3 -甲基黄嘌呤的应用与纯化

介绍

3 -甲基黄嘌呤 ( 3 -methylxanthine) 属于嘌呤类化合物，在医药工业属于一种重要的医药中间体，可以合成嘌呤类医药产品，如咖啡因、可可碱、已酮可可碱( 舒安灵) 、MRS 1754、DMPTX或新药利拉利汀等，目前，3-甲基黄嘌呤工业需求量大，市场前景广阔，而中国也是全球的产品供应商。国内主要以化学合成法工业化制备3 -甲基黄嘌呤，先化学合成获得粗产品，再通过脱色、结晶等纯化过程获得[1,2]。

图一 3 -甲基黄嘌呤

应用

1.抗黄曲霉毒素：在绿色咖啡豆中含咖啡硷7~20mg/g，在可可豆中含咖啡硷1mg/g，这些本身就是甲基黄嘌呤物质。该含量已足以阻止黄曲霉毒素的生成。很多学者认为在霉菌分解代谢受抑制的情况下产生黄曲霉毒素。3-甲基黄嘌呤提高了霉菌的代谢水平（细胞内三磷酸腺苷循环）而抑制了黄曲霉毒素的产生[3]。

2.兴奋剂：3-甲基黄嘌呤的中枢兴奋作用认为是拮抗腺苷抑制作用的结果[4,5]。

3.精子体外处理剂：甲基黄嘌呤是目前研究中日益受到重视的精子体外处理剂，并证明在体外对精子活力具有刺激效应。普遍认为其作用机制是抑制了精子磷酸二酯酶的活性，结果导致cAMP水平上升，但并不是精子磷酸二酯酶特殊的抑制剂。茶碱、可可碱和咖啡因这三种黄嘌呤类生物碱都有显著的生理活性[6]。

4.治疗支气管炎：3-甲基黄嘌呤增加呼吸频率[7]早已为人所知，其作用机制可能是由于茶碱阻断了内生腺苷的作用。甲基黄嘌呤类药物对脑血流有明显影响。提示临床医生用甲基黄嘌呤类药物时，要特别警惕中枢神经系统的副作用和并发症。

5.甲基黄嘌呤除了可抑制PDE及拮抗腺苷等作用外，尚还有几种其它作用可能也与3-甲基黄嘌呤在哮喘中的治疗作用有关[8,9]。3-甲基黄嘌呤在不影响环磷酸腺苷浓度时可引起支气管平滑肌内Ca++重分布，缓解肺动脉高压，在疲劳状态下可增加膈肌的收缩等。

纯化工艺

在3-甲基黄嘌呤生产过程中会产生大量较高浓度的结晶母液。企业每生产1 t 3-甲基黄嘌呤，会产出约5 t的废母液，其中3-甲基黄嘌呤的浓度为3 ~ 5 mg/ml。按企业生产能力计算，年产生1结晶母液3500~5000 t，其中母液中3-甲基黄嘌呤 折纯可达10 t以上，直接损失价值超过2300 万元。因结晶母液杂质含量较高，其中还含有与3-甲基黄嘌呤溶解特性和极性类似的杂质及较多色素，造成产品回收困难。目前企业对大量结晶母液是按照工业“三废”要求处理，这样不仅不会带来经济效益，还会使企业在环保方面承受巨大压力。若能应用于工业生产，将具有一定的经济效益。

通过大孔吸附树脂可对母液中结晶3-甲基黄嘌呤提纯。纯化工艺条件为:HZ16c型大孔吸附树脂静态吸附量为22.5 mg/g;上样液3-甲基黄嘌呤p H为9.5~10.0;解吸溶剂为60%乙醇溶液(p H 10.0)，控制解吸速度为2.0 mL/min，解吸体积约为3倍树脂体积(3BV)。该3-甲基黄嘌呤的纯化工艺路线收率达到75%。大孔吸附树脂HZ16c能有效纯化3-甲基黄嘌呤，该工艺简捷，有一定工业化应用价值[10-12]。吸附树脂HZ16c为较理想的纯化介质,产品回收率为75% ,纯化回收的3-甲基黄嘌呤经过结晶等工艺手段后可以获得符合质量要求的产品。该工艺重现性良好,工艺可操作性强,可作为3-甲基黄嘌呤粗粉的分离纯化工艺路线。

参考文献

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