背景及概述

甲鈷胺(Mecobalamin)化學(xué)名為Coα-[α-(5,6)-二甲基苯并咪唑基]-Coβ-甲鈷酰胺，由日本衛(wèi)材株式會(huì)社開發(fā)研制，化學(xué)名稱為甲鈷胺，商品名為彌可保，于上個(gè)世紀(jì)80年代中期在日本上市，1996年彌可保進(jìn)入中國。甲鈷胺在醫(yī)學(xué)上主要用于治療周圍神經(jīng)疾病及缺乏維生素B12引起的巨紅細(xì)胞性貧血。與其他輔酶型維生素B12類藥物相比，甲鈷胺向神經(jīng)組織傳導(dǎo)性好，可以順利地進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞器中，促進(jìn)核酸、蛋白質(zhì)和卵磷脂的合成。通過刺激軸突和鞘的再生，修復(fù)受損的神經(jīng)，是目前臨床上治療糖尿病周圍神經(jīng)病變、多發(fā)性神經(jīng)炎等周圍神經(jīng)疾病比較有效的藥物剛，尤其對麻木、麻痹、疼痛等癥狀有明顯效果，還可以同時(shí)改善其他植物神經(jīng)病變。甲鈷胺是維生素B12(氰鈷胺)的活性衍生物。主要用于糖尿病引起的周圍神經(jīng)性疾病及因缺乏維生素B12引起的巨幼紅細(xì)胞性貧血，在臨床上得到廣泛使用，副作用少。甲鈷胺英文名稱：methylcobalamin，中文別名：甲基維生素B，CAS號：13422-55-4，分子式：C63H91CoN13O14P，分子量：1344.380。其結(jié)構(gòu)式如下圖：

圖1 甲鈷胺的結(jié)構(gòu)式圖

制備

已有的甲鈷胺合成方法均為氰鈷胺還原和甲基化兩步，實(shí)際操作為一鍋化反應(yīng)，常見的合成方法主要有：以氰鈷胺為原料經(jīng)硼氫化鈉還原，碘甲烷甲基化的制備甲鈷胺方法；以氰鈷胺為原料經(jīng)硼氫化鈉還原，硫酸二甲酯甲基化的制備甲鈷胺方法；以氰鈷胺為原料經(jīng)硼氫化鈉還原，對甲苯磺酸甲酯甲基化的制備甲鈷胺方法；在鈷鹽或鐵鹽存在下，硼氫化鈉還原氰鈷胺，再用三甲基碘化亞砜或三甲基溴化亞砜進(jìn)行甲基化制備甲鈷胺方法；用硼氫化鈉還原氰鈷胺再用碳酸二甲酯進(jìn)行甲基化制備氰鈷胺的方法。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，以氰鈷胺和碘甲烷為原料通過反應(yīng)合成甲鈷胺有兩條路線，起始原料均相同，只是在溶劑的使用上有差別，其條路線以甲醇為溶劑，而第二條路線則使用水為溶劑。本實(shí)驗(yàn)采用反復(fù)結(jié)晶、沉淀除鹽，縮短了反應(yīng)后處理的時(shí)間，降低了因產(chǎn)品曝露時(shí)間過長而導(dǎo)致其分解的可能性[1]。

實(shí)驗(yàn)部分

1)儀器和試劑儀器：500mL四口瓶，電動(dòng)攪拌器，減壓蒸餾裝置，抽氣泵，高壓氮?dú)?，層析柱；試劑：氰鈷胺，硼氫化鈉，碘甲烷，30％醋酸，丙酮，酸性氧化鋁。

2)甲鈷胺的制備在暗室中，首先將6g氰鈷胺加入500mL四口瓶中，通入高純氮?dú)庖员Ｗo(hù)體系，加入蒸餾水190mL，并開始攪拌。緩慢升溫至40℃，加入1.5g硼氫化鈉(溶于30mL水中)，反應(yīng)液呈灰黑色。加入6mL碘甲烷，反應(yīng)10min。停止加熱，降至室溫，用30％醋酸調(diào)節(jié)pH值為6.0。抽濾，將濾液減壓濃縮以除去過量的碘甲烷，濃縮液加入200 mL蒸餾水稀釋，加入500mI，丙酮，靜置析晶后，抽濾。晶體加入蒸餾水溶解，用丙酮沉淀析晶4次，經(jīng)氧化鋁柱層析，HPLC做跟蹤檢測。洗脫液過濾后，加入丙酮析晶。晶體用少量丙酮洗滌，于燥后即得產(chǎn)品。

結(jié)果與討論

溶劑的選擇

用水和甲醇分別作溶劑時(shí)，兩種溶劑在實(shí)驗(yàn)中的差別不大，都符合實(shí)驗(yàn)要求，產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和收率都很高。本實(shí)驗(yàn)采用水為溶劑。

反應(yīng)物配比對產(chǎn)率的影響

氰鈷胺是主要的反應(yīng)原料，硼氰化鈉是還原劑，碘甲烷是提供甲基的反應(yīng)物。但氰鈷銨價(jià)格較高，所以只探討碘甲烷對產(chǎn)率的影響。通過改變加入的碘甲烷的物質(zhì)的量來觀察生成甲鈷胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和產(chǎn)率，以確定適當(dāng)?shù)耐读媳壤?dāng)?shù)饧淄榕c氰鉆銨物質(zhì)的量之比等于10：1時(shí)，產(chǎn)率較低，這說明由于碘甲烷用量不足，使得反應(yīng)進(jìn)行不夠充分，當(dāng)反應(yīng)中加入的碘甲烷與原料氰鈷胺的物質(zhì)的量之比大于20：1時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的才會(huì)比較徹底。但從工業(yè)生產(chǎn)的角度考慮，在能夠達(dá)到技術(shù)要求的情況下，盡量減少成本的投入，所以，確定碘甲烷與氰鉆胺的投料配比為20：1。

溫度對反應(yīng)的影響

由于維生素B12類化合物在高溫下極易分解，所以實(shí)驗(yàn)所選擇的溫度范圍不大，在30～45℃范圍內(nèi)以5℃為間隔的溫度變化進(jìn)行的一組實(shí)驗(yàn)，從這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，隨著溫度的升高，反應(yīng)進(jìn)行的程度是不斷提高的，但溫度高于40℃時(shí)，由于部分產(chǎn)物發(fā)生分解，導(dǎo)致產(chǎn)率降低，可見，反應(yīng)溫度應(yīng)控制在40℃左右。

時(shí)間對反應(yīng)的影響

為考察反應(yīng)時(shí)間對收率的影響，按碘甲烷與氰，鈷胺的物質(zhì)的量比20：1投料，反應(yīng)溫度控制在40℃時(shí)間間隔為2皿取樣分析，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在反應(yīng)的開始階段，由于新加入碘甲烷，體系中還原態(tài)的氰鈷胺和游離態(tài)的甲基的量濃度都很大，所以反應(yīng)速率很高，在前4 mjn幾乎成直線上升。隨著時(shí)間的延長，溶液內(nèi)反應(yīng)物的量濃度減小，反應(yīng)速率明顯減慢。在10min之后，甲鉆胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)幾乎不再增加，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到終點(diǎn)，各種組份之間已達(dá)到平衡?；谝陨戏治觯x擇反應(yīng)時(shí)間為10 min較為合適。

結(jié)論

1)反應(yīng)適宜以水作為溶劑。

2)碘甲烷與氰鈷胺的投料配比是物質(zhì)的量之比為20：1。

3)反應(yīng)溫度為40℃，反應(yīng)時(shí)間為10min。

參考文獻(xiàn)

[1] EP1394174 A1,