果糖二磷酸钠的制备

发布日期:2022/2/7 9:43:38

背景及概述

果糖-1，6-二磷酸（FDP）钠盐系细胞分子水平药物，它具有改善细胞代谢，增加能量利用，加速组织修复，恢复正常功能，保护红细胞韧性，以及维持红细胞释氧能力等功效。适应症有：休克、心肌缺血及急性心肌梗塞，缺血性脑血管意外、麻醉意外、外周血管疾患、糖尿病血管病变、子宫内膜病变、外科复合伤及烧伤、体外循环及多次输血中的辅助治疗，以及外科胃肠外营养疗法等，因此具有广泛的临床药用前景。果糖二磷酸钠性状图如下：

图1 果糖二磷酸钠性状图

制备

以蔗糖、磷酸盐为原料加入新鲜酵母或干酵母发酵制备CaFDP、BaFDP，再从CaFDP或BaFDP经马钱子碱纯化得到FDP。华东理工大学、常州生化药厂以蔗糖为原料加啤酒酵母发酵制备NaFDP。我们用商品面包酵母发酵法生产药用FDP，原料以市售面包酵母和淀粉为主，方法简易、成本低廉，产率为10.5％。本工作为我国进行药用FDP的商业化生产打下了基础[1]。

粗FDP的制备

称取2kg淀粉，咖入适量的磷酸盐及20kg水配成溶液，再加入干酵母，把混合物搅匀，至恒温水浴发酵，4h后，加入10％辛醇-酒精溶剂以终止发酵，随即在沸水浴加热10min，使蛋白质凝固沉淀，离心15min，收集上清液，粗FDP游离存在于上清液中。

制备FDP钡盐

发酵液离心后得到的上清液加入钡盐溶液，出现白色沉淀，抽滤，用热水洗涤2次，得BaFDP粗品750g。

制备FDP钙盐

方法与2.1.2类似，用无水CaCl2代替钡盐得CaFDP粗品224g。

FDP钡盐到钠盐的转化

750gBaFDP悬浮液加入钠盐溶液，搅拌，过滤除去BaSO4沉淀，加入乙醇后置冰箱1.5h，抽滤，得白色NaFDP粗品，反复用无水乙醇沉淀，以去掉盐份，重结晶数次，最后得NaFDP精制品，自然干燥后称重得210g。

FDP钙盐到钠盐的转化

112gFDP钙盐悬浮液，加入钠盐，振摇，抽滤得滤液150ml，加入酒精沉淀，冰箱放置1.5h，抽滤，得NaFDP粗品，反复溶解后用无水乙醇沉淀，去掉盐分，得产品NaFDP41.5g。

分析

HF254荧光薄层层析

取5×15cm的玻璃板一块，取1g硅胶HF254，放在研钵中加入适量的羧甲纤维素钠溶液，加入4－5滴95％乙醇（消泡用）研磨数分钟，研好的匀浆倒在玻璃板上，使其分布均匀，自然干燥后置105℃烘箱中活化30min。然后点样并展层，所用展开剂为乙酸乙酯∶甲醇∶乙酸∶水＝12∶3∶3∶2在层析缸中采用倾斜上行法展层，展开剂距离薄层板上端2cm时取出，放于40℃烘箱中烘干，在紫外灯下荧光显示。

比旋度的测定

分别配制浓度为10mg／ml的产品溶液和标准样品溶液，用全自动旋光仪测定旋光度，计算比旋光度，产品和标准样品各测三次，取平均值。

产品纯度测定采用酶法测定。取一定量的FDP标准液加兔肌醛缩酶和α-磷酸甘油醛脱氢酶，NADH，在340nm处测定光吸收的减少，作标准曲线。另取一定量的产品按上述方法测定，在标准曲线上查出产品中FDP的实际含量。

1, 6-二磷酸果糖钠盐结晶新工艺研究

(1)酒精-醋酸钠体系结晶FDP与酒精-低温体系结晶FDP相比，由于降低了溶液的粘度及过饱和度，改善了溶液的传质状况，通过控制成核速率和晶体的生长速率，从而控制晶体的大小，提高晶体颗粒的均一性。另外由于同离子效应的作用，醋酸钠的加入，增加了溶液的化学势，缩短了诱导期的时间。

(2)pH值和温度对晶体粒度分布的影响较大。如溶液的pH值从4.5增加到5.2相差0.7，而晶体的平均粒度差异却达84μm，又如结晶温度从20℃增加到30℃，而晶体颗粒却从92μm增加到241μm，因此可以通过控制溶液的pH值和结晶温度控制晶体颗粒大小。

总之利用本工艺结晶FDP不但可以缩短结晶时间，提高产品收率，而且可以控制产品的均一性和颗粒大小，从而提高产品的质量和稳定性。关于1，6-二磷酸果糖钠盐结晶时的相变、成核机理和结晶动力学还有待进一步的研究。

讨论

本文介绍了从游离的FDP制备NaFDP的两条途径：

（1）从游离的FDP合成CaFDP，再由它转化成NaFDP；

（2）从游离的FDP中和成BaFDP，再由它转化成NaFDP。

在条途径中，CaFDP的颗粒较大，沉淀疏松，易吸附大量水分和盐，使转化效率低，杂质带入多，而导致通过条途径所得的NaFDP的量很少，产率低，不适于生产应用。而BaFDP的颗粒细，沉淀紧密，可以通过抽滤，洗去大量盐类和杂质，且BaSO4沉淀完全，使之有较高的转化效率，杂质少，易纯化，产品得率10.5％。薄层层析、比旋光度测定是定性的依据，兔肌醛缩酶只专一性地作用于FDP，所以是定量分析，NMR是化学结构分析，从1HNMR显示，样品与标准品波谱相同。又从13CNMR显示其样品与标准品波谱相同，因13C波谱与C骨架直接相连的原子化学环境有关，超过二键以上的基团影响C线的化学位移在图上没有影响，所以样品与标准品主结构完全一致。以上分析证实确系果糖-1，6-二磷酸，HPLC分析既是定性又是定量分析，根据提供的测试结果。

本文用高压液相色谱（HPLC）、核磁共振氢谱（1HNMR）、核磁共振碳谱（13CNMR）来检测FDP结构，这在国内外未见报导。因此，我们为FDP结构的检测提供了一系列新的方法。本工艺简单，产品得率高，质量好，且原料价格低廉，取材方便，经济效益显著。