背景及概述^[1][2]

β-煙酰胺單核苷酸（NMN）是輔酶I的合成底物，在被煙酰胺核苷酸腺苷轉(zhuǎn)移酶腺苷化后即變成輔酶I（NAD）。在生物體內(nèi)β-煙酰胺單核苷酸的水平和煙酰胺核苷酸腺苷轉(zhuǎn)移酶（NAMPT）的活性直接影響到NAD的濃度，同時(shí)β-煙酰胺單核苷酸直接參與體內(nèi)腺苷轉(zhuǎn)移，是體內(nèi)重要的一種合成底物和功能調(diào)節(jié)物質(zhì)。在治療應(yīng)用方面，β-煙酰胺單核苷酸可以用于抗衰老、治療慢性病等，同時(shí)研究表明β-煙酰胺單核苷酸還對胰島素的分泌起到調(diào)節(jié)作用，對mRNA表達(dá)水平也有影響。因此，β-煙酰胺單核苷酸在醫(yī)藥治療方面有著廣泛的應(yīng)用前景，同時(shí)也作為一種反應(yīng)底物在化工方面有著廣泛的市場前景。

β-煙酰胺單核苷酸一般應(yīng)用離子交換樹脂進(jìn)行純化，由于其與多種類似物如NAD帶電荷和極性極為相近，分離純化有很大困難，無法將其中的類似物雜質(zhì)完全去除，所以離子交換法獲得的產(chǎn)品純度只有60%左右，收率只有40%，生產(chǎn)效率低下，不適合規(guī)?；a(chǎn)。

β-煙酰胺單核苷酸

應(yīng)用^[3]

β-煙酰胺單核苷酸是人體固有的物質(zhì)之一，在人體細(xì)胞能量生成中扮演重要角色，它參與細(xì)胞內(nèi)NAD(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，細(xì)胞能量轉(zhuǎn)化的重要輔酶)的合成，在細(xì)胞的能量代謝中起到關(guān)鍵的作用，同時(shí)被用于抗衰老研究，目前國外正對β-煙酰胺單核苷酸的抗衰老效果和安全性進(jìn)行人體臨床試驗(yàn)。同時(shí)研究表明，β-煙酰胺單核苷酸(NMN)對胰島素的分泌也能起到調(diào)節(jié)作用，對mRNA的表達(dá)水平也有影響，因此β-煙酰胺單核苷酸(NMN)在醫(yī)療治療領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

制備^[2]

S1、縮合：以四乙酰核糖、煙酸胺或煙酸乙酯做為起始物料，在溶劑中經(jīng)催化劑作用進(jìn)行縮合反應(yīng)得到含有煙酸乙酯三乙酰核苷或煙酰胺三乙酰核苷的溶液；其中

a)催化劑為TMSCl、TMSBr、TMsOTf中的任意一種；

b)物料摩爾比，四乙酰核糖：煙酸胺或煙酸乙酯：催化劑為1：1：0.1～1：1.1：0.1；

c)反應(yīng)溶劑為二氯甲烷、四氫呋喃、乙腈中任意一種；

d)溶劑與四乙酰核糖的體積質(zhì)量比為3～5ml/g；

e)縮合反應(yīng)溫度為0℃～25℃，催化劑加入溫度為0℃～5℃；

f)縮合反應(yīng)時(shí)間以TLC監(jiān)控四乙酰核糖消失為止，為12h～14h。

反應(yīng)結(jié)束后，控溫0℃～5℃加入0.2～0.3當(dāng)量的三乙胺淬滅反應(yīng)(淬滅催化劑)，得到煙酸乙酯三乙酰核苷或煙酰胺三乙酰核苷的溶液無需再進(jìn)行處理可直接用于下一步反應(yīng)。

