇=95:5(体积比);缓冲溶液:20mmol/L Na2HPO4·12H2O(用10.0%的磷酸调剂pH为7.0);流速:1.0mL/min;柱温:30.0℃;进样量:20.0μL;检测波长:254nm。
经HPLC检测,步骤1)中盐酸吡哆醇转化率为:93.7%,选择性:95.8%。
2、磷酸吡哆醛席夫碱的合成
在装有搅拌器和温度计的250mL三口反应瓶中,加入5.0g(17.5mmol)步骤1制得的盐酸吡哆醛席夫碱和17.8g(52.5mmol)多聚磷酸,50.0℃反应8.0h后,加入42.0g冰水。在30.0℃下搅拌0.5h后,加入4.2g浓盐酸,升温至75.0℃,搅拌反应1.0h。降温至-5.0℃到0.0℃,用50.0%的氢氧化钠溶液中和,有大量的橙红色固体析出,过滤,水洗,干燥,得橙红色固体磷酸吡哆醛席夫碱3.8g,收率=(3.8g/(17.5mmol*0.001*366.3))*100%=59.3%,熔点202-203℃,EA(C16H19N2O6P),Calcd:C 52.46,H 5.23,N 7.65;Found:C 52.14,H 5.19,N7.38。
3、磷酸吡哆醛的合成
在装有搅拌器和温度计的100mL三口反应瓶中,将5.0g(13.6mmol)步骤2制得的磷酸吡哆醛席夫碱加入到27.2mL 2mol/L的氢氧化钠溶液中,升温至35.0℃反应2.0h。冷却至室温,反应液用乙酸乙酯萃取两次后分液(25.0ml×2)。往水相中加入强酸性阳离子交换树脂19.6g,搅拌1.0h,抽滤,最后用冻干机冻干得到类白色固体磷酸吡哆醛2.3g,收率=(2.3g/(13.6mmol*0.001*247.1))*100%=68.4%,熔点141-142℃,1H NMR(400MHz,DMSO-d6),δ:10.36(s,1H),8.09(s,1H),5.17(d,J=6.6Hz,2H),3.99(dd,J=13.0,6.0Hz,1H),2.41(s,3H)。
采用高效液相色谱(HPLC)测定步骤3)中制得的磷酸吡哆醛的纯度(采用日本岛津公司生产的LC-20AT型高效液相色谱仪(HPLC)),方法和结果如下:
取适量样品于100mL容量瓶中,加入DMSO,超声溶解,再加入流动相定容;其中,液相条件:C18(5μm,250mm×4.6mm);流动相:磷酸缓冲液:乙腈=95:5(体积比);
流动相按照表1梯度洗脱:
表1
缓冲溶液:20mmol/L KH2PO4(用质量分数为10.0%的碳酸钾溶液调剂pH为6.0);流速:1.0m L/min;柱温:30.0℃;进样量:20.0μL;检测波长:254nm。
经HPLC检测,步骤3)中所得磷酸吡哆醛的纯度为:95.2%。
图1是本发明提供的磷酸吡哆醛的合成路线图。
测定方法[3]
一种纳米金为显色探针的磷酸吡哆醛快速测定方法,其特征是其特征是利用磷酸吡哆醛与纳米金作用,导致纳米金聚集而表现出溶液颜色和紫外-可见吸收光谱特征的变化,来测定磷酸吡哆醛浓度;利用纳米金在700 nm与525nm波长处的吸光度比值(A700/A525)变化以测定磷酸吡哆醛的浓度;所使用纳米金由以下步骤制备得到:首先,取400 μL浓度为213 mmol/L的巯基乙胺盐酸盐和2.23 mL浓度为10 mg/mL的HAuCl4加入到含37.5 mL水的烧杯中,室温搅拌反应20 min;结束后,向上述反应液中加入10 μL浓度为10 mmol/L的NaBH4,而后继续室温搅拌反应30 min,即得巯基乙胺-纳米金粗品;将所制得的巯基乙胺-纳米金粗品用截留分子量为7000的透析袋进行纯化处理,得到巯基乙胺-纳米金纯品;将所得巯基乙胺-纳米金纯品密封避光,置于4 ℃冰箱保存、备用。
参考文献
[1] [中国发明] CN201910205140.5 一种磷酸吡哆醛的制备方法