一种NMN抗衰物质的制备工艺的制作方法

一种nmn抗衰物质的制备工艺
技术领域
1.本发明涉及nmn抗衰物质制备技术领域，尤其涉及一种nmn抗衰物质的制备工艺。


背景技术：

2.尼克酰胺单核苷酸nicotinamide mononucleotide (nmn)是一种重要的生物活性物质，主要存在于各种食品中，是人体内nad （烟酰胺二核苷酸）的重要前体，近年来的研究发现，nmn有着广泛的生物活性，其中包括抗衰老、改善肝功能、提高脑功能、提高肌肉耐力等，因此，nmn在食品、保健品和医药等领域具有极广的应用前景。
3.然而，目前生产nmn的主要方法有两种，一种是化学合成，一种是酶解法。化学合成法虽然能够在较大规模上生产nmn，但是产物常常含有手性杂质，这些杂质会影响nmn的生物活性，同时也会增加产品的安全风险。而酶解法虽然能够获得纯度高、手性纯的nmn，但是由于使用的酶价格昂贵，生产成本高，不适合大规模生产。
4.因此，开发一种既能保证nmn质量又能降低生产成本的新方法，是当前nmn生产的重要任务，本发明提出的超级酶解法，就是基于这样的背景和需求提出的。


技术实现要素：

5.在此处键基于上述目的，本发明提供了一种nmn抗衰物质的制备工艺。
6.一种nmn抗衰物质的制备工艺，包括以下步骤：步骤一：采用化学方法将四乙酰核糖与烟酰胺进行偶联反应，生成核苷；步骤二：对生成的核苷进行脱保护处理，去除其保护基团；步骤三：对脱保护后的核苷进行纯化，得到纯化的核苷；步骤四：将纯化的核苷与磷酸化酶反应，生成nmn；所述四乙酰核糖含量为0.01-1摩尔，烟酰胺含量为0.01-1摩尔，所述磷酸化酶含量为0.01-1单位/摩尔核苷。
7.该制备工艺结合了化学合成与酶法磷酸化的优点，克服了酶解法成本高以及化学合成法产生杂质的问题，从而保证了产品的手性一致性，降低了生产成本，提高了产品纯度。
8.进一步的，所述步骤一中的偶联反应步骤如下：a. 将四乙酰核糖与烟酰胺以1:1的摩尔比混合在溶剂中，得到混合物；b. 调整混合物的ph值为5-9范围内，以便于进行下一步的偶联反应；c. 在25-100℃的温度下进行偶联反应，生成核苷；d. 反应完毕进行后处理，所述后处理包括滤液、洗涤和干燥，得到偶联反应后的固态核苷产品。
9.进一步的，所述步骤二中的脱保护处理步骤如下：a. 将得到的固态核苷产品溶解在溶剂中；b. 添加碱性或酸性的脱保护剂，所述脱保护剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、盐酸或
硫酸；c. 在25-100℃的温度和ph值5-9的条件下，进行脱保护反应，去除核苷的保护基团；d. 进行反应后处理，后处理包括滤液、中和、洗涤、干燥，得到脱保护后的核苷产品。
10.进一步的，所述步骤三中的具体的纯化步骤如下：a. 将脱保护后的核苷溶解在溶剂中；b. 通过分液漏斗进行溶剂萃取，以分离和去除不需要的杂质；c. 对萃取得到的溶液进行蒸馏处理，以去除溶剂；d. 将去溶剂后得到的溶液进行冷冻干燥，得到纯化的核苷产品。
11.以上纯化步骤确保了得到的核苷产品的纯度，为后续的磷酸化反应提供了优质的起始物料。
12.进一步的，所述溶剂包括醇类、酮类或酯类，所述醇类为甲醇，所述酮类为丙酮，所述酯类为乙酸乙酯。
13.进一步的，所述步骤四中生成nmn后，对nmn进行二次纯化处理，所述二次纯化包括色谱、晶体化方法，从而提高nmn的纯度。
14.进一步的，所述色谱纯化步骤如下：a. 将生成的nmn与乙醇溶解；b. 将溶解的nmn液体通过色谱柱，利用不同的亲和性，将nmn与其他可能的杂质分离；c. 收集流出色谱柱的液体，并进行检测，识别出含有nmn的部分；d. 将含有nmn的部分进一步通过蒸发去除溶液，得到纯化后的nmn。
15.通过色谱法的纯化，可以有效地将nmn与可能存在的杂质分离，确保最终产品的纯度和质量。
16.进一步的，所述晶体化纯化步骤如下：a. 将色谱法纯化后得到的nmn与乙醇溶解；b. 缓慢降低溶液的温度，使nmn开始结晶；c. 进行离心或过滤，将nmn晶体与母液分离；d. 使用适当的乙醇溶剂对nmn晶体进行洗涤，以去除可能附在晶体表面的杂质；e. 将洗涤后的nmn晶体进行干燥，得到纯度更高的nmn产品。
17.通过晶体化法的纯化，可以进一步提高nmn产品的纯度，并将其转化为适合存储和使用的固态形式。
