CN101830905B - 一种制备及半合成氢溴酸加兰他敏的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备及半合成氢溴酸加兰他敏的方法，采用植物石蒜，其工序包括原料前处理步骤、超临界萃取步骤、粗分离步骤、精制步骤、副产物半合成步骤、成盐结晶步骤。本发明采用超临界萃取技术进行提取，能有效的提高提取效率及节约提取试剂成本，采用大孔吸附树脂进行粗分离，采用高收率的Sephadex LH-20柱精制得到纯度大于98％的加兰他敏，大大提高了分离的效率并且避免了环境污染。同时，本发明的副产物半合成步骤，能充分利用提取过程中的副产物，提高原料利用率及工艺的总收率。最终经过成盐结晶步骤后得到纯度大于99％的氢溴酸加兰他敏。本发明构想合理，方法简便，容易推广。
Description
技术领域
本发明属于化学物质或药品的制造方法，涉及氢溴酸加兰他敏的制备方法，特别是以植物石蒜为原料，一种制备及半合成氢溴酸加兰他敏的方法。
背景技术
天然生物碱——加兰他敏(Galnathamine)作为胆碱酷酶抑制剂的一种，来自于单子叶植物中的石蒜科，原用于重症肌无力、小儿麻痹后遗症等症的治疗，近年来被应用于临床治疗老年性痴呆，且效果明显，几乎无副作用。
加兰他敏的分子式为C17H21NO3，分子量是287.35，中文名称：(4aS，6R，8aS)-4a，5，9，10，11，12-六氢-3-甲氧基-11-甲基-6H-苯并呋喃[3a，3，2-ef][2]苯并氮杂-6-醇。
据申请人所知，加兰他敏是有效的、具有竞争性和可逆的乙酰胆碱酯酶抑制剂，无肝毒性。可治疗轻度和中度老年性痴呆症(阿尔茨海默氏症，AD症)，对痴呆患者和脑器质性病变引起的记忆障碍有改善作用，并且已经被用于FDA批准的Nivalin和Reminyl生产。
近年来，加兰他敏的氢溴酸盐已成功地用于治疗小儿麻痹后遗症，重症肌无力和肠麻痹等.该药可以透过血脑屏障，对中枢神经系统细胞突触有兴奋性刺激作用，能改善学习记忆和认知功能，临床使用治疗老年痴呆症的记忆障碍，即阿尔茨海默病(Alzheimer’S Disease，AD)，获得很好疗效。
加兰他敏最初是由石蒜科植物沃氏雪莲花和水仙属植物中提取分离而得到的生物碱，由于植物资源有限，近10年来，全球都在积极寻找加兰他敏新的植物资源，而石蒜由于其加兰他敏含量较高(约千分之一)且植物原料成本相对较低而备受关注。而目前，全世界每年从植物中提取的加兰他敏仅几百公斤，每个早老性痴呆患者每年需10-15g，每年最多也只能有几万个病人得到治疗，因此有必要对加兰他敏的提取、纯化、制备技术进行进一步的研究，并综合利用石蒜中其它活性成分，半合成制备加兰他敏，更充分的利用石蒜资源以解决目前紧张的供求局面。
据申请人从公开的中国专利文献获悉，对于从石蒜中提取分离得到加兰他敏的方法有：
2005年在中国专利文献上公开的(公开号CN101080231)名称为“氢溴酸加兰他敏的制备方法”(发明人：B.加贝塔等)，该发明专利申请涉及纯化加兰他敏(I)的方法，包括从得自含有加兰他敏的石蒜科植物的生物碱混合物沉淀氢溴酸加兰他敏，用碱处理该氢溴酸盐，用其中R1是氢或甲基且R2选自正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基的通式(II)的溶剂提取和结晶加兰他敏。所得纯的加兰他敏可方便地用于制备氢溴酸加兰他敏；
2005年在中国专利文献上公开的(公开号CN1807652)名称为“氢溴酸加兰他敏生产方法”(发明人：黄玉君等)，该生产方法采用酶反应及连续动态逆流萃取和柱层析相结合的方法从石蒜属植物中分离提取纯度为99％的加兰他敏，再以纯度为99％的加兰他敏为原料，制得纯度达98.5％的氢溴酸加兰他敏。其还公开了从石蒜属植物中分离提取纯度为99％的加兰他敏的工艺流程和工艺条件，为适应工业化生产提供了依据；
2003年中国专利文献上公开的(公开号CN1490319)名称为“从石蒜粗提物中分离高纯度加兰他敏的方法”(发明人：郑亚津等)，其涉及一种用逆流色谱技术从石蒜粗提物中分离制备高纯度加兰他敏的方法，其所用的溶剂体系为烷烃、卤代烃、脂肪醇、脂肪酮、脂肪酯、醚类、无机盐缓冲液、水等溶剂其中的三个、四个或二个组分构成，具体是按体积比将上述溶剂体系配置，摇匀后静置分层，以混合后上下分层的两相溶剂组合为流动相和固定相，利用相对移动的互不混溶的两相溶剂，在处于动态平衡的两相中将具有不同分配比的石蒜粗提取物溶解液组份进行分离，得到固体加兰他敏；
