高纯鬼臼毒素制备新工艺

第18卷第10期 2001年 10月 精 细 化 工 FINE CHEMICALS Vol .18, No.10 Oct. 2 0 0 1 中间体 高纯鬼臼毒素制备新工艺� 温普红 (宝鸡文理学院 化学化工系,陕西 宝鸡 � 721007) 摘要: 以桃儿七为原料,甲醇作溶剂, 70 � 回流提取 3 次,每次 2 h。所得浸膏,用苯在 80 � 加热 回流溶解, 过滤、浓缩、放置结晶,得浅黄色粗品。用无水乙醇溶解粗品, 经活性炭脱色后, 浓缩 成树脂状, 用苯悬浮溶解,弃去不溶物。采用二步结晶法 ,先用苯作溶剂, 除去绝大部分杂质后, 再用苯�乙醇�V(苯)�V (乙醇) = 2�1�为溶剂, 重结晶, 得白色针状溶剂加合物结晶(熔点 92~ 93 � ) , 125 � 烘干 2 h, 脱去溶剂分子后,即得精品鬼臼毒素, 其质量分数> 96% , 产率为 1�7%。 关键词: 鬼臼毒素;桃儿七; 分离纯化 中图分类号: R282. 4� � 文献标识码: A � � 文章编号: 1003- 5214( 2001) 10- 0605- 03 � � 含有鬼臼毒素的植物主要是生长在美洲地区的 盾叶鬼臼( podophyllhum peltatun,又称足叶草)和生长 在喜马拉雅地区的桃儿七 ( Sinopodophyllum emodi Wall. ,又名大黄鬼臼、华鬼臼)。中药桃儿七是小檗 科植物桃儿七的干燥根及根茎,其性温、味苦,具有除 风湿、利气血、止咳等功效,常用于治疗风湿关节痛、 跌打损伤、风寒咳嗽、铁棒锤中毒等症。桃儿七中主 要含有木脂素类、黄酮类、皂甙、多糖和鞣质等化学成 分,其中木脂素的主要成分为鬼臼毒素, 其次为 ��盾 叶鬼臼素, ��盾叶鬼臼素, 4��去甲鬼臼毒素,去氧鬼臼 毒素, 4��去甲去氧鬼臼毒素,异鬼臼苦酮,锡金鬼臼毒 素和木脂素甙等。近年来的研究发现,鬼臼毒素除可 用于治疗尖锐湿疣、抑制疱疹病毒外, 它还是半合成 抗癌药物依托泊苷(VP- 16)的主要原料[ 1]。 桃儿七中鬼臼毒素的分离纯化大致可分成 化学提取分离法和柱层析分离法两类。化学提取分 离法具有操作简便、产量大的优点, 但所得产品纯度 较低; 和柱层析分离法虽然能得到质量分数大于 98%的鬼臼毒素产品,但操作烦琐,且产量低,难以满 足日益增长的需求。为此作者对制备高纯鬼臼毒素 的方法进行了研究,利用鬼臼毒素能形成溶剂加合物 的特性,采用二步结晶法,使粗品的纯化步骤大为减 化,在不用柱层析分离法的条件下, 成功地制备出了 质量分数大于96%的鬼臼毒素精品,总产率为1�7%。 1 � 实验 1. 1 � 仪器和试剂 R- 201型旋转蒸发器; SHB- B水循环多用真 空泵;HH- 4数显恒温水浴锅; LC- 4A 高效液相色 谱仪; X4型显微熔点测定仪。 桃儿七根茎(产自陕西太白) ; 鬼臼毒素对照品 �w (鬼臼毒素) = 98�5% ,中国药品生物制品检定所 提供�; 工业甲醇; 苯、无水乙醇、活性炭均为纯。 1�2 � 鬼臼毒素的提取分离与纯化 提取分离:称取 100�0 g 干燥的、已粉碎的桃儿 七根,用甲醇在70 � 回流提取 3次, 每次 2 h;合并 提取液并浓缩成红棕色浸膏后, 再用苯在 80 � 回流 提取2次,每次 2 h,过滤,所得滤液被浓缩至一定体 积,放置结晶,过滤后得到 2�5 g浅黄色的粗品。 纯化:将粗品用无水乙醇溶解,加入活性炭, 煮 沸 20 min 脱色。过滤后, 将滤液浓缩成树脂状, 加 苯悬浮溶解,弃去不易溶解的黄棕色杂质,滤液浓缩 结晶, 重复上述纯化操作 2 次。所得晶体在苯中反 复重结晶直到在器皿壁上观察不到黄色析出物, 用 苯�乙醇�V (苯) �V (乙醇) = 2�1�为溶剂, 将晶体在 80 � 加热溶解,冷却后, 析出白色针晶。将其在 125 � 的烘箱中烘 2 h, 脱去溶剂分子后, 即得鬼臼毒素 精品。 1�3 � 样品的测定 应用紫外分光光度法、薄层扫描法、荧光光度法 和高效液相色谱法测定植物中鬼臼毒素的方法已有 报道[ 2~ 5]。作者采用 HPLC法测定样品中的鬼臼毒 素,此部分工作由陕西省中医药研究院承担。 � 收稿日期: 2001- 07- 26 基金项目:陕西省教委重点科研基金资助项目( 99JK12) 2 � 结果与讨论 2. 1 � HPLC法测定结果 采用HPLC法对实验所得粗品、精品中鬼臼毒 素含量进行了测定。结果为: 粗品中鬼臼毒素质量 分数为 78�8% , 精品中鬼臼毒素质量分数为 96�5%。鬼臼毒素的粗品、精品、对照品的 HPLC 图 谱如图1所示。 图 1 � 鬼臼毒素粗品、精品及对照品的HPLC 图谱 由图 1可以看出, 经二步结晶法纯化制得的精 品,杂质峰的相对面积明显减小,使得鬼臼毒素的质 量分数达到了要求。 2�2 � 分离溶剂的选择 甲醇提取物中除含有鬼臼毒素外, 还含有大量 杂质如黄酮类物质等, 不能直接用结晶法精制。为 此分别选用石油醚(沸程 90 ~ 120 � )、氯仿、苯作 分离溶剂进行实验, 结果列于表1。 