α-硫辛酸合成方法及其衍生物的研究进展

α-硫辛酸是生物体中广泛存在的一种具有多生物活性的重要化合物,综述了近几年来α-硫辛酸、(R)-α-硫辛酸及其衍生物的合成方法的研究进展,并对各方法的发展前景进行了展望。     

一步法合成(R)-α-硫辛酸

为提高(R)-α-硫辛酸(Ⅱ)合成收率,降低生产成本,以R体α-甲基苄胺拆分6,8-二氯辛酸得到的(R)-6,8-二氯辛酸(Ⅰ)为原料,在水相中采用一步法合成Ⅱ。讨论了摩尔比、反应温度、滴加时间等诸因素对产物收率及比旋光度的影响,获得了较优合成条件:拆分反应中,n(6,8-二氯辛酸)∶n〔(R)-α-甲基苄胺〕=1∶0.48,反应温度35℃,盐酸酸化;取代反应中,n(Ⅰ)∶n(二硫化钠)=1∶1.2,反应温度75℃,滴加时间3.0 h。在该优化条件下,Ⅱ的总收率为30.0%,并在该条件下,将6,8-二氯辛酸投料量扩大至600 g,Ⅰ投料量扩大至222.0 g,所得Ⅱ平均总收率可达34.3%。     

燕麦β-葡聚糖-蛋白复合纳米颗粒的制备及其负载α-硫辛酸

采用酪蛋白酸钠和燕麦β-葡聚糖通过美拉德反应形成的聚合物(Maillard Conjugate,MC)来作为稳定玉米醇溶蛋白(Zein)的涂层。通过反溶剂共沉淀制备出以玉米醇溶蛋白包埋α-硫辛酸(alpha-lipoic acid，LA)为内核，以美拉德聚合物为外壳的复合纳米颗粒(LA-Zein-MC nanoparticle)。研究发现，复合纳米颗粒最佳制备工艺条件为玉米醇溶蛋白和α-硫辛酸的质量比为25:1，玉米醇溶蛋白和美拉德聚合物质量比为1:2.4。制备所得的复合纳米颗粒粒径为235.4 nm，zeta电位为-32.1 mV，PDI为0.144。最大包埋率为58.79%。并利用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)表征方法验证复合纳米颗粒形貌光滑，α-硫辛酸被包埋在复合纳米颗粒内部，α-硫辛酸以无定型形式存在。稳定性测定表明该结构的复合纳米颗粒具有较高的的盐稳定性、pH稳定性和热稳定性。对疏水性活性物质的包埋运载具有重要借鉴意义。     

抗氧化剂α-硫辛酸的生物合成研究进展

α-硫辛酸及其还原态二氢硫辛酸具有极强的抗氧化性,可改善葡萄糖代谢,减弱氧化应激,对糖尿病性白内障、糖尿病多发性神经病及心血管损伤等糖尿病并发症具有较好的预防和治疗作用。概述了α-硫辛酸的作用机制、生物合成途径及应用,重点综述了具有良好应用前景的生物法生产α-硫辛酸工艺。     

α-硫辛酸的合成工艺改进

以6,8-二氯辛酸乙酯为原料,甲醇和水作溶剂,与二硫化钠均相"一锅法"合成硫辛酸乙酯,然后水解、酸化得α-硫辛酸,总收率为68%,含量≥99.0%.该工艺简化了α-硫辛酸的合成工艺,降低生产成本.     

(R)-(-)-α-异丙基-4-氯苯乙酸二乙胺盐的消旋利用

研究了(R)-(-)-α-异丙基-4-氯苯乙酸二乙胺盐的消旋利用工艺,不需要溶剂和添加碱或酸,直接回流反应5 h可消旋化得到(±)-α-异丙基-4-氯苯乙酸,其质量分数大于98%,比旋光度[α]20D=0。该消旋产物经过拆分得到(S)-(+)-α-异丙基-4-氯苯乙酸,完全适用于S-氰戊菊酯的合成。     

水相中无溶剂α-硫辛酸的制备

无溶剂残余的α-硫辛酸作为原料药越来越得到药学界的重视.通过三种纯化方法的筛选,成功的在水相中应用柱层析的方法,制备了无溶剂残余的α-硫辛酸,回收率达到90%以上.经气相色谱 (GC-FID)检测可能涉及到的七种有机溶剂,均在仪器的最小检出浓度以下;经高效液相色谱(HPLC-UV)检测,其含量≥99.5%,其中主要杂质1,2,3-三噻环己烷-4-戊酸已除去,而且产品的外观也大为改善.     