2003年在中国专利文献上公开的(公开号CN1611502)名称为“从植物提取物中分离加兰他敏的方法”(发明人：傅和亮等)，其涉及从含石蒜科生物碱的植物提取物中分离加兰他敏的方法，基本工艺是，将含石蒜科生物碱的植物提取物经过预处理，经阳离子交换树脂吸附、洗脱，跟踪检测洗脱流份，浓缩富集加兰他敏段流份，得加兰他敏游离碱粗品，再以有机溶剂重结晶，得纯度为99％左右的加兰他敏游离碱结晶。
上述有关加兰他敏或氢溴酸加兰他敏制备和生产方法，都涉及了提取分离氢溴酸加兰他敏的方法，尽管这些对氢溴酸加兰他敏制备和生产方法各具特色，但申请人认为，这些方法基本上都需要使用有机溶剂且还有一定的量，而大量使用有机溶剂，会引起环境污染；同时也存在提取效率不高，原料利用率较低的不足。
发明内容
本发明的目的是，针对上述现有技术存在的不足，提供一种制备及半合成氢溴酸加兰他敏的方法，以解决现有提取及制备加兰他敏大量使用有机溶剂，造成环境污染，生产成本过高以及效率低下的问题，并尽可能实现综合利用提取过程中的副产物二氢加兰他敏及二羟加兰他敏，将其再利用，半合成加兰他敏，解决现有加兰他敏原料提取收率低下的问题。
本发明的技术解决方案是，采用植物石蒜；以水溶液为溶剂，应用酶反应对植物石蒜进行处理，处理后作为萃取的原料，使用萃取工艺得到石蒜提取物，运用吸附树脂获得分离产物，提取加兰他敏，再将加兰他敏制取氢溴酸加兰他敏，其特征在于，采用了包括原料前处理步骤、超临界萃取步骤、粗分离步骤、精制步骤、副产物半合成步骤、成盐结晶步骤在内的六个基本工序步骤，其中：
(1)原料前处理步骤；以植物石蒜为原料，粉碎后，应用酶反应对粉碎后的植物石蒜进行处理，先加入有纤维素酶及果胶酶的水溶液进行破壁反应，再将其烘干后得到超临界萃取的原料；
(2)超临界萃取步骤；将步骤(1)得到的超临界萃取的原料置于萃取釜中，在一定温度下进行CO2超临界萃取，并夹带一定量的乙醇为夹带剂，萃取得到石蒜提取物；
(3)粗分离步骤；将步骤(2)得到的石蒜提取物经过大孔吸附树脂，分离后得到粗分离产物；
(4)精制步骤；对粗分离步骤得到的粗分离产物，采用Sephadex LH-20柱精制，精制后得到纯度大于98％的加兰他敏；并且得到二氢加兰他敏及二羟加兰他敏；
(5)副产物半合成步骤；
将步骤(4)中得到的二氢加兰他敏在脱氢催化剂的作用下进行脱氢反应后得到加兰他敏；
将步骤(4)中得到的二羟加兰他敏溶解于THF中，在CH3Br，NaOH的作用下进行取代反应得到加兰他敏；
THF的中文意思为四氢呋喃；
取代反应是指有机化合物分子中某一原子或基团被其他原子或原子团所取代的反应，本发明所述的取代反应是将二羟加兰他敏中特定羟基中的-H，取代为-CH3；
经过副产物半合成步骤所得加兰他敏纯度大于98％的加兰他敏；
(6)成盐结晶步骤；将所述步骤(4)、(5)中得到的加兰他敏溶解于丙酮中，加入含有氢溴酸的丙酮溶液，进行成盐反应；反应结束后加入乙醚结晶得到纯度大于99％的氢溴酸加兰他敏。
其特征在于：原料前处理步骤中，所述的纤维素酶及果胶酶的水溶液，其水溶液的体积与石蒜原料的质量比为0.5～2∶1(体积质量比)，纤维素酶的质量与石蒜原料的质量比为0.5～3∶1000(质量比)，果胶酶的质量与石蒜的质量比为0.5～2∶1000(质量比)；所述的破壁反应，其反应温度为30℃～60℃，反应时间为1～3小时。
其特征在于：超临界萃取步骤中，将步骤(1)中所得的超临界萃取原料置于萃取釜中，在一定温度下进行CO2超临界萃取，其萃取压力10Mpa～25Mpa，萃取温度40℃～70℃，CO2流量为每千克超临界萃取原料10～30kg/h，夹带剂乙醇的流量为0.5～2.0ml/min，萃取时间90min～180min，解压回收气体后得到石蒜提取物。
其特征在于：粗分离步骤中，所述的大孔吸附树脂的型号为：AB-8，XDA-1，D101，NKA-9，X-5中的一种；所述分离后得到粗分离产物具体步骤为：将得到的石蒜提取物溶解于甲醇中，上样到大孔吸附树脂后，用10％～30％的乙醇水溶液(V/V)洗脱，流速为1～3柱体积/每小时，弃去洗脱液，再用40％～60％的乙醇水溶液(V/V)洗脱，流速为0.5～2柱体积/每小时，收集洗脱液后浓缩蒸干，得到粗分离产物。
其特征在于：所述精制步骤中：将得到的粗分离产物，利用Sephadex LH-20柱精制，上样后，采用50％～80％的甲醇水溶液(V/V)洗脱，流速为0.5～2柱体积/每小时，分段收集，浓缩蒸干后分别得到纯度大于98％的加兰他敏及二氢加兰他敏、二羟加兰他敏。