18.进一步的，所述制备的nmn抗衰物质用于延缓人体衰老，治疗由细胞衰老导致的疾病。
19.本发明的有益效果：本发明，结合了化学合成与酶法磷酸化的优点，即克服酶解法成本高的问题，同时也解决因合成法手性一致问题，不但降低生产成本，同时也达到产品最高纯度和质量，无杂质，其具有显著的创新性和实用性，可为制药工业提供一种新的高效、成本低、纯度高的nmn抗衰物质制备工艺。
20.本发明，制备工艺操作步骤简单，易于实施，适合于工业化生产，在实际生产中，可以有效提高nmn的产量，满足市场对高质量nmn的需求，制得的nmn产品纯度高，质量优良，适合用于制备抗衰老药物，保健品，食品添加剂等，具有良好的应用前景。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例的工艺流程示意图；图2为本发明实施例的脱保护处理示意图；图3为本发明实施例的纯化步骤示意图；图4为本发明实施例的色谱纯化示意图；图5为本发明实施例的晶体化纯化示意图。
实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
24.需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例
25.如图1-5所示，一种nmn抗衰物质的制备工艺，包括以下步骤：步骤一：采用化学方法将四乙酰核糖与烟酰胺进行偶联反应，生成核苷；步骤二：对生成的核苷进行脱保护处理，去除其保护基团；步骤三：对脱保护后的核苷进行纯化，得到纯化的核苷；步骤四：将纯化的核苷与磷酸化酶反应，生成nmn；四乙酰核糖含量为0.5摩尔，烟酰胺含量为0.5摩尔，磷酸化酶含量为0.5单位/摩尔核苷。
26.该制备工艺结合了化学合成与酶法磷酸化的优点，克服了酶解法成本高以及化学合成法产生杂质的问题，从而保证了产品的手性一致性，降低了生产成本，提高了产品纯度。
27.步骤一中的偶联反应步骤如下：
a. 将四乙酰核糖与烟酰胺以1:1的摩尔比混合在溶剂中，得到混合物；b. 调整混合物的ph值为5范围内，以便于进行下一步的偶联反应；c. 在25℃的温度下进行偶联反应，生成核苷；d. 反应完毕进行后处理，后处理包括滤液、洗涤和干燥，得到偶联反应后的固态核苷产品。
28.步骤二中的脱保护处理步骤如下：a. 将得到的固态核苷产品溶解在溶剂中；b. 添加碱性或酸性的脱保护剂，脱保护剂包括氢氧化钠；c. 在25℃的温度和ph值5的条件下，进行脱保护反应，去除核苷的保护基团；d. 进行反应后处理，后处理包括滤液、中和、洗涤、干燥，得到脱保护后的核苷产品。
29.步骤三中的具体的纯化步骤如下：a. 将脱保护后的核苷溶解在溶剂中；b. 通过分液漏斗进行溶剂萃取，以分离和去除不需要的杂质；c. 对萃取得到的溶液进行蒸馏处理，以去除溶剂；d. 将去溶剂后得到的溶液进行冷冻干燥，得到纯化的核苷产品。
30.以上纯化步骤确保了得到的核苷产品的纯度，为后续的磷酸化反应提供了优质的起始物料。
31.以上所使用的溶剂为甲醇。
32.步骤四中生成nmn后，对nmn进行二次纯化处理，二次纯化包括色谱、晶体化方法，从而提高nmn的纯度。
33.色谱纯化步骤如下：a. 将生成的nmn与乙醇溶解；b. 将溶解的nmn液体通过色谱柱，利用不同的亲和性，将nmn与其他可能的杂质分离；c. 收集流出色谱柱的液体，并进行检测，识别出含有nmn的部分；d. 将含有nmn的部分进一步通过蒸发去除溶液，得到纯化后的nmn。
34.通过色谱法的纯化，可以有效地将nmn与可能存在的杂质分离，确保最终产品的纯度和质量。
35.晶体化纯化步骤如下：a. 将色谱法纯化后得到的nmn与乙醇溶解；b. 缓慢降低溶液的温度，使nmn开始结晶；c. 进行离心或过滤，将nmn晶体与母液分离；d. 使用适当的乙醇溶剂对nmn晶体进行洗涤，以去除可能附在晶体表面的杂质；e. 将洗涤后的nmn晶体进行干燥，得到纯度更高的nmn产品。
36.通过晶体化法的纯化，可以进一步提高nmn产品的纯度，并将其转化为适合存储和使用的固态形式。
37.制备的nmn抗衰物质用于延缓人体衰老，治疗由细胞衰老导致的疾病。
38.实施例1产出数据
项目实施例1反应转化率（%）78纯度（%）98总产出量（g）392
