CN100393691C

CN100393691C - 一种采用大孔吸附树脂制备扁桃酸的方法

Info

Publication number: CN100393691C
Application number: CNB2006100694978A
Authority: CN
Inventors: 陈剑锋; 陈浩
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2006-10-25
Filing date: 2006-10-25
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2026-10-25
Also published as: CN1944381A

Abstract

本发明提供一种采用大孔吸附树脂制备扁桃酸的方法。该制备方法为：含有扁桃酸的溶液，用大孔吸附树脂吸附至饱和，用水洗去极性杂质，再用亲水性溶剂洗脱扁桃酸组分，洗脱液经减压回收溶剂、真空浓缩、干燥成扁桃酸粗品。本发明构思新颖，工艺简单，产品品质高，生产成本低，可用于不同来源的扁桃酸提取物的进一步分离纯化，具有较大推广性。

Description

一种采用大孔吸附树脂制备扁桃酸的方法

技术领域

本发明涉及一种手性药物的分离纯化方法，更具体涉及一种采用大孔吸附树脂制备手性药物扁桃酸的方法。

背景技术

手性合成技术和手性药物的开发已成为当今世界生物制药和有机化学的研究热点。药物手性化已成为国际新药研究和开发的方向之一。手性药物(chiral drug)是指具有药用生理活性的单一对映体化合物药物，不同手性的药物作用于生物体时，在生物活性、代谢过程及毒性等方面往往存在显著差异。

扁桃酸(mandelic acid)是一种重要的计划生育手性药物，也是许多重要手性药物的中间体原料。扁桃酸本身具有杀精子和灭滴虫的双重功效，以扁桃酸为前体可以合成血管扩张药环扁桃酯、尿路感染消炎药扁桃酸乌洛托品、奥昔布宁和镇痉药扁桃酸苄酯等药物。目前，在市场上销售的扁桃酸有左旋扁桃酸、右旋扁桃酸或扁桃酸消旋体等。国际市场上扁桃酸需求约以年均10％的速度增长，2000年中国扁桃酸消费量约为250吨[张楠，手性化合物扁桃酸开发前景广阔，中国化工报，2002-2-21]。因此，研究扁桃酸的制备方法具有一定的指导意义和广阔的市场前景。

目前，世界范围内树脂产品的种类繁多，分类方法也各不相同，根据聚合反应的类型可分成缩聚型树脂和加聚型树脂，根据树脂的物理结构可分成凝胶型树脂、均孔型树脂和大孔型树脂。

由于扁桃酸分子组成中存在羧酸，扁桃酸为弱酸性有机酸[陈剑锋等，手性药物扁桃酸的理化特性测定，福州大学学报，2005，33(3)：395～399]。根据离子交换理论，在碱性条件下，扁桃酸是以阴离子状态存在，可选用凝胶型阴离子交换树脂分离扁桃酸，但在酸性条件下，尤其是pH值＜5.5时，扁桃酸主要以分子状态存在，宜用大孔吸附树脂进行富集分离。

目前，国内生产流通的主要大孔吸附树脂商品，根据树脂的品牌可划分为上海罗门哈斯公司(中美合资)的Amberlite系列，浙江漂莱特(中英合资)的Dowex系列，华东理工大学的HZ系列，以及南开大学化工厂的D、DM、DA和NKA系列等大孔吸附树脂产品；根据树脂的骨架结构则主要是苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、环氧系、乙烯吡啶系、脲醛系和氯乙烯系等大孔吸附树脂产品；根据树脂的极性可划分成非极性树脂(如HZ802、HZ803、HZ816、HZ818、DA201、Amberlite XAD-2、Amberlite XAD-4、1300、1400)、弱极性树脂(如HZ801、HZ841、DK110、Amberlite IRC-84、D113)、中等极性树脂(如HZ806、D101、AB-8)和极性树脂(如NKA-9)等大孔吸附树脂产品。

由于扁桃酸易溶于热水以及甲醇、乙醇、丙酮等亲水性溶剂中，因此，对吸附在大孔树脂上的扁桃酸，可采用热水或甲醇、丙酮等亲水性溶剂进行洗脱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用大孔吸附树脂制备扁桃酸的方法，该方法不仅设备简单、分离效果好、产品收率高，而且树脂使用寿命长、生产成本低。

本发明的采用大孔吸附树脂制备扁桃酸的方法是这样实现的：含有扁桃酸的溶液，用大孔吸附树脂吸附至饱和，用水洗去极性杂质，再用亲水性溶剂洗脱扁桃酸组分，洗脱液经减压回收溶剂、真空浓缩、干燥成扁桃酸粗品。