其特征在于：副产物半合成步骤中，所述脱氢催化剂为：V2O5/NiO，Cu2O/MgO，Pt-Sn/Al2O3中的一种；所述脱氢反应为：将步骤(4)中得到的二氢加兰他敏溶解于二甘醇二丁醚中，加入脱氢催化剂，脱氢催化剂与加兰他敏的质量比为0.5～3∶100(质量比)，在N2保护下升温到180℃～250℃，回流搅拌反应20～60min，反应结束后降温，过滤去除催化剂，调节pH值2.0～6.0，4℃结晶后，过滤得到晶体，溶解于10％NaOH中，氯仿萃取三次后，有机相蒸干后得到加兰他敏。
其特征在于：所述副产物半合成步骤中，所述取代反应为：将步骤(4)中得到的二羟加兰他敏溶解于THF中，在N2保护下，加入含有CH3Br的10％～20％的NaOH水溶液(质量体积比)，所加入CH3Br与二羟加兰他敏的化学当量比为1～2∶1，所加入NaOH水溶液与THF的体积比为1～2∶1，升温到50℃～80℃，回流搅拌反应1～3小时，反应结束后降温，氯仿萃取三次后，有机相蒸干后得到加兰他敏。
其特征在于：所述成盐结晶步骤，其过程为：将所述步骤(4)、(5)中得到的加兰他敏溶解于丙酮中，加入含有氢溴酸的丙酮溶液，其中氢溴酸的含量应至少大于加兰他敏物质的量，25℃～40℃搅拌进行成盐反应，反应后过滤，滤液加入乙醚，其中加入乙醚的体积与滤液的体积比为0.5～2∶1(体积比)，0℃～6℃下结晶，过滤得到纯度大于99％的氢溴酸加兰他敏。
本发明的优点在于，构想合理，方法简便，容易推广，能解决现有提取及制备加兰他敏大量使用有机溶剂，造成环境污染，纯度不高生产成本过高以及效率低下的实际问题，并实现了能综合利用提取过程中的副产物二氢加兰他敏及二羟加兰他敏，通过半合成加兰他敏，从而解决现有加兰他敏原料药提取收率低下的问题。本发明采用了包括原料前处理步骤、超临界萃取步骤、粗分离步骤、精制步骤、副产物半合成步骤、成盐结晶步骤一系列行之有效的工序步骤，保证了运用本发明制备的产成品的质量，节省了生产成本，提高了生产效率。本发明采用超临界萃取技术进行提取，能有效的提高提取效率及节约提取试剂成本，然后采用大孔吸附树脂进行粗分离，采用高收率的Sephadex LH-20柱精制得到纯度大于98％的加兰他敏，大大提高了分离的效率并且避免了传统工艺中大量采用的酸液、碱液，避免环境污染。同时，本发明采用的副产物半合成步骤，能充分利用提取过程中的副产物，提高原料利用率及工艺的总收率。最终经过成盐结晶反应后得到纯度大于99％的氢溴酸加兰他敏。
附图说明
图1、本发明的基本工序步骤方框图
图2、本发明采用的副产物半合成步骤示意图
图3、本发明优选的基本工序步骤方框图
具体实施方式
下面，根据附图详细描述本发明的实施例。
如图1、图2、图3所示，本发明的实施例一：采用植物石蒜；以水溶液为溶剂，应用酶反应对植物石蒜进行处理，处理后作为萃取的原料，使用萃取工艺得到石蒜提取物，运用吸附树脂获得分离产物，通过精制提取加兰他敏，再将加兰他敏制取氢溴酸加兰他敏。制取氢溴酸加兰他敏采用了包括原料前处理步骤、超临界萃取步骤、粗分离步骤、精制步骤、副产物半合成步骤、成盐结晶步骤在内的六个基本工序步骤，其中：
(1)原料前处理步骤：
取石蒜原料，烘干粉碎过筛后，准确称取1000g，加入含有纤维素酶0.5g、果胶酶0.5g的水溶液500ml，其中水溶液的体积与石蒜原料的质量比为0.5∶1(体积质量比)，纤维素酶的量与石蒜原料的质量比为0.5∶1000(质量比)，果胶酶的质量与石蒜的质量比为0.5∶1000(质量比)，加热到60℃，反应1小时后，烘干，得到超临界萃取原料。
(2)超临界萃取步骤
将步骤(1)中所得的超临界萃取原料置于萃取釜中，调节萃取压力10Mpa，萃取温度70℃，CO2流量为20kg/h(每千克超临界萃取原料20kg/h)，夹带剂乙醇的流量为1.0ml/min，萃取时间90min，解压回收气体后得到石蒜提取物58.3g。
(3)粗分离步骤
将得到的石蒜提取物58.3g，溶解于50ml甲醇中，上样到XDA-1型大孔吸附树脂后，用10％的乙醇水溶液(V/V)洗脱，流速为3柱体积/每小时，弃去洗脱液，再用60％的乙醇水溶液(V/V)洗脱，流速为1柱体积/每小时，收集洗脱液后浓缩蒸干，得到粗分离产物9.72g。
(4)精制步骤
将得到的粗分离产物9.72g，溶解于5.0ml甲醇中，上样到Sephadex LH-20，用60％的甲醇水溶液(V/V)洗脱，流速为1柱体积/每小时，收集50min～80min时间段馏分，浓缩蒸干后得到纯度大于98％的加兰他敏0.79g，收集90min～120min时间段馏分，浓缩蒸干后得二氢加兰他敏0.65g、收集150min～180min时间段馏分，浓缩蒸干后得二羟加兰他敏0.48g。