S2、氨解和脫保護(hù)：將步驟S1中含有煙酸乙酯三乙酰核苷的溶液先通入氨氣進(jìn)行氨解，再加入有機(jī)堿脫去乙?；?，含有煙酰胺三乙酰核苷的溶液直接加入有機(jī)堿脫去乙?；?，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)處理得到中間體煙酰胺核糖；其中

a)煙酸乙酯三乙酰核苷氨解溫度為-5℃～5℃，氨解時(shí)間以TLC監(jiān)控?zé)熕嵋阴ト阴：塑障橹梗瑸?h～1.5h；

b)脫保護(hù)的有機(jī)堿為乙醇鈉或甲醇鈉的中任意一種，溶劑為乙醇或甲醇，溶解后加入反應(yīng)液中，溶劑與有機(jī)堿的體積質(zhì)量比為10ml/g；

c)煙酸乙酯三乙酰核苷和煙酰胺三乙酰核苷與有機(jī)堿的摩爾比均為1：2～1：3；

d)煙酸乙酯三乙酰核苷和煙酰胺三乙酰核苷脫保護(hù)反應(yīng)溫度為-5℃～5℃；

e)煙酸乙酯三乙酰核苷脫保護(hù)反應(yīng)時(shí)間以TLC監(jiān)控?zé)熕嵋阴ト阴：塑障橹梗瑸?h～1.5h；煙酰胺三乙酰核苷脫保護(hù)反應(yīng)時(shí)間以TLC監(jiān)控?zé)燉０啡阴：塑障橹?，?h～2h。

反應(yīng)完，反應(yīng)液中先加入1mol/L鹽酸淬滅多余的有機(jī)堿，控制pH為5～6，再加入甲基叔丁基醚、異丙醇和叔丁醇中任意一種攪拌析晶，析晶溫度為-5℃～5℃；析晶出的固體里含有少量無機(jī)鹽氯化鈉和氯化銨，無需要除去。

S3、化學(xué)拆分：中間體煙酰胺核糖為消旋體，在溶劑中經(jīng)化學(xué)試劑拆分、重結(jié)晶、除鹽后得到β-煙酰胺核糖；其中

a)化學(xué)試劑為(S)-(-)-alpha-甲芐基異氰酸酯；

b)煙酰胺核糖與拆分化學(xué)試劑(S)-(-)-alpha-甲芐基異氰酸酯摩爾比為1：1～1：1.5；

c)溶劑為甲醇與水的混合溶劑，甲醇與水體積比為2：1～1：1，溶劑與煙酰胺核糖的體積質(zhì)量比為10ml/g；

d)拆分條件：加熱回流后冷卻析晶，重復(fù)此操作3～4次。

得到的β-煙酰胺核糖的(S)-(-)-alpha-甲芐基異氰酸酯鹽用甲醇與水的混合溶劑再重結(jié)晶一次后，加入有機(jī)溶劑(乙酸乙酯、二氯甲烷)中，加入1mol/L的氫氧化鈉水溶液，劇烈攪拌后，除去有機(jī)層，水層采用離子交換樹脂除鹽后再凍干得β-煙酰胺核糖。

S4、磷酸化：將步驟S3中經(jīng)拆分得到的β-煙酰胺核糖在溶劑中經(jīng)三氯氧磷磷酸化后，先經(jīng)有機(jī)溶劑萃取除雜，除雜后的水層再過離子交換樹脂除鹽，最后水溶液凍干得到β-煙酰胺單核苷酸；其中

a)β-煙酰胺核糖與三氯氧磷的摩爾比為1：1.5～1：2；

b)溶劑為四氫呋喃和乙腈中的任意一種；

c)溶劑與β-煙酰胺核糖的體積質(zhì)量比為5～6ml/g；

d)反應(yīng)溫度為0℃～25℃，三氯氧磷加入溫度為0℃～5℃；

e)反應(yīng)時(shí)間以HPLC監(jiān)控β-煙酰胺核糖消失為止，為12h～16h。

反應(yīng)后處理，控制溫度為-5℃～5℃，將反應(yīng)液緩慢倒入常溫水中先淬滅三氯氧磷，再將反應(yīng)析出的固體用水溶解，加入乙酸乙酯，攪拌，除去乙酸乙酯層，水層采用離子交換樹脂除鹽后凍干得到β-煙酰胺單核苷酸。

主要參考資料

[1] 張穎、蔣雨馨、朱逸浩、吳劍榮. (2020). β-煙酰胺單核苷酸合成技術(shù)研究進(jìn)展. 食品科技, v.45;No.348(10), 246-250.

[2] 吳長泉. (2020). β-煙酰胺單核苷酸在預(yù)防脫發(fā)或促進(jìn)毛發(fā)生長產(chǎn)品中的應(yīng)用.

[3] 呂小群, 張偌瑜, 徐學(xué)文, 管云楓, & 繆朝玉. (2010). 煙酰胺單核苷酸腺苷轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)、純化及活性測定. 第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)(11), 1251-1254.