本发明制备方法的主要优点在于：充分利用了酸性条件下，尤其是pH值＜5.5时，大孔吸附树脂对目标活性物质扁桃酸的吸附力与对蛋白质、多糖、脂类物质、色素、无机盐等杂质的吸附力的不同，以及扁桃酸与蛋白质、多糖、脂类物质、色素、无机盐等杂质在亲水性溶剂水溶液中溶解度的差异，真正达到了扁桃酸与杂质的高效分离。

具体实施方式

将含有扁桃酸的溶液，用大孔吸附树脂吸附至饱和，先用不少于2倍树脂量(V/V)的水洗去极性杂质，再用4～8倍树脂量(V/V)的25～60％的亲水性溶剂水溶液，以1～3倍树脂量/小时的流速(V/V)洗脱扁桃酸组分，洗脱液在-0.05～-0.09MPa、50～65℃条件下，经减压回收溶剂、真空浓缩、干燥成扁桃酸粗品。

其中大孔吸附树脂骨架的化学组成可以是聚苯乙烯、聚丙烯酸或酚醛中的一种或几种，优先选用聚苯乙烯或聚丙烯酸，大孔吸附树脂可以是聚苯乙烯骨架的HZ801、HZ802、HZ803、HZ806、HZ816、HZ818、HZ841、Amberlite XAD-2、Amberlite XAD-4中的一种或几种，也可以是聚丙烯酸骨架的D101、DK110、Amberl ite IRC-84、AB-8、D113中的一种或几种。。

所选用的亲水性溶剂可以是甲醇、丙酮、乙醇、丙醇或异丙醇中的一种或几种混合溶剂，优先选用甲醇或丙酮。优先选用甲醇或丙酮作为亲水性溶剂的优点是：虽然甲醇、丙酮、乙醇、丙醇或异丙醇等亲水性溶剂对扁桃酸的洗脱效果相当，但相对于其它亲水性溶剂而言，甲醇或丙酮的沸点更低、溶剂回收时能耗更小，能显著降低扁桃酸产品的制备成本。

含有扁桃酸的溶液可以是来源于植物提取的扁桃酸提取物、来源于生物合成的扁桃酸发酵液、来源于酶催化或拆分的扁桃酸反应液、来源于化学合成或拆分的扁桃酸反应液中的一种或几种。

扁桃酸为左旋扁桃酸、右旋扁桃酸或外消旋扁桃酸中的一种或几种。

本发明理化参数测定方法如下：

(1)扁桃酸含量的测定：采用高效液相色谱法。测定条件：Agilent 1100型高效液相色谱仪(DAD二极管阵列检测器)，Waters Nova-Pak C₁₈色谱柱(Φ4.6×250mm，5μm)，流动相为50mmol/L磷酸盐缓冲液(pH 6.8)∶甲醇＝9∶1(V/V)，流速1.0ml/min，柱温30℃，进样量20μL，检测波长220nm。以扁桃酸消旋体(购自Sigma公司)为对照。

(2)扁桃酸的光学对映体含量(e.e值)的测定：采用毛细管电泳法。电泳条件：中性熔融硅毛细管柱(I.D.75μm，有效长度50cm)，缓冲液为含150g/L羟丙基-β-环糊精的100mmol/L Tris磷酸溶液(pH 7.6)，分离电压20kV，分离柱温20℃，进样压力2.76×10³Pa，进样时间8sec，紫外检测波长214nm，以R-扁桃酸和S-扁桃酸标准品(购自Sigma公司)为对照。标准品用超纯水配制(Milli.-QII型超纯水系统)，浓度为0.75mmol/L。毛细管预处理：每次使用前分别用超纯水(13.78×10⁴Pa)淋洗3min、0.1mol/L NaOH(6.89×10⁴Pa)淋洗2min、超纯水淋洗3min。每次进样前用超纯水和缓冲液各淋洗2min。对映体过量值的计算公式：e.e.＝([R]-[S])/([R]+[S])×100％，其中：[R]和[S]是R型和S型扁桃酸的含量(mmol/L)。

(3)多糖含量测定采用苯酚-硫酸法，以葡萄糖或D-半乳糖为对照。蛋白质含量测定采用FoLin-酚法，以小牛血清白蛋白为对照。无机离子含量测定采用试剂盒测定，其中SO₄ ^2-的测定采用氯化钡沉淀法，Cl^-测定采用硝酸银沉淀法，Ca²⁺和Mg²⁺的测定采用甲基百里香酚蓝络合法。

