一种从紫杉醇浸膏分离纯化紫杉醇的方法
技术领域
本发明涉及分离纯化紫杉醇的技术领域,具体涉及一种从紫杉醇浸膏分离纯化紫杉醇的方法。
背景技术
紫杉醇(Taxol)的分子结构式如下:
紫杉醇是近二十年来世界上发现的最有希望的抗癌药物,于1967年首次从短叶红豆杉树皮中分离获得,已被美国FDA批准用于卵巢癌、乳腺癌以及非小细胞肺癌等的治疗。
紫杉醇属于二萜类生物碱,在红豆杉属植物中含量都很低,只有0.0004%和0.01%(w/w)之间。天然红豆杉资源极为有限,且红豆杉生长缓慢,无法满足紫杉醇生产的需要量。如此低的含量使从原料中提取和纯化该化合物以达到纯品要求是非常困难的,分离纯化过程中紫杉醇收率的高低,决定了企业效益的巨大差异。因此,如何改进紫杉醇的分离纯化工艺,是所有生产企业普遍重视的课题。
目前报道中使用的分离方法有很多,主要有硅胶柱层析法、氧化铝柱层析法、大孔树脂柱法、C18柱层析法等。
CN102417492A中,将紫杉醇粗品用氯仿溶解后加入硅胶制得干样,再进行柱层析,用三元流动相进行洗脱,洗脱液经浓缩、结晶和干燥得到紫杉醇半成品,再经二次柱层析分离制得纯品。此类方法操作过程中较简便,但使用三元流动相,在大规模生产中溶剂无法重复利用,成本较大。
CN102838568A中,将经甲醇提取、氯仿萃取后的起始物料经氯仿-甲醇、正己烷-乙酸乙酯两次硅胶柱层析后得到紫杉醇粗品,再进行第三次正相柱层析,用经化学处理的硅胶作为固定相,分离出来得最深处重结晶一次后得到98%以上的纯品。此方法在第三次柱层析时所用硅胶需进行化学处理,在大规模生产中应用性不强,且整个紫杉醇收率不高,有一定的局限性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从紫杉醇浸膏分离纯化紫杉醇的方法,所述方法所用溶剂品种相对较少,操作灵活简便,降低了成本,紫杉醇回收率较高,能够很好地应用到大规模生产中。
为了达到上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种从紫杉醇浸膏分离纯化紫杉醇的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)在层析柱内加入空白硅胶完成装柱,然后将紫杉醇浸膏用有机溶剂溶解后加入硅胶拌匀制得干样,再将干样装入层析柱中,用流动相加低压进行洗脱,收集有效段;
(2)将步骤(1)所得的有效段进行浓缩干燥,用乙酸乙酯和正己烷进行结晶;
(3)在层析柱内加入空白硅胶完成装柱,然后将步骤(2)所得的晶体用有机溶剂溶解后加入硅胶拌匀制得干样,再将干样装入层析柱中,用流动相加低压进行洗脱,收集有效段;
(4)将步骤(3)所得的有效段进行浓缩干燥,将得到的干燥物用甲醇溶解后过氧化铝柱,然后用纯化水进行结晶,晶体再用甲醇和和纯化水重结晶一次,将重结晶得到的晶体干燥;
(5)将步骤(4)所得的干燥物用有机溶剂溶解,将得到的样液加入已用空白硅胶完成装柱的层析柱后,用流动相加高压进行洗脱,收集有效段;
(6)将步骤(5)所得的有效段进行浓缩干燥,用乙酸乙酯和正己烷进行结晶,得到纯度为98.5wt%以上的紫杉醇。
本发明所述空白硅胶即没有拌样品的硅胶。
其中,步骤(4)所述重结晶即晶体用甲醇溶解后,加入纯化水结晶。
步骤(1)所述紫杉醇浸膏从红豆杉树根中提取得到,该紫杉醇浸膏中紫杉醇的含量为1~3wt%,例如1.2wt%、1.4wt%、1.6wt%、1.8wt%、2wt%、2.2wt%、2.4wt%、2.6wt%、2.8wt%、2.9wt%。
步骤(1)所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮或乙酸乙酯中的任意一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如乙酸乙酯和丙酮的混合物,丙酮和三氯甲烷的混合物,三氯甲烷和二氯甲烷的混合物,乙酸乙酯和三氯甲烷的混合物,丙酮和二氯甲烷的混合物,乙酸乙酯、丙酮和三氯甲烷的混合物,丙酮、三氯甲烷和二氯甲烷的混合物。
步骤(1)所述硅胶的目数为100~200目、200~300目、300~400目或500~800目,优选100~200目或200~300目,进一步优选100~200目,例如110目、120目、130目、140目、150目、160目、170目、180目、190目。
步骤(1)所述干样与空白硅胶的重量比为1:(1.5~3),例如1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2、1:2.1、1:2.2、1:2.3、1:2.4、1:2.5、1:2.6、1:2.7、1:2.8、1:2.9,优选1:(1.8~2.5),进一步优选1:(1.9~2.1)。