(5)副产物半合成步骤
进行脱氢反应，将步骤(4)中得到的二氢加兰他敏0.65g溶解于2.0ml二甘醇二丁醚中，加入19.5mg的V2O5/NiO作为脱氢催化剂，脱氢催化剂与加兰他敏的质量比为3∶100(质量比)，在N2保护下升温到180℃，回流搅拌反应20min，反应结束后降温，过滤去除催化剂，调节pH值6.0，4℃结晶后，过滤得到晶体，溶解于10％NaOH中，氯仿萃取三次后，有机相蒸干后得到0.52g加兰他敏。
进行取代反应，将步骤(4)中得到的二羟加兰他敏0.48g溶解于2.0mlTHF中，在N2保护下，加入含有CH3Br 0.17g的10％的NaOH水溶液(质量体积比)4.0ml，所加入CH3Br与二羟加兰他敏的化学当量比为1∶1，所加入NaOH水溶液与THF的体积比为2∶1，升温到50℃，回流搅拌反应2小时，反应结束后降温，氯仿萃取三次后，有机相蒸干后得到加兰他敏0.33g。
THF的中文意思为四氢呋喃；所述的取代反应是将二羟加兰他敏中特定羟基中的-H，取代为-CH3；
合并两个副产物半合成步骤产物0.85g，1.0ml甲醇溶解，上样到Sephadex LH-20，用60％的甲醇水溶液(V/V)洗脱，流速为1柱体积/每小时，收集50min～80min时间段馏分，浓缩蒸干后得到纯度大于98％的加兰他敏0.65g。
(6)成盐结晶步骤
将所述步骤(4)、(5)中得到的加兰他敏1.44g溶解于2.0ml丙酮中，加入含有氢溴酸0.50g的丙酮溶液1.0ml，其中氢溴酸的含量应大于加兰他敏物质的量，40℃搅拌进行成盐反应，反应后过滤，滤液加入乙醚6.0ml，其中加入乙醚的体积与滤液的体积比为2∶1(体积比)，0℃下结晶，过滤得到纯度大于99％的氢溴酸加兰他敏1.79g。
步骤(1)～(6)的总收率为0.179％。
如图1、图2、图3本发明的实施例二：采用植物石蒜；以水溶液为溶剂，应用酶反应对植物石蒜进行处理，处理后作为萃取的原料，使用萃取工艺得到石蒜提取物，运用吸附树脂获得分离产物，通过精制提取加兰他敏，再将加兰他敏制取氢溴酸加兰他敏。制取氢溴酸加兰他敏采用了包括原料前处理步骤、超临界萃取步骤、粗分离步骤、精制步骤、副产物半合成步骤、成盐结晶步骤在内的六个基本工序步骤，其中：
(1)原料前处理步骤：
取石蒜原料，烘干粉碎过筛后，准确称取2000g，加入含有纤维素酶6.0g、果胶酶4.0g的水溶液4000ml，其中水溶液的体积与石蒜原料的质量比为2∶1(体积质量比)，纤维素酶的量与石蒜原料的质量比为3∶1000(质量比)，果胶酶的质量与石蒜的质量比为2∶1000(质量比)，加热到30℃，反应3小时后，烘干，得到超临界萃取原料。
(2)超临界萃取步骤
将步骤(1)中所得的超临界萃取原料置于萃取釜中，调节萃取压力25Mpa，萃取温度70℃，CO2流量为60kg/h(每千克超临界萃取原料30kg/h)，夹带剂乙醇的流量为2.0ml/min，萃取时间90min，解压回收气体后得到石蒜提取物98.5g。
(3)粗分离步骤
将得到的石蒜提取物98.5g，溶解于50ml甲醇中，上样到D101型大孔吸附树脂后，用30％的乙醇水溶液(V/V)洗脱，流速为2柱体积/每小时，弃去洗脱液，再用40％的乙醇水溶液(V/V)洗脱，流速为2柱体积/每小时，收集洗脱液后浓缩蒸干，得到粗分离产物15.73g。
(4)精制步骤
将得到的粗分离产物15.73g，溶解于5.0ml甲醇中，上样到Sephadex LH-20，用80％的甲醇水溶液(V/V)洗脱，流速为2柱体积/每小时，收集25min～40min时间段馏分，浓缩蒸干后得到纯度大于98％的加兰他敏1.12g，收集45min～60min时间段馏分，浓缩蒸干后得二氢加兰他敏0.98g、收集75～90min时间段馏分，浓缩蒸干后得二羟加兰他敏0.82g。
(5)副产物半合成步骤
进行脱氢反应，将步骤(4)中得到的二氢加兰他敏0.98g溶解于2.0ml二甘醇二丁醚中，加入4.9mg的Cu2O/MgO作为脱氢催化剂，脱氢催化剂与加兰他敏的质量比为0.5∶100(质量比)，在N2保护下升温到250℃，回流搅拌反应60min，反应结束后降温，过滤去除催化剂，调节pH值2.0，4℃结晶后，过滤得到晶体，溶解于10％NaOH中，氯仿萃取三次后，有机相蒸干后得到0.73g加兰他敏。