本发明干燥方法如下：

(1)喷雾干燥条件为：进料液浓度10～20波美度(60℃)，PG-5型喷雾干燥机进口温度160～250℃，出口温度60～110℃，离心转头工作压力1.6～3.0kgf/cm²。

(2)冷冻干燥条件为：干燥温度-10～-60℃，升华温度35～70℃，压力0.05～0.18mbar，干燥时间20～40h。

(3)真空干燥条件：干燥温度45～75℃，压力-0.06～-0.095MPa，干燥时间15～50h。

本发明制备方法的实施例陈述如下：

实施例1

pH值为6.85、S-扁桃酸浓度为80.0mmol/L的发酵液，采用盐酸或硫酸调pH值至2.0后，采用D101大孔吸附树脂，在100r/min的搅拌转速条件下，静态吸附至饱和，先用不少于2倍树脂量的水(V/V)洗去极性杂质，再用4倍树脂量的40％甲醇水溶液(V/V)，以2倍树脂量/小时的流速(V/V)洗脱扁桃酸组分，洗脱液在-0.05～-0.09MPa、50～65℃条件下，经减压回收溶剂、真空浓缩、喷雾干燥成扁桃酸粗品。经测定，扁桃酸的回收率93.2％，扁桃酸的纯度为62.4％。

实施例2

pH值为4.38、R-扁桃酸浓度为112.5mmol/L的桃叶提取液，采用DK110大孔吸附树脂，以0.5倍树脂量/小时的上柱流速(V/V)，动态吸附至饱和，先用不少于2倍树脂量的水(V/V)洗去极性杂质，再用6倍树脂量的25％甲醇水溶液(V/V)，以3倍树脂量/小时的流速(V/V)洗脱扁桃酸组分，洗脱液在-0.05～-0.09MPa、50～65℃条件下，经减压回收溶剂、真空浓缩、冷冻干燥成扁桃酸粗品。经测定，扁桃酸的回收率90.6％，扁桃酸的纯度为60.3％。

实施例3

pH值为3.95、R，S-扁桃酸浓度为236.2mmol/L的扁桃腈酶水解液，采用Amberlite XAD-2大孔吸附树脂，以0.67倍树脂量/小时的上柱流速(V/V)，动态吸附至饱和，先用不少于2倍树脂量的水(V/V)洗去极性杂质，再用6倍树脂量的60％甲醇水溶液(V/V)，以1倍树脂量/小时的流速(V/V)洗脱扁桃酸组分，洗脱液在-0.05～-0.09MPa、50～65℃条件下，经减压回收溶剂、真空浓缩、真空干燥成扁桃酸粗品。经测定，扁桃酸的回收率93.7％，扁桃酸的纯度为62.8％。

实施例4

pH值为6.53、R，S-扁桃酸浓度为102.9mmol/L的发酵液，采用盐酸或硫酸调pH值至2.3后，采用HZ806大孔吸附树脂，富集吸附至饱和，先用不少于2倍树脂量的水(V/V)洗去极性杂质，再用8倍树脂量的60％乙醇水溶液(V/V)，以3倍树脂量/小时的流速(V/V)洗脱扁桃酸组分，洗脱液在-0.05～-0.09MPa、50～65℃条件下，经减压回收溶剂、真空浓缩、喷雾干燥成扁桃酸粗品。经测定，扁桃酸的回收率92.6％，扁桃酸的纯度为62.3％。

实施例5

pH值为4.69、R-扁桃酸浓度为132.6mmol/L的桃叶提取液，采用HZ801∶HZ802(2∶1)(V/V)大孔吸附树脂，富集吸附至饱和，先用不少于2倍树脂量的水(V/V)洗去极性杂质，再用6倍树脂量的45％乙醇水溶液(V/V)，以1倍树脂量/小时的流速(V/V)洗脱扁桃酸组分，洗脱液在-0.05～-0.09MPa、50～65℃条件下，经减压回收溶剂、真空浓缩、冷冻干燥成扁桃酸粗品。经测定，扁桃酸的回收率93.6％，扁桃酸的纯度为63.5％。

