丙谷二肽小试及中试研究总结20160709

丙谷二肽项目小试及中试研究总结

20160709

我们以N -苄氧羰基-L -丙氨酸钠作为起始物料，在DCC 和HOSU 的作用下与谷氨酰胺缩合制得N -苄氧羰基-L -丙氨酰-L -谷氨酰胺(IV)，中间体(IV)经乙醇重结晶后在Pd/C 的催化作用下，与氢气作用制得丙谷二肽（I ）粗品，最后经甲醇水精制得丙谷二肽原料。反应路线如下：

O N H

O OH O

+

H 2N

OH

O

NH 2

O

O N H

O H N O OH

O

NH 2

O H 2N

H

N O

OH O

NH 2

O (II)(III)

(IV)(I)

步骤 1）

步骤 2精制丙谷二肽原料

我们于2016年01月到2016年5月相继完成了完成了路线打通以及工艺优化方面的研究，之后进行了三批(G0720160326,G0720160419,G0720160422))小试工艺确认，实验结果表明，氢解粗品各项检测指标合格、工艺稳定。以G0720160422批为代表，工艺描述如下：

步骤1）：N -苄氧羰基-L -丙氨酰-L -谷氨酰胺（IV ）的合成

O N

H

O OH O

+

H 2N

OH

O

NH 2

O

O N H

O H N O OH

O

NH 2

O (II)(III)(IV)

向1L 三口瓶中加入300ml 1,4-二氧六环(水分0.1%)、50.0g （0.22mol ）苄氧羰基-L -丙氨酸、28.36g (0.25mol)N -羟基丁二酰亚胺，室温下搅拌溶解，在15~25°C 下向酯化罐中滴加二环己基碳二亚胺的1,4-二氧六环的溶液(50ml 1,4-二氧六环加入至溶解罐中溶解二环己基碳二亚胺50.84g)，滴加过程放热，控制温度不超过25°C 滴加完毕，在20±3°C 下继续反应4小时。过滤固体，少量二氧六环淋洗滤饼。

配制1.4mol/L 氢氧化钠溶液352ml(即向 19.7g 氢氧化钠中加入纯化水180ml ，搅拌均匀并冷却至15°C 以下)，将36.0g L -谷氨酰胺加入至上述配制的176ml 氢氧化钠溶液中，搅拌溶解澄清，然后将二氧六环反应液滴加至上述L -谷氨酰胺溶液中，滴加过程放热但升温不剧烈，控制温度不超过20±3°C ，缩合过程中逐滴补加1.4mol/L 氢氧化钠溶液，保持反应液体系PH 在8~9 ，滴加活化酯完毕继续在20±3°C 反应1小时，析出少量固体，经过滤除去固体，滤液减压蒸馏（压强-0.1MPa ，温度45°C ）浓缩至体积约至780ml 。向浓缩液加入纯化水160ml 温室搅拌，用3mol/L 的盐酸调节PH=3，析出大量白色固体，室温下搅拌0.5h ，盐酸（总用量约200ml ），过滤固体，用少量纯化水洗涤滤饼，得中间体湿粉181.6g ，含量约35%，产率约82.3%。

向1L 三口瓶中加入无水乙醇105ml ，加入中间体湿粉170g （含量：35%），加热至回流，体系澄清，然后缓慢降至室温，析出大量固体，进一步降温至0~10°C 下保温搅拌1h ，过滤固体，无水乙醇20ml （温度0~5°C ）淋洗滤饼，得白色固体湿品，经60°C 干燥过夜得白色固体56.1g ，含量76.5%，纯品收率约55.6% 。（HPLC 纯度>95%）

步骤2）：N -(2)-L -丙氨酰-L -谷氨酰胺（I ）的合成

O

N

H

O H N O OH

O

NH 2

O

H 2N

H N O

OH

O NH 2

O

(IV)

(I)

取苄氧羰基-L -丙氨酰-L -谷氨酰胺精制品50.0g ，加入1L 反应瓶中，加入200ml 水，600ml 甲醇，抽真空，置换氢气3次，常压反应约2~3小时，反应过程有白色固体析出，HPLC 监控反应原料剩余小于0.1%时停止通氢气，加140ml 纯化水搅拌使析出固体完全

溶解，抽滤回收催化剂，滤液减压浓缩（压强-0.08MPa ，温度45°C ），浓缩反应液至二肽含量为250~300mg/ml 时，向滤液中加入活性炭3.4g ，室温下搅拌0.5h ，过滤除去活性炭，将滤液加热至40℃，向滤液中滴加水当开始有固体析出时，养晶30min ，然后加入剩余甲醇（总体积为250ml ），滴加完毕，40°C 继续搅拌1h ，然后冷却至室温，过滤固体，75°C 真空干燥5小时，得丙谷二肽粗粉约18.6g ，HPLC 纯度99.72%，收率约85.7%。

为了进一步证明工艺的稳定性和各项工艺参数的合理性，按相应放大规模调整参数后进行中试放大，于2016年05月到2016年6月完成了连续生产3批（Y321605004，Y321605005，Y321605006）中试研究，并对中试三批反应进行全程跟踪监测。

以Y321605004批为例代表，工艺描述如下：

步骤1）：N -苄氧羰基-L -丙氨酰-L -谷氨酰胺（IV ）的合成

O N

H

O OH O

+

H 2N

OH

O

NH 2

O

O N H

O H N O OH

O

NH 2

O (II)(III)(IV)

向2000L 的酯化罐中加入600±10L 1,4-二氧六环(水分0.1%)、100±0.5k g （44.8mol ）苄氧羰基-L -丙氨酸、57±0.5kg (49.5mol)N -羟基丁二酰亚胺，搅拌溶解将料液降至15°C 以下，在15~25°C 下向酯化罐中滴加二环己基碳二亚胺的1,4-二氧六环的溶液(100±10L 1,4-二氧六环加入至溶解罐中溶解二环己基碳二亚胺102±0.5kg)，滴加过程放热，控制温度不超过25°C 滴加完毕，在20±2°C 下继续反应4小时。将料液经过离心过滤后压转移至周转罐，50L*2二氧六环淋洗滤饼，将二氧六环溶液转移至高位槽中待用。

配制1.4mol/L 氢氧化钠溶液700L(即向40±1kg 氢氧化钠中加入纯化水700±10L ，中搅拌均匀并冷却至15°C 以下)，取上述配制的氢氧化钠溶液350L 和 72±0.5kg L -谷氨酰胺加入至1000L 缩合罐，搅拌溶解澄清，然后将二氧六环反应液滴加至上述L -谷氨