表 1� 不同分离溶剂的纯化结果比较 分离溶剂 精品产率 / % w (鬼臼毒素) / % 鬼臼毒素得率/ % 粗品外观 石油醚 (沸程 90~ 120 � ) 1. 8 85. 1 1. 53 橘黄色 氯仿 3. 9 50. 5 1. 97 黄色 苯 2. 5 78. 8 1. 97 浅黄色 由表 1可见,氯仿作溶剂所得产品量多质差; 用 石油醚时,产品质好量少; 当用苯作溶剂时, 获得了 较为满意的效果,因此,选用苯作分离溶剂。 2�3 � 结晶溶剂的选择 为了除去粗品中的杂质, 需寻找合适的结晶溶 剂。为此,选用苯、乙醇及不同体积配比的苯�乙醇 混合溶剂进行实验,结果列于表 2。由表 2可知, 采 用苯作结晶溶剂时, 得到的晶体形状较差, 熔程稍 长。但实验中发现, 在此条件下析出的晶体, 其溶解 度随温度的变化幅度较大, 并且此时鬼臼毒素的溶 解度大于黄色杂质的溶解度利于除杂。所以, 可利 用这些特性分离除去大部分杂质,故选用苯作第一 步结晶溶剂较为理想。然而要达到精品要求, 还需 进一步除杂纯化。由表 2可以看出,当用苯�乙醇�V (苯)�V (乙醇) = 2�1�作结晶溶剂时,所得晶体不仅 形状规则,熔程短,而且析出速度适中,因此,选用苯 �乙醇�V (苯) �V (乙醇) = 2�1�作为第二步结晶溶 剂。 表 2� 不同结晶体系析出晶体的比较 结晶溶剂 熔点/ � 晶形 苯 107~ 110 绒毛状结晶 乙醇 110~ 113 细针晶堆成球形 苯�乙醇�V(苯)�V (乙醇) = 1�1� 92~ 94 粗棒状晶体 苯�乙醇�V(苯)�V (乙醇) = 2�1� 92~ 93 针晶 苯�乙醇�V(苯)�V (乙醇) = 1�2� 88~ 92 棒状晶体堆成圆堆形 2�4 � 温度对析出晶体的影响 以苯、苯�乙醇�V (苯) �V (乙醇) = 2�1�分别作 结晶溶剂,考察温度对晶体析出时间及析出量的影 响,结果列于表 3。 表 3� 温度对晶体析出时间及析出量的影响 结晶溶剂 饱和溶液温度 / � 析出时间/ h 48 h后析出晶体量( 25 � ) 苯 80 70 60 50 立即析出 2 5 12 明显依次减少 苯�乙醇�V(苯) �V (乙醇) = 2�1� 80 60 40 12 20 34 依次略有减少 由表 3可以看出,用苯作结晶溶剂时, 在 70 � 制备饱和溶液,室温结晶较为适宜; 当选用苯�乙醇 �V (苯)�V(乙醇) = 2�1�作结晶溶剂时,饱和溶液温 度控制在80 � 较为理想。 3 � 结论 桃儿七的甲醇提取物, 经苯在 80 � 回流提取, 活性炭脱色,除去大部分杂质后,利用鬼臼毒素形成 溶剂加合物的特性, 采用二步结晶法,经晶型转化, 脱去溶剂分子后, 即可制得质量分数不低于 96%的 鬼臼毒素精品。该法与柱层析法[ 6]相比, 虽然产品 中鬼臼毒素的含量略低, 但由于不需要特殊的设备 且操作简便,适合于大批量生产,因此,在提高产量、 降低生产成本方面具有较强的优势。 参考文献: [ 1] � 杨璐璐,秦兴卫,杨 � 倩.桃儿七的研究现状及开发利用[ J] . 解 放军药学学报, 2000, 16(1) : 51- 52. [ 2] � 马健雄,林圣宇.紫外分光光度法测定鬼臼毒素及其制剂的含 量[ J] .海峡医学, 1995, 7( 2) : 20- 21. �606� 精 细 化 工 � FINE CHEMICALS� � � � � � � � � � � � � � 第 18卷 � [ 3] � 贾忠建.薄层扫描法测定桃儿七中鬼臼毒素的含量[ J] . 中草 药, 1988, 19( 7) : 13. [ 4] � 马守栋,孟庆礼.荧光分光光度法测定鬼臼毒素的含量[ J ] .中 国医院药学杂志, 1998, 18( 4) : 162- 163. [ 5] � 陈发奎.常用中草药有效成分的含量测定[M ] .北京: 人民卫生 出版社, 1997. 548. [ 6] � 王宝玺,王日升,汪 � 青,等.植物桃儿七中鬼臼毒素的提取及 HPLC分析[ J] .中国医药工业杂志, 1999, 30( 11) : 484- 485. 作者简介:温普红( 1958- ) ,女, 现任宝鸡文理学院副教授, 主持完成省级基金项目一项, 发表论文多篇, 现从事植物化 学研究, 电话: 0917- 3364294。 A New Technology for Preparing Podophyllotoxin of High Purity WEN Pu�hong ( Department of Chemistry and Chemical Engineering, Baoj i College of Arts and Science, Baoji 721007, China) Abstract:For perparat ion of podophyllotoxin of high purity from sinopodophyllum emodi Wall. by handy way, techniques of separation and purification of