R-(+)-α-硫辛酸的合成工艺

以6,8-二氯辛酸为原料,S-(-)-α-苯乙胺为拆分剂进行拆分反应得到R-(+)-6,8-二氯辛酸;经酯化制得R-(+)-6,8-二氯辛酸乙酯;后经硫化水解一步合成R-(+)-α-硫辛酸。考察了投料比、溶剂、催化剂、温度等条件对产物收率、比旋光度的影响。结果表明:拆分反应较佳条件为n[S-(-)-α-苯乙胺]∶n(6,8-二氯辛酸)=0.45∶1,溶剂为乙酸乙酯;酯化反应较佳条件为催化剂为对甲苯磺酸,反应时间7 h;硫化反应较佳条件为温度为65℃;相转移催化剂用量0.4 g,总收率为44.3%。通过红外光谱、比旋光度、核磁共振等对产物和中间产物进行了表征。     

(R)-(-)-α-甲氧基苯乙酸的2种合成方法

(R)-(-)-α-甲氧基苯乙酸的2种合成方法均是以简单易得的扁桃酸为原料,经醚化,或者经酯化醚化、水解得单一构型(R)-(-)-α-甲氧基苯乙酸,其结构经MS、1H NMR、13C NMR分析确证。产品纯度99.3%(HPLC),反应收率52.0%。路线一方法与原有文献相比,后处理操作简单、耗时短、收率高,而路线二方法是无文献报道的全新方法。2种方法均利于工业化生产。     

α-硫辛酸对糖尿病大鼠血糖、血脂及肝脏内AMPKα表达及活性的影响

目的探讨α-硫辛酸对糖尿病大鼠血糖、血脂及肝脏内腺苷酸活化蛋白激酶(Adenosine monophosphate activated protein kinase,AMPK)α亚基(AMPKα)表达及活性的影响。方法应用高脂饮食联合腹腔单次注射小剂量的链脲佐菌素(STZ)复制2型糖尿病合并脂代谢紊乱的Wistar大鼠模型,再将模型大鼠随机分为糖尿病对照(DC)组和α-硫辛酸治疗(LA)组,并设正常对照(NC)组。NC组和DC组每只给予生理盐水2ml/d,LA组经腹腔注射α-硫辛酸60mg/kg·d,共4周。分别测定各组大鼠的体重、血糖、血脂、糖化血红蛋白(HbA1c)和肝脏内AMPKα及磷酸化AMPKα(pAMPKα)的表达水平。结果建模后、给药前及给药后,NC组大鼠血糖水平均显著低于DC和LA组(P<0.01),给药后,LA组显著低于DC组(P<0.05)。给药4周后,DC组大鼠甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)和HbA1c水平均显著高于NC组(P<0.01),而高密度脂蛋白(HDL)、肝脏内AMPKα及pAMPKα的表达水平均显著降低(P<0.05);LA组大鼠TG、TC、LDL和HbA1c水平均较DC组显著下降(P<0.05),而HDL、AMPKα及pAMPKα表达水平均显著升高(P<0.05);DC组肝脏内AMPKα表达较NC组明显下降(P<0.05),LA组无明显变化(P>0.05)。结论α-硫辛酸可以通过调节肝脏内AMPKα的表达水平,进而改善糖尿病状态下的"糖脂毒性"。     

脂肪酶催化拆分外消旋6-羟基-8-氯辛酸乙酯

研究了脂肪酶拆分外消旋6-羟基-8-氯辛酸乙酯。从10种脂肪酶中筛选出了脂肪酶Lipase PS-D,该酶能够有效拆分外消旋6-羟基-8-氯辛酸乙酯,并对反应条件进行了优化,确定了该酶的最适反应条件:温度30℃,pH=7.0,摇床转速170 r/min,确定了有效表面活性剂为乳化剂OP,在此优化条件下反应1 h,得到(R)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯的对映体过量值ee为93.1%,底物摩尔转化率为54.3%,总收率为91.4%。该研究为(R)-硫辛酸的制备提供了一条可行途径。     

α-苯乙胺拆分2-取代丁二酸1-叔丁酯

在乙酸乙酯中,对2-取代丁二酸1-叔丁酯和手性α-苯乙胺形成的非对映体盐进行化学拆分,得到了(R)-和(S)-2-取代丁二酸1-叔丁酯.     

