[发明专利]制造L-肉毒碱的方法

说明书

发明领域

本发明涉及制造L-肉毒碱的方法。

发明背景

肉毒碱(维生素Bt；3-羟基-4-三甲基铵基-丁酸盐)是由氨基酸(赖氨酸和蛋氨酸)生物合成的季铵化合物。在活细胞中，需要其在分解脂类以产生代谢能量期间将脂肪酸从细胞溶质运输至线粒体。其被用作营养补剂。

肉毒碱以两种立体异构体形式存在。具生物活性的形式是L-肉毒碱，而其对映体D-肉毒碱则不具生物活性。当在工业方法中制造L-肉毒碱时，期望以高纯度制造具生物活性的L-形式。高纯度的L-肉毒碱能够通过微生物法获得。EP 0195944公开了一种微生物法，其中在生物反应器中借助于特定的微生物由巴豆甜菜碱(crotonobetain)和丁酸甜菜碱产生L-肉毒碱。获得光学纯L-肉毒碱与丁酸甜菜碱的混合物。为了除去丁酸甜菜碱，将终产物用甲醇和异丁醇重结晶。

另一种获得基本上纯的L-肉毒碱的微生物法公开于DD 296702中。通过L-肉毒碱的电渗析和重结晶，耗尽培养溶液中的L-肉毒碱。在该微生物法中，基本上不产生D-肉毒碱，因此不需要对映体分离步骤。利用溶剂对L-肉毒碱进行重结晶以除去其它物质。

利用非微生物法或非酶促法来获得高纯度L-肉毒碱更复杂。利用有机合成，通常获得D-和L-肉毒碱的混合物。为了获得纯L-肉毒碱，DE 689 01 889T2教导在立体选择性不对称氢化反应中使用钌膦配合物。该配合物相对复杂且昂贵，因此不适用于在工业方法中大量制备L-肉毒碱。

因此，已开发了从L-和D-肉毒碱的混合物中分离L-肉毒碱的方法。通常这些方法基于利用具光学活性的酸将肉毒碱转化成盐，以及利用L-和D-肉毒碱具有的不同的物理性质(例如溶解度)将L-与D-肉毒碱分离。

在这一方面，DD 93 347公开了一种在樟脑酸、二苯甲酰基酒石酸或其组合的存在下从醇溶液中分离D-和L-肉毒碱的方法。由于盐的不同溶解度，可将D-肉毒碱与L-肉毒碱分离。

DE 35 36 093公开了由外消旋混合物制备L-肉毒碱的方法，其中利用二苯甲酰基-L-酒石酸将D-和L-肉毒碱转化成具光学活性的盐，其后进行分级结晶。

然而，将肉毒碱转化成具光学活性的盐或酸的方法相对复杂，理由是它们包括添加分离剂和将其在分离工序后除去的步骤。这样导致整个方法具有相对的时间效率和劳动效率。

本发明要解决的问题

本发明要解决的问题是提供能够解决上述问题的制造L-肉毒碱的方法。

该方法应适于由包含L-和D-肉毒碱的对映体混合物制造高纯度的L-肉毒碱。光学纯度可藉此而显著增加，且收率也应当高。

该方法应以简易的方式进行。具体而言，应避免使用其后需被除去的其它化合物，例如具光学活性的助剂。此外，工序步骤的数目应相对少，且这些工序应该不需要复杂的装置。总地来说，该方法应具有成本效率和劳动效率。

发明概述

出乎意料地，本发明要解决的问题通过权利要求所述的方法得到解决。整个说明书中公开了本发明进一步的实施方式。

本发明的主题是制造L-肉毒碱的方法，其包括以下步骤：

(a)提供在第一溶剂中包含至少5%(w/w)肉毒碱的溶液，其中所述肉毒碱是D-和L-肉毒碱的混合物，

(b)任选地用L-肉毒碱晶体对该溶液进行种晶，

(c)添加第二溶剂，L-肉毒碱在所述第二溶剂中不溶或溶解度低，

(d)分离包含L-肉毒碱的晶体。

肉毒碱是两性离子，其包含羧酸基和季铵基。步骤(a)中使用的肉毒碱优选为该两性离子性肉毒碱。然而，也可以使用盐，例如氯化物盐、硫酸盐或硝酸盐。步骤(a)中使用的肉毒碱优选不是肉毒碱与具光学活性的阴离子的盐。

通过本发明的方法，以提高了的纯度获得L-肉毒碱。因此，本发明的方法也是纯化L-肉毒碱的方法，或者是获得高纯度L-肉毒碱的方法，或者是提高L-肉毒碱的对映体过量的方法。

根据本发明，由包含D-和L-肉毒碱的溶液获得晶态L-肉毒碱。在优选的实施方式中，步骤(a)中的溶液基本上由溶剂和肉毒碱组成。在本发明的方法中，L-肉毒碱的对映体过量(e.e.)被提高。优选地，对映体过量提高了多于1%或多于2%。对映体过量的增加取决于步骤(a)中初始溶液的对映体过量。对映体过量(e.e.)定义为各对映体的摩尔分数之间以百分率表示的绝对差异值。举例来说，含有90%L-异构体和10%D-异构体的样品的对映体过量为80%L-异构体。