podophyllotoxin were studied. The raw material which was the smashed root of sinopodophyllum emodi Wall. was extracted under reflux 3 times ( 2 h each time) at 70 � with methanol. After the raffinate was concentrated into extract , it was dissolved at 80 � by refluxing with benzene and filtered. The concentrated f iltered liquor was put for crystallization. The light yellow crude product was filtered and dissloved in absolute alcohol. After decoloration the solution was concentrated into resinous substance, which was suspended in benzene and the isoluble substances were discarded.Two step crystallization method was used. At the first step, benzene was used as solvent and most impurity was separated. At the second step, using benzene�absolute alcohol �V ( C6H6) �V ( CH3CH2OH) = 2�1� as solvent ,white needles were obtained. The needles were transformed into refined podophyllotoxin by oven�drying for 2 h at 125 � .Mass percentage of podophyllotoxin in the refined product was> 96% and the total yield was 1�7% . Key words: podophyllotoxin; sinopodophyllum emodi Wall. ; separation and purification Foundation item:The scientific foundat ion of Shaanxi education committee ( 99JK12) (上接 604 页) 工学硕士学位,现大连理工大学博士在读, 多年来从事精细 化学品的合成工作,曾获原冶金部科技进步二等奖和辽宁省 科技进步三等奖, 已发表论文多篇,电话: 0412- 5597266; 电 子信箱: zhiqiang_zhang@ hotmail. com。 Catalytic Synthesis of Dimethyl 2, 6�Naphthalenedicarboxylate over Silicotungstic Acid ZHANG Zhi�qiang, TIAN Zheng�hua ( Chemical Engineering School , Anshan Institute of Iron & Steel Technology , Anshan 114002, China) Abstract:An important monomer dimethyl 2, 6�naphthalenedicarboxylate ( DM�2, 6�NDC) was prepared over silicotungst ic acid.The opt imum react ion conditions were determined.The molar ratio of methanol to 2, 6�naphthalenedicarboxylic acid ( 2, 6�NDA) was 70�1, reaction temperature 190 � , react ion t ime 6 hours and the amount of catalysts was 1% ( based on the mass of 2, 6�NDA) . Under these condit ions the yield of DM�2, 6�NDC was greater than 93% and w ( DM�2, 6�NDC) was over 99% by GC analysis. Key words: silicotungstic acid; dimethyl 2, 6�naphthalenedicarboxylate; catalysis; esterification �607�第 10 期 温普红:高纯鬼臼毒素制备新工艺