α-硫辛酸脂质体的制备及质量评价

以大豆磷脂和胆固醇为膜材,采用薄膜-超声乳化分散法制备了α-硫辛酸脂质体。研究了配方中不同组分的比例对包封率的影响,并对脂质体的结构和形态、稳定性、表面电位、存贮条件进行了考察。结果表明,在大豆磷脂、胆固醇、α-硫辛酸的质量比为5∶1.5∶0.08时,制备的脂质体包封率为80.9%。该方法制备的α-硫辛酸脂质体为球形的单室结构,平均粒径为237 nm左右,表面电位为负,脂质体乳液的pH=6.5,适宜的贮存条件是3～5℃冰箱冷藏。     

硫辛酸的生产及应用

硫辛酸属于维生素B类化合物，在丙酮酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶、氨基己酸脱羧酶等多酶复合体中作为辅酶起作用。硫辛酸具有氧化型（即α-硫辛酸，α—lipoic acid，LA）和还原型（dihydrolipoic acid，DHLA），相对分子质量比水溶性抗坏血酸（ascorbate，AsA）大，     

R-(-)-α-环己基扁桃酸的不对称合成

以R-(-)-扁桃酸和异丁醛作为R-(-)-α-环己基扁桃酸不对称合成的起始原料,得到第-步产品:顺式-(2R,5R)-2-异丙基-5-苯基-1,3-二氧杂环戊-4-酮(Ⅰ),有87.2%的收率。然后用环己酮作为亲电试剂,引入环己基。接着采用先加氯化亚砜再加吡啶的办法脱去羟基,再使用氢氧化钠来进行水解反应,酸化后得到固体(R)-环己烯基苯乙醇酸(Ⅳ),此步收率为55.2%。重结晶后的产品溶于甲醇中,用10%的钯-碳作为加氢催化剂进行加氢反应,得到纯品R-(-)-α-环己基扁桃酸,收率为61.2%,光学纯度为81.1%。     

手性相转移催化剂的合成及其不对称诱导效应Ⅰ——(1S,2R)-(一)-(1-对硝基苯基-1,3-二羟基-2-丙基)三甲基碘化铵

以氯霉素为原料,经水解、叔胺化、季铵化合成了光学纯(1S,2R)-(-)-(1-对硝基苯基-1,3-二羟基-2-丙基)三甲基 碘化铵,作为相转移催化剂,它对苯乙腈的α-甲基化、苯甲醛与氯仿的亲核加成均显示良好的催化作用和一定的不对称 诱导效应。     

HPLC法测定-α乙酰氨基-α-乙酯基-β-(3-吲哚)-丙酸乙酯

采用Hypersill BDS C18色谱柱,以甲醇-水(60:40)为流动相,流速1.0 mL.min-1,233nm为检测波长,建立测定α-乙酰氨基-α-乙酯基-β-(3-吲哚)-丙酸乙酯的高效液相色谱法。进样量在4～20μg范围内线性关系良好(r=0.9999)。RSD不大于0.68%。方法操作简单,分析速度快、准确,适用于α-乙酰氨基-α-乙酯基-β-(3-吲哚)-丙酸乙酯的质量控制分析。     

D-酒石酸拆分外消旋α-苯乙胺工艺研究

以D-酒石酸为拆分试剂,采用程序降温结晶法,对外消旋α-苯乙胺的拆分工艺进行了探究。通过对结晶的工艺、溶剂、温度等条件的优化试验,确定了外消旋α-苯乙胺的最佳拆分工艺,其中(R)-(+)-α-苯乙铵.D-酒石酸盐晶体收率高达95.0%,水解、精馏得(R)-(+)-α-苯乙胺,收率86.5%,ee值为93.0%,[α]2D0+38.3°。同时,开发了一种在四氢呋喃溶液中硫酸酸化D-酒石酸钠回收D-酒石酸的新方法,D-酒石酸的回收率93.0%。其拆分工艺简单,生产成本低,具有良好的工业应用价值。     

手性相转移催化剂的合成及其不对称诱导效应I—（1S，2R）-（—）-（1-对硝基苯基-1，3-二羟基-2-丙基）三甲基碘化铵

以氯霉素为原料，经水解、叔胺化、季铵化合成了光学纯(1S，2R)-(—)-(1-对硝基苯基-1，3-二羟基-2-丙基)三甲基碘化铵，作为相转移催化剂，它对苯乙腈的α-甲基化、苯甲醛与氯仿的亲核加成均显示良好的催化作用和一定的不对称诱导效应。     

中间体3,5-二氯-2-戊酮的绿色合成工艺开发

α-乙酰基-γ-丁内酯与氯气在无溶剂条件下发生氯化反应,得到α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯和副产氯化氢,α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯在少量水和氯化氢的存在下进行开环、氯代和脱羧反应得到3,5-二氯-2-戊酮.对氯气投料比、反应温度、氯化氢用量等因素进行优化.优化工艺条件为,第一步反应:氯化温度为0～5℃、n(氯气)∶n(α--乙酰基-γ-丁内酯)=1.07∶1.00;第二步反应:水解、脱羧及氯化温度为90℃、n(氯化氢)∶n(α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯)=0.7∶1.0,n(水)∶n(α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯)=0.8∶1.0,通入氯化氢4h,此条件下,收率达95.2％.