进行取代反应，将步骤(4)中得到的二羟加兰他敏0.82g溶解于2.0mlTHF中，在N2保护下，加入含有CH3Br 0.57g的10％的NaOH水溶液(质量体积比)2.0ml，所加入CH3Br与二羟加兰他敏的化学当量比为2∶1，所加入NaOH水溶液与THF的体积比为1∶1，升温到80℃，回流搅拌反应3小时，反应结束后降温，氯仿萃取三次后，有机相蒸干后得到加兰他敏0.66g。
THF的中文意思为四氢呋喃；所述的取代反应是将二羟加兰他敏中特定羟基中的-H，取代为-CH3；
合并两个副产物半合成步骤产物1.39g，1.0ml甲醇溶解，上样到Sephadex LH-20，用80％的甲醇水溶液(V/V)洗脱，流速为21柱体积/每小时，收集25min～40min时间段馏分，，浓缩蒸干后得到纯度大于98％的加兰他敏0.98g。
(6)成盐结晶步骤
将所述步骤(4)、(5)中得到的加兰他敏2.10g溶解于2.0ml丙酮中，加入含有氢溴酸0.80g的丙酮溶液1.0ml，其中氢溴酸的含量应大于加兰他敏物质的量，25℃搅拌进行成盐反应，反应后过滤，滤液加入乙醚1.5ml，其中加入乙醚的体积与滤液的体积比为0.5∶1(体积比)，6℃下结晶，过滤得到纯度大于99％的氢溴酸加兰他敏2.69g。
步骤(1)～(6)的总收率为0.135％。
如图1、图2、图3所示，本发明的实施例三：采用植物石蒜；以水溶液为溶剂，应用酶反应对植物石蒜进行处理，处理后作为萃取的原料，使用萃取工艺得到石蒜提取物，运用吸附树脂获得分离产物，通过精制提取加兰他敏，再将加兰他敏制取氢溴酸加兰他敏。制取氢溴酸加兰他敏采用了包括原料前处理步骤、超临界萃取步骤、粗分离步骤、精制步骤、副产物半合成步骤、成盐结晶步骤在内的六个基本工序步骤，其中：
(1)原料前处理步骤：
取石蒜原料，烘干粉碎过筛后，准确称取3000g，加入含有纤维素酶3.0g、果胶酶3.0g的水溶液3000ml，其中水溶液的体积与石蒜原料的质量比为1∶1(体积质量比)，纤维素酶的量与石蒜原料的质量比为1∶1000(质量比)，果胶酶的质量与石蒜的质量比为1∶1000(质量比)，加热到50℃，反应2小时后，烘干，得到超临界萃取原料。
(2)超临界萃取步骤
将步骤(1)中所得的超临界萃取原料置于萃取釜中，调节萃取压力20Mpa，萃取温度50℃，CO2流量为30kg/h(每千克超临界萃取原料10kg/h)，夹带剂乙醇的流量为0.5ml/min，萃取时间180min，解压回收气体后得到石蒜提取物175.5g。
(3)粗分离步骤
将得到的石蒜提取物175.5g，溶解于50ml甲醇中，上样到NKA-9型大孔吸附树脂后，用20％的乙醇水溶液(V/V)洗脱，流速为1柱体积/每小时，弃去洗脱液，再用50％的乙醇水溶液(V/V)洗脱，流速为0.5柱体积/每小时，收集洗脱液后浓缩蒸干，得到粗分离产物31.35g。
(4)精制步骤
将得到的粗分离产物31.35g，溶解于20.0ml甲醇中，上样到Sephadex LH-20，用70％的甲醇水溶液(V/V)洗脱，流速为0.5柱体积/每小时，收集100min～160min时间段馏分，浓缩蒸干后得到纯度大于98％的加兰他敏2.52g，收集180min～240min时间段馏分，浓缩蒸干后得二氢加兰他敏2.10g、收集300min～360min时间段馏分，浓缩蒸干后得二羟加兰他敏1.62g。
(5)副产物半合成步骤
进行脱氢反应，将步骤(4)中得到的二氢加兰他敏2.10g溶解于2.0ml二甘醇二丁醚中，加入42.0mg的Pt-Sn/Al2O3作为脱氢催化剂，脱氢催化剂与加兰他敏的质量比为2∶100(质量比)，在N2保护下升温到220℃，回流搅拌反应40min，反应结束后降温，过滤去除催化剂，调节pH值4.0，4℃结晶后，过滤得到晶体，溶解于10％NaOH中，氯仿萃取三次后，有机相蒸干后得到1.74g加兰他敏。
进行取代反应，将步骤(4)中得到的二羟加兰他敏1.62g溶解于2.0mlTHF中，在N2保护下，加入含有CH3Br 0.84g的20％的NaOH水溶液(质量体积比)3.0ml，所加入CH3Br与二羟加兰他敏的化学当量比为1.5∶1，所加入NaOH水溶液与THF的体积比为1.5∶1，升温到70℃，回流搅拌反应2小时，反应结束后降温，氯仿萃取三次后，有机相蒸于后得到加兰他敏1.10g。
THF的中文意思为四氢呋喃；所述的取代反应是将二羟加兰他敏中特定羟基中的-H，取代为-CH3；