实施例
39.在本实施例中，先将0.8摩尔的四乙酰核糖和0.8摩尔的烟酰胺在醋酸中反应，得到偶联产物，随后经过脱保护处理，得到脱保护后的核苷。所述偶联以及脱保护处理中的温度均为50℃，ph值为7，脱保护剂采用氢氧化钾，溶剂采用丙酮，然后将得到的核苷在乙醇中进行纯化，得到纯化的核苷。最后将纯化的核苷与0.8单位/摩尔核苷的磷酸化酶反应，得到nmn。通过色谱法和晶体化法对得到的nmn进行纯化，并通过冷冻干燥得到固态的nmn产品。
40.实施例2产出数据项目实施例2反应转化率（%）82纯度（%）99总产出量（g）410
实施例
41.在本实施例中，先将1摩尔的四乙酰核糖和1摩尔的烟酰胺在醋酸中反应，得到偶联产物，随后经过脱保护处理，得到脱保护后的核苷。所述偶联以及脱保护处理中的温度均为75℃，ph值为8，脱保护剂采用盐酸，溶剂采用乙酸乙酯，然后将得到的核苷在异丙醇中进行纯化，得到纯化的核苷。最后将纯化的核苷与1单位/摩尔核苷的磷酸化酶反应，得到nmn。通过色谱法和晶体化法对得到的nmn进行纯化，并通过冷冻干燥得到固态的nmn产品。
42.实施例3产出数据项目实施例3反应转化率（%）80纯度（%）99.5总产出量（g）400
实施例
43.在本实施例中，先将0.6摩尔的四乙酰核糖和0.6摩尔的烟酰胺在醋酸中反应，得到偶联产物，随后经过脱保护处理，得到脱保护后的核苷。所述偶联以及脱保护处理中的温度均为100℃，ph值为9，脱保护剂采用硫酸，溶剂采用乙酸乙酯，然后将得到的核苷在丙酮中进行纯化，得到纯化的核苷。最后将纯化的核苷与0.6单位/摩尔核苷的磷酸化酶反应，得到nmn。通过色谱法和晶体化法对得到的nmn进行纯化，并通过冷冻干燥得到固态的nmn产品。
44.实施例4产出数据项目实施例4反应转化率（%）79
纯度（%）98.5总产出量（g）395根据上述实施例及实验数据，可以看出，实施例3的nmn抗衰物质的制备工艺得到的产品纯度最高（99.5%），且反应转化率也较高（80%），产出量在400g左右。因此，实施例3为最佳实施例。
45.实施例3采用1摩尔的四乙酰核糖和1摩尔的烟酰胺在醋酸中进行反应，然后将得到的核苷在异丙醇中进行纯化，并与1单位/摩尔核苷的磷酸化酶反应，最后通过色谱法和晶体化法进行纯化。实施例3的工艺流程和步骤与其他实施例相比没有太大的差异，但实验结果显示，实施例3的条件可能更有利于高效、高纯度的nmn生产。
46.以下为各个实施例工艺时间、能耗、材料成本的数据对比表项目/实施例实施例1实施例2实施例3实施例4总工艺时间（小时）87.578总能耗（千瓦时）109.58.510总材料成本（元）3000290028003000通过对照表的比较，我们可以清晰看到每个实施例的工艺时间、能耗和材料成本的对比情况。
47.从工艺时间来看，实施例3的工艺时间最短，只需7小时，表明实施例3的制备工艺效率最高。
48.从能耗来看，实施例3的总能耗最低，仅8.5千瓦时，表明实施例3的制备工艺节能性最好。
49.从材料成本来看，实施例3的材料成本最低，只需2800元，表明实施例3的制备工艺成本效益最高。
50.因此，从各项性能对比来看，实施例3在工艺时间、能耗和材料成本上都表现出优越性，可以被认为是最佳实施例。
51.与传统产品对比：产品纯度传统的nmn制备方法产品的纯度一般在95%以下，而本发明的最佳实施例（实施例3）可以达到99.5%的纯度，这明显提升了产品的质量。
52.生产成本传统的方法由于需要多次的纯化步骤，使得材料和能源消耗较大，成本较高。而本发明通过优化制备工艺，实施例3的总材料成本为2800元，总能耗仅为8.5千瓦时，相比传统方法大大降低了生产成本。
53.工艺时间传统的方法需要较长的反应和纯化时间，一般在10小时以上。而本发明的实施例3，整个制备过程仅需7小时，大大提高了生产效率。
54.反应转化率传统的方法由于反应条件不易控制，反应转化率一般较低。而本发明的实施例3的反应转化率可达80%，较传统方法有明显提升。
55.因此，本发明的nmn抗衰物质的制备工艺相比传统方法，在产品纯度、生产成本、工
艺时间和反应转化率等方面都具有明显的优势，体现了较高的实用价值和广阔的应用前景。
56.本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。