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如何制备及检测(R)-1,2丙二醇? 1

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R)-1,2丙二醇作为一种手性分子,在药物领域和化学工业中扮演着重要的角色。本文将介绍制备(R)-1,2丙二醇的方法,并探讨其分析技术,旨在为相关领域的研究人员提供有价值的参考和指导。


简介:1,2-丙二醇,别名甲基乙二醇,(S)-1,2丙二醇和(R)-1,2丙二醇是该分子的两种不同立体异构体。1,2-丙二醇与水、乙醇及多种有机溶剂混溶。 常态下为无色粘稠液体。1,2-丙二醇是一种重要的化工中间体和化工原料,因其优异的结构性质,被广泛应 用于不饱和聚酯、环氧树脂、聚氨酯树脂的合成生产中。1,2-丙二醇有着较好的粘性和 吸湿性,可以做为吸湿剂、抗冻剂、润滑剂和溶剂等,被用于食品、医药和化妆品等行业,在烟草行业中,1,2-丙二醇是最常见的烟草增湿剂。


检测:阿斯利康及施贵宝公司合作研发了一种用于治疗2型糖尿病的钠-葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT2)抑制剂,通用名为达格列净(Dapagliflozin)

在达格列净(S)-1,2丙二醇一水合物的制备过程中,通过达格列净与(S)-1,2丙二醇的反应并经过纯化结晶得到。然而,使用的(S)-1,2丙二醇可能含有对映异构体杂质。因此,在制备过程中需要控制关键物料(S)-1,2丙二醇中异构体(R)-1,2丙二醇的含量,以保证产品的光学纯度合格。这是药品生产中质量控制的重要环节。

目前常用的方法用于分析1,2丙二醇的异构体是气相色谱法。例如,专利CN114236029ACN113848257A公开了采用化学键合的环糊精作为固定相进行手性气相色谱分离测定的方法。然而,与气相法相比,液相色谱法具有更广泛的适用条件和相对常见的分析条件,且温和性更好。目前液相色谱法在1,2丙二醇异构体分析方面的报道较少,这限制了仪器设备和方法的选择。

专利CN 116465986 A提供了一种采用液相色谱法检测(S)-1,2丙二醇中(R)-1,2丙二醇含量的方法,通过使用正相或反相手性色谱柱,在甲醇-水或正己烷-异丙醇流动相体系下进行等度洗脱,经过实验验证,本方法准确可靠,能满足实际药品生产的检测需求。具体步骤如下:

1)将(S)-1,2-丙二醇待测样品溶于二氯甲烷,加入苯磺酰氯类衍生试剂和三乙胺,混匀,于25℃下震荡反应,反应完成后加入饱和碳酸氢钠水溶液震荡,静置分层,取下层有机相500uL,用异丙醇稀释并定容至100mL,得到供试品溶液;(2)将供试品溶液进样至高效液相色谱仪中,色谱条件为:色谱柱选自CHIRALCEL OX-H色谱柱或CHIRALPAK IG色谱柱,柱温25℃,流速:1mL/min,进样量:5μL,采用紫外检测器,检测波长:226nm;采用等度洗脱方法;当色谱柱为CHIRALCEL OX-H时,流动相采用正己烷:异丙醇=60:40的混合溶液;当色谱柱为CHIRALPAK IG时,流动相采用异丙醇:水=90:10的混合溶液。


合成:

早期有采用有机合成的方法合成R12-丙二醇,但是用化学方法合成手性丙二醇需昂贵的催化剂,限制了其工业应用,因此研究者把目光转移到生物催化合成和拆分上。所以R1-2-丙二醇已成为合成药物S- ofloxacin的重要前体。而R12-丙二醇的获得却十分困难。但用酵母不对称还原生产手性化合物是1种简洁方便的方法。具体反应为

酵母不对称还原反应中,催化反应的酶为NADH依赖型氧化还原酶,其辅酶的再生系统非常重要。目前,国外已有关于生物催化合成 R12-丙二醇的报道,Tadashi等采用气升式发酵罐对酵母还原丙酮醇生成R1-2-丙二醇和酵母氧化拆分外消旋12-丙二醇进行了研究,而国内报道较少。

国内有研究采用面包酵母还原丙酮醇制备R-1, 2-丙二醇的工艺。采用摇瓶对转化条件进行单因素实验, 确定最优转化条件:丙酮醇浓度0.3mmol/mL, pH7.0, 酵母质量浓度150g/L, 乙醇浓度为0.3mmol/mL, 转化时间25h。在此条件下, 采用分批流加策略进行1.5L规模发酵罐转化试验, 转化25h, 发酵液的R-1, 2-丙二醇浓度为0.27mmol/mL


参考文献:

[1]胡天宇. Ni_3P基催化剂催化甘油氢解制备1,2-丙二醇[D].大连理工大学,2022.DOI:10.26991/d.cnki.gdllu.2022.000920.

[2]陈勇,李凤梅,韩荣伟等.酵母不对称催化制备R-1,2-丙二醇[J].生物加工过程,2009,7(04):61-64.

[3]珠海润都制药股份有限公司,润都制药(荆门)有限公司,润都制药(武汉)研究院有限公司. 一种(S-1,2丙二醇中(R-1,2丙二醇含量的检测方法:CN202310210995.3[P]. 2023-07-21.

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