合并两个副产物半合成步骤产物2.84g，2.0ml甲醇溶解，上样到Sephadex LH-20，用70％的甲醇水溶液(V/V)洗脱，流速为0.5柱体积每小时，收集100min～160min时间段馏分，浓缩蒸干后得到纯度大于98％的加兰他敏2.08g。
(6)成盐结晶步骤
将所述步骤(4)、(5)中得到的加兰他敏4.60g溶解于4.0ml丙酮中，加入含有氢溴酸1.50g的丙酮溶液2.0ml，其中氢溴酸的含量应大于加兰他敏物质的量，35℃搅拌进行成盐反应，反应后过滤，滤液加入乙醚6.0ml，其中加入乙醚的体积与滤液的体积比为1∶1(体积比)，4℃下结晶，过滤得到纯度大于99％的氢溴酸加兰他敏5.78g。
步骤(1)～(6)的总收率为0.193％。
如图1、图2、图3所示，本发明的实施例四：采用植物石蒜；以水溶液为溶剂，应用酶反应对植物石蒜进行处理，处理后作为萃取的原料，使用萃取工艺得到石蒜提取物，运用吸附树脂获得分离产物，通过精制提取加兰他敏，再将加兰他敏制取氢溴酸加兰他敏。制取氢溴酸加兰他敏采用了包括原料前处理步骤、超临界萃取步骤、粗分离步骤、精制步骤、副产物半合成步骤、成盐结晶步骤在内的六个基本工序步骤，其中：
(1)原料前处理步骤：
取石蒜原料，烘干粉碎过筛后，准确称取1500g，加入含有纤维素酶3.0g、果胶酶3.0g的水溶液750ml，其中水溶液的体积与石蒜原料的质量比为0.5∶1(体积质量比)，纤维素酶的量与石蒜原料的质量比为2∶1000(质量比)，果胶酶的质量与石蒜的质量比为2∶1000(质量比)，加热到60℃，反应2小时后，烘干，得到超临界萃取原料。
(2)超临界萃取步骤
将步骤(1)中所得的超临界萃取原料置于萃取釜中，调节萃取压力25Mpa，萃取温度50℃，CO2流量为30kg/h(每千克超临界萃取原料20kg/h)，夹带剂乙醇的流量为2.0ml/min，萃取时间120min，解压回收气体后得到石蒜提取物92.6g。
(3)粗分离步骤
将得到的石蒜提取物92.6g，溶解于50ml甲醇中，上样到AB-8型大孔吸附树脂后，用10％的乙醇水溶液(V/V)洗脱，流速为2柱体积/每小时，弃去洗脱液，再用60％的乙醇水溶液(V/V)洗脱，流速为2柱体积/每小时，收集洗脱液后浓缩蒸干，得到粗分离产物14.72g。
(4)精制步骤
将得到的粗分离产物14.72g，溶解于10.0ml甲醇中，上样到Sephadex LH-20，用50％的甲醇水溶液(V/V)洗脱，流速为1柱体积/每小时，收集50min～80min时间段馏分，浓缩蒸干后得到纯度大于98％的加兰他敏1.13g，收集90min～120min时间段馏分，浓缩蒸干后得二氢加兰他敏0.97g、收集150min～180min时间段馏分，浓缩蒸干后得二羟加兰他敏0.75g。
(5)副产物半合成步骤
进行脱氢反应，将步骤(4)中得到的二氢加兰他敏0.97g溶解于2.0ml二甘醇二丁醚中，加入29.1mg的Pt-Sn/Al2O3作为脱氢催化剂，脱氢催化剂与加兰他敏的质量比为3∶100(质量比)，在N2保护下升温到230℃，回流搅拌反应30min，反应结束后降温，过滤去除催化剂，调节pH值2.0，4℃结晶后，过滤得到晶体，溶解于10％NaOH中，氯仿萃取三次后，有机相蒸干后得到0.74g加兰他敏。
进行取代反应，将步骤(4)中得到的二羟加兰他敏0.75g溶解于2.0mlTHF中，在N2保护下，加入含有CH3Br 0.52g的15％的NaOH水溶液(质量体积比)4.0ml，所加入CH3Br与二羟加兰他敏的化学当量比为2∶1，所加入NaOH水溶液与THF的体积比为2∶1，升温到80℃，回流搅拌反应1小时，反应结束后降温，氯仿萃取三次后，有机相蒸干后得到加兰他敏0.49g。
THF的中文意思为四氢呋喃；所述的取代反应是将二羟加兰他敏中特定羟基中的-H，取代为-CH3；
合并两个副产物半合成步骤产物1.23g，1.0ml甲醇溶解，上样到Sephadex LH-20，用50％的甲醇水溶液(V/V)洗脱，流速为1柱体积/每小时，收集50min～80min时间段馏分，浓缩蒸干后得到纯度大于98％的加兰他敏0.96g。
(6)成盐结晶步骤
将所述步骤(4)、(5)中得到的加兰他敏2.09g溶解于2.0ml丙酮中，加入含有氢溴酸0.75g的丙酮溶液2.0ml，其中氢溴酸的含量应大于加兰他敏物质的量，40℃搅拌进行成盐反应，反应后过滤，滤液加入乙醚4.0ml，其中加入乙醚的体积与滤液的体积比为1∶1(体积比)，0℃下结晶，过滤得到纯度大于99％的氢溴酸加兰他敏2.57g。
步骤(1)～(6)的总收率为0.171％。