实施例6

pH值为4.21、R-扁桃酸浓度为206.9mmol/L的扁桃腈酶水解液，采用HZ816大孔吸附树脂，富集吸附至饱和，先用不少于2倍树脂量的水(V/V)洗去极性杂质，再用8倍树脂量的25％乙醇水溶液(V/V)，以2倍树脂量/小时的流速(V/V)洗脱扁桃酸组分，洗脱液在-0.05～-0.09MPa、50～65℃条件下，经减压回收溶剂、真空浓缩、真空干燥成扁桃酸粗品。经测定，扁桃酸的回收率90.8％，扁桃酸的纯度为60.2％。

实施例7

pH值为6.27、R-扁桃酸浓度为120.6mmol/L的发酵液，采用盐酸或硫酸调pH值至1.9后，采用D113大孔吸附树脂，富集吸附至饱和，先用不少于2倍树脂量的水(V/V)洗去极性杂质，再用4倍树脂量的25％丙酮水溶液(V/V)，以1倍树脂量/小时的流速(V/V)洗脱扁桃酸组分，洗脱液在-0.05～-0.09MPa、50～65℃条件下，经减压回收溶剂、真空浓缩、喷雾干燥成扁桃酸粗品。经测定，扁桃酸的回收率93.1％，扁桃酸的纯度为62.9％。

实施例8

pH值为4.53、R-扁桃酸浓度为93.6mmol/L的桃叶提取液，采用HZ802大孔吸附树脂，富集吸附至饱和，先用不少于2倍树脂量的水(V/V)洗去极性杂质，再用4倍树脂量的60％丙酮水溶液(V/V)，以2倍树脂量/小时的流速(V/V)洗脱扁桃酸组分，洗脱液在-0.05～-0.09MPa、50～65℃条件下，经减压回收溶剂、真空浓缩、冷冻干燥成扁桃酸粗品。经测定，扁桃酸的回收率91.2％，扁桃酸的纯度为59.6％。

实施例9

pH值为4.65、S-扁桃酸浓度为188.3mmol/L的扁桃腈酶水解液，采用HZ803大孔吸附树脂，富集吸附至饱和，先用不少于2倍树脂量的水(V/V)洗去极性杂质，再用8倍树脂量的45％丙酮水溶液(V/V)，以3倍树脂量/小时的流速(V/V)洗脱扁桃酸组分，洗脱液在-0.05～-0.09MPa、50～65℃条件下，经减压回收溶剂、真空浓缩、真空干燥成扁桃酸粗品。经测定，扁桃酸的回收率91.4％，扁桃酸的纯度为58.5％。

以上实施例旨在进一步举例描述本发明，而不是以任何方式限制本发明。

本发明构思新颖，工艺简单，产品品质高，生产成本低，可用于不同来源的扁桃酸提取物的进一步分离纯化，具有较大的推广意义。

Claims

1.一种采用大孔吸附树脂制备扁桃酸的方法，其特征在于：含有扁桃酸的溶液，用大孔吸附树脂吸附至饱和，用水洗去极性杂质，再用亲水性溶剂洗脱扁桃酸组分，洗脱液经减压回收溶剂、真空浓缩、干燥成扁桃酸粗品；所述的步骤为：含有扁桃酸的溶液，用大孔吸附树脂吸附至饱和，先用体积比不少于2倍树脂量的水洗去极性杂质，再用体积比4～8倍树脂量的25～60％的亲水性溶剂水溶液，以体积比为1～3倍树脂量/小时的流速洗脱扁桃酸组分，洗脱液在-0.05～-0.09MPa、50～65℃条件下，经减压回收溶剂、真空浓缩、干燥成扁桃酸粗品。

2.根据权利要求1所述的采用大孔吸附树脂制备扁桃酸的方法，其特征在于：所述的大孔吸附树脂骨架的化学组成是聚苯乙烯、聚丙烯酸或酚醛中的一种或几种；

3.根据权利要求1所述的采用大孔吸附树脂制备扁桃酸的方法，其特征在于：所述的亲水性溶剂是甲醇、丙酮、乙醇、丙醇或异丙醇中的一种或几种混合溶剂。

4.根据权利要求1所述的采用大孔吸附树脂制备扁桃酸的方法，其特征在于：所述扁桃酸是左旋扁桃酸、右旋扁桃酸或外消旋扁桃酸中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的采用大孔吸附树脂制备扁桃酸的方法，其特征在于：所述含有扁桃酸的溶液是来源于植物提取的扁桃酸提取物、来源于生物合成的扁桃酸发酵液、来源于酶催化或拆分的扁桃酸反应液、来源于化学合成或拆分的扁桃酸反应液中的一种或几种。