丙酰左卡尼汀的合成及其工艺优化文献综述

 2022-12-03 16:47:46

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

  1. 拟研究或解决的问题

卡尼汀是一种季铵盐,化学名为 。它的存在有两种形式,L-carnitine和D-carnitine。但是,只有L-同分异构体具有生物活性,D-异构体不仅没有生物活性,甚至抑制L-carnitine的利用,所以D-carnitine在美国是禁用的。二十世纪中叶人类对卡尼汀的作用机制的研究有了突破性的进展,不断深入的研究揭示出左旋卡尼汀广泛分布于人体中除脑组织以外的各个组织、器官中,以长链脂肪酸的 氧化作为生物能的来源。而长链脂肪酸必须由左旋卡尼汀转运,才能在线粒体中代谢产生生物能,左卡尼汀及其酰基酯则穿梭于细胞中,以完成此过程。

上个世纪70年代,第一个卡尼汀缺乏症的病人被诊断,继而卡尼汀的临床应用开始被人类所认识。乙酰左卡尼汀、丙酰左卡尼汀、柠檬酰左卡尼汀相继从人体中监测和分离出来,由此拉开了左卡尼汀及其衍生物的化学合成与临床应用的序幕。一些小分子的酰基卡尼汀被证实在某些疾病上的治疗效果优于左卡尼汀,如乙酰左卡尼汀,丙酰左卡尼汀。下面我们对丙酰左卡尼汀展开相关的介绍。

丙酰左卡尼汀,又称PLC(Propionyl-L-carnitine hydrochloride),其英文名称是(R)-3-(1oxo-propoxy)-4-(N,N,N-trimethyl amonium chloride) butanoic acid。它是在左卡尼汀乙酰转移酶介导下的丙酰CoA和左卡尼汀的反应中产生的左卡尼汀的自然衍生物。它的结构式是:

左旋卡尼汀在能量的代谢与调解中扮演着重要的角色,参与体内脂肪酸的beta;氧化以及葡萄糖代谢。丙酰左卡尼汀作为丙酰基的部分载体,随之进入三羧酸循环,及Krebrsquo;s cycle。进入三羧酸循环后,经过一系列转化变成琥珀酸时,便源源不断的为细胞代谢提供着能量,从而改善体内的物质与能量代谢。

作为左卡尼汀乙酰转移酶抑制剂,现阶段丙酰左卡尼汀主要运用于扩张外周微动脉血管,改善微循环。用作治疗或改善间接性跛行状态,还可用于外周动脉病变疾病,同时还具有延缓某些药物细胞毒性进程的作用。

现阶段有关丙酰左卡尼汀合成的报道文献不多,国外有关丙酰左卡尼汀合成研究的文献更少。经过反复的实验与考察,我们发现某些文献方法的可信度值得商榷。而可信度较高的专利文献在合成工艺上又存在着不尽人意之处,例如在丙酰左卡尼汀的合成反应中,如下图所示:

在现有文献与专利报道中,有的反应采用了对甲苯磺酸催化剂,然而在这样的催化反应条件下丙酰左卡尼汀容易发生消旋,形成各自L与D构型,如图所示反应:

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