如图1、图2、图3所示，本发明的实施例五：采用植物石蒜；以水溶液为溶剂，应用酶反应对植物石蒜进行处理，处理后作为萃取的原料，使用萃取工艺得到石蒜提取物，运用吸附树脂获得分离产物，通过精制提取加兰他敏，再将加兰他敏制取氢溴酸加兰他敏。制取氢溴酸加兰他敏采用了包括原料前处理步骤、超临界萃取步骤、粗分离步骤、精制步骤、副产物半合成步骤、成盐结晶步骤在内的六个基本工序步骤，其中：
(1)原料前处理步骤：
取石蒜原料，烘干粉碎过筛后，准确称取2500g，加入含有纤维素酶2.5g、果胶酶5.0g的水溶液2500ml，其中水溶液的体积与石蒜原料的质量比为1∶1(体积质量比)，纤维素酶的量与石蒜原料的质量比为1∶1000(质量比)，果胶酶的质量与石蒜的质量比为2∶1000(质量比)，加热到50℃，反应2小时后，烘干，得到超临界萃取原料。
(2)超临界萃取步骤
将步骤(1)中所得的超临界萃取原料置于萃取釜中，调节萃取压力10Mpa，萃取温度60℃，CO2流量为25kg/h(每千克超临界萃取原料10kg/h)，夹带剂乙醇的流量为1.5ml/min，萃取时间180min，解压回收气体后得到石蒜提取物153.8g。，所述大孔吸附树脂的型号为：AB-8，XDA-1，D101，NKA-9，X-5中的一种；
(3)粗分离步骤
将得到的石蒜提取物153.8g，溶解于50ml甲醇中，上样到X-5型大孔吸附树脂后，用15％的乙醇水溶液(V/V)洗脱，流速为2柱体积每小时，弃去洗脱液，再用60％的乙醇水溶液(V/V)洗脱，流速为1柱体积每小时，收集洗脱液后浓缩蒸干，得到粗分离产物26.85g。
(4)精制步骤
将得到的粗分离产物26.85g，溶解于10.0ml甲醇中，上样到Sephadex LH-20，用80％的甲醇水溶液(V/V)洗脱，流速为0.5柱体积每小时，收集100min～160min时间段馏分，浓缩蒸干后得到纯度大于98％的加兰他敏2.03g，收集180min～240min时间段馏分，浓缩蒸干后得二氢加兰他敏1.66g、收集300min～360min时间段馏分，浓缩蒸干后得二羟加兰他敏1.26g。
(5)副产物半合成步骤
进行脱氢反应，将步骤(4)中得到的二氢加兰他敏1.66g溶解于2.0ml二甘醇二丁醚中，加入33.2mg的V2O5/NiO作为脱氢催化剂，脱氢催化剂与加兰他敏的质量比为2∶100(质量比)，在N2保护下升温到200℃，回流搅拌反应30min，反应结束后降温，过滤去除催化剂，调节pH值2.0，4℃结晶后，过滤得到晶体，溶解于10％NaOH中，氯仿萃取三次后，有机相蒸干后得到1.38g加兰他敏。
进行脱氢反应，将步骤(4)中得到的二羟加兰他敏1.26g溶解于2.0mlTHF中，在N2保护下，加入含有CH3Br 0.66g的20％的NaOH水溶液(质量体积比)4.0ml，所加入CH3Br与二羟加兰他敏的化学当量比为1.5∶1，所加入NaOH水溶液与THF的体积比为2∶1，升温到70℃，回流搅拌反应3小时，反应结束后降温，氯仿萃取三次后，有机相蒸干后得到加兰他敏0.87g。
THF的中文意思为四氢呋喃；所述的取代反应是将二羟加兰他敏中特定羟基中的-H，取代为-CH3；
合并两个副产物半合成步骤产物2.25g，1.0ml甲醇溶解，上样到Sephadex LH-20，用80％的甲醇水溶液(V/V)洗脱，流速为0.5柱体积/每小时，收集100min～160min时间段馏分，浓缩蒸干后得到纯度大于98％的加兰他敏1.69g。
(6)成盐结晶步骤
将所述步骤(4)、(5)中得到的加兰他敏3.72g溶解于2.0ml丙酮中，加入含有氢溴酸1.50g的丙酮溶液1.0ml，其中氢溴酸的含量应大于加兰他敏物质的量，40℃搅拌进行成盐反应，反应后过滤，滤液加入乙醚6.0ml，其中加入乙醚的体积与滤液的体积比为2∶1(体积比)，0℃下结晶，过滤得到纯度大于99％的氢溴酸加兰他敏4.56g。
步骤(1)～(6)的总收率为0.182％。
Claims (8)
1.一种制备氢溴酸加兰他敏的方法，采用植物石蒜；以水溶液为溶剂，应用酶反应对植物石蒜进行处理，处理后作为萃取的原料，使用萃取工艺得到石蒜提取物，运用吸附树脂获得分离产物，提取加兰他敏，再将加兰他敏制取氢溴酸加兰他敏，其特征在于，采用了包括原料前处理步骤、超临界萃取步骤、粗分离步骤、精制步骤、副产物半合成步骤、成盐结晶步骤在内的六个基本工序步骤，其中：
(1)原料前处理步骤：以植物石蒜为原料，粉碎后，应用酶反应对粉碎后的植物石蒜进行处理，先加入有纤维素酶及果胶酶的水溶液进行破壁反应，再将其烘干后得到超临界萃取的原料；
(2)超临界萃取步骤：将步骤(1)得到的超临界萃取的原料置于萃取釜中，在一定温度下进行CO2超临界萃取，并夹带一定量的乙醇为夹带剂，萃取得到石蒜提取物；
(3)粗分离步骤：将步骤(2)得到的石蒜提取物经过大孔吸附树脂，分离后得到粗分离产物；
(4)精制步骤：对粗分离步骤得到的粗分离产物，采用Sephadex LH-20柱精制，精制后得到纯度大于98％的加兰他敏；并且得到二氢加兰他敏及二羟加兰他敏；
(5)副产物半合成步骤：
将步骤(4)中得到的二氢加兰他敏在脱氢催化剂的作用下进行脱氢反应后得到加兰他敏；
将步骤(4)中得到的二羟加兰他敏溶解于THF中，在CH3Br，NaOH的作用下进行取代反应得到加兰他敏；
经过副产物半合成步骤所得加兰他敏纯度大于98％的加兰他敏；
(6)成盐结晶步骤：将所述步骤(4)、(5)中得到的加兰他敏溶解于丙酮中，加入含有氢溴酸的丙酮溶液，进行成盐反应；反应结束后加入乙醚结晶得到纯度大于99％的氢溴酸加兰他敏。
2.根据权利要求1所述的一种制备氢溴酸加兰他敏的方法，其特征在于：原料前处理步骤中，所述的纤维素酶及果胶酶的水溶液，其水溶液的体积与石蒜原料的质量比为0.5～2∶1，纤维素酶的质量与石蒜原料的质量比为0.5～3∶1000，果胶酶的质量与石蒜的质量比为0.5～2∶1000；所述的破壁反应，其反应温度为30℃～60℃，反应时间为1～3小时。
3.根据权利要求1所述的一种制备氢溴酸加兰他敏的方法，其特征在于：超临界萃取步骤中，将步骤(1)中所得的超临界萃取原料置于萃取釜中，在一定温度下进行CO2超临界萃取，其萃取压力10Mpa～25Mpa，萃取温度40℃～70℃，CO2流量为每千克超临界萃取原料10～30kg/h，夹带剂乙醇的流量为0.5～2.0ml/min，萃取时间90min～180min，解压回收气体后得到石蒜提取物。
4.根据权利要求1所述的一种制备氢溴酸加兰他敏的方法，其特征在于：粗分离步骤中，所述的大孔吸附树脂的型号为：AB-8，XDA-1，D101，NKA-9，X-5中的一种；所述分离后得到粗分离产物具体步骤为：将得到的石蒜提取物溶解于甲醇中，上样到大孔吸附树脂后，用10％～30％的乙醇水溶液(V/V)洗脱，流速为1～3柱体积/每小时，弃去洗脱液，再用40％～60％的乙醇水溶液(V/V)洗脱，流速为0.5～2柱体积/每小时，收集洗脱液后浓缩蒸干，得到粗分离产物。
5.根据权利要求1所述的一种制备氢溴酸加兰他敏的方法，其特征在于：所述精制步骤中：将得到的粗分离产物，利用Sephadex LH-20柱精制，上样后，采用50％～80％的甲醇水溶液(V/V)洗脱，流速为0.5～2柱体积/每小时，分段收集，浓缩蒸干后分别得到纯度大于98％的加兰他敏及二氢加兰他敏、二羟加兰他敏。
6.根据权利要求1所述的一种制备氢溴酸加兰他敏的方法，其特征在于：副产物半合成步骤中，所述脱氢催化剂为：V2O5/NiO，Cu2O/MgO，Pt-Sn/Al2O3中的一种；所述脱氢反应为：将步骤(4)中得到的二氢加兰他敏溶解于二甘醇二丁醚中，加入脱氢催化剂，脱氢催化剂与加兰他敏的质量比为0.5～3∶100，在N2保护下升温到180℃～250℃，回流搅拌反应20～60min，反应结束后降温，过滤去除催化剂，调节pH值2.0～6.0，4℃结晶后，过滤得到晶体，溶解于10％NaOH中，氯仿萃取三次后，有机相蒸干后得到加兰他敏。
7.根据权利要求1所述的一种制备氢溴酸加兰他敏的方法，其特征在于：所述副产物半合成步骤中，所述取代反应为：将步骤(4)中得到的二羟加兰他敏溶解于THF中，在N2保护下，加入含有CH3Br的10％～20％的NaOH水溶液(质量体积比)，所加入CH3Br与二羟加兰他敏的化学当量比为1～2∶1，所加入NaOH水溶液与THF的体积比为1～2∶1，升温到50℃～80℃，回流搅拌反应1～3小时，反应结束后降温，氯仿萃取三次后，有机相蒸干后得到加兰他敏。
8.根据权利要求1所述的一种制备氢溴酸加兰他敏的方法，其特征在于：所述成盐结晶步骤，其过程为：将所述步骤(4)、(5)中得到的加兰他敏溶解于丙酮中，加入含有氢溴酸的丙酮溶液，其中氢溴酸的含量应至少大于加兰他敏物质的量，25℃～40℃搅拌进行成盐反应，反应后过滤，滤液加入乙醚，其中加入乙醚的体积与滤液的体积比为0.5～2∶1，0℃～6℃下结晶，过滤得到纯度大于99％的氢溴酸加兰他敏。
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