步骤(1)所述流动相为乙酸乙酯和正己烷的混合溶剂,其中,乙酸乙酯占混合溶剂的体积百分比为40~60%,例如42%、45%、48%、51%、54%、57%、59%,优选45~55%,进一步优选48~52%。
步骤(2)所述乙酸乙酯和正己烷的体积比为1:(1~2),例如1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9,优选1:(1.05~1.95),进一步优选1:(1.15~1.85)。
步骤(3)所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮或乙酸乙酯中的任意一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如乙酸乙酯和丙酮的混合物,丙酮和三氯甲烷的混合物,三氯甲烷和二氯甲烷的混合物,乙酸乙酯和三氯甲烷的混合物,丙酮和二氯甲烷的混合物,乙酸乙酯、丙酮和三氯甲烷的混合物,丙酮、三氯甲烷和二氯甲烷的混合物。
步骤(3)所述硅胶的目数为100~200目、200~300目、300~400目或500~800目,优选200~300目或300~400目,进一步优选200~300目,例如210目、220目、230目、240目、250目、260目、270目、280目、290目。
步骤(3)所述干样与空白硅胶重量比为1:(1.5~3),例如1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2、1:2.1、1:2.2、1:2.3、1:2.4、1:2.5、1:2.6、1:2.7、1:2.8、1:2.9,优选1:(1.8~2.5),进一步优选1:(1.9~2.1)。
步骤(3)所述流动相为乙酸乙酯和正己烷的混合溶剂,其中,乙酸乙酯占混合溶剂的体积百分比为40~60%,例如42%、45%、48%、51%、54%、57%、59%,优选45~55%,进一步优选48~52%。
步骤(4)所述氧化铝的目数为100~200目或200~300目,优选100~200目,例如110目、120目、130目、140目、150目、160目、170目、180目、190目。
步骤(4)甲醇和纯化水的体积比为1:(1~2),例如1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9,优选1:(1.05~1.95),进一步优选1:(1.15~1.85)。
步骤(4)所述纯化水指水中电解质几乎已经完全去除,水中不溶解的胶体物质与微生物颗粒、溶解气体、有机物等已被去除至极低水平的水,具体参数规定见2010版中国药典。
步骤(5)所述干燥物的紫杉醇含量为50wt%以上,例如52wt%、54wt%、56wt%、58wt%、62wt%、65wt%、67wt%。
步骤(5)所述有机溶剂选自二氯甲烷。
步骤(5)所述硅胶的目数为200~300目、300~400目或500~800目,优选300~400目或500~800目,进一步优选500~800目,例如520目、540目、560目、580目、610目、630目、670目、690目、720目、750目、780目。
步骤(5)所述流动相为乙酸乙酯和二氯甲烷的混合溶剂,其中,乙酸乙酯占混合溶剂的体积百分比为20~30%,例如21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%,优选20.5~29.5%,进一步优选21.5~28.5%。
步骤(6)所述乙酸乙酯和正己烷的体积比为1:(1~1.5),例如1:1.1、1:1.05、1:1.15、1:1.2、1:1.25、1:1.3、1:1.35、1:1.4、1:1.45,优选1:(1.04~1.46),进一步优选1:(1.14~1.34)。
本发明所述“低压”是指压力低于0.2MPa。
本发明所述“高压”是指压力高于5MPa。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明所用溶剂品种相对较少,并且前后段的溶剂能够相互套用,操作灵活简便,降低了成本,紫杉醇回收率较高,能够很好地应用到大规模生产中;
(2)本发明通过将紫杉醇浸膏用二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮或乙酸乙酯溶解后加入硅胶拌匀制得干样后,进行低压柱层析,结晶后所得产物再进行一次低压柱层析,结晶,所得产物为50%左右的粗品,再经过一次高压柱层析,结晶后得到紫杉醇含量为98.5wt%以上的紫杉醇纯品。
附图说明
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图1:本发明的紫杉醇粗品(紫杉醇含量50wt%以上)生产工艺流程图;
图2:本发明的紫杉醇纯品(紫杉醇含量98.5wt%以上)生产工艺流程图;
图3:紫杉醇含量为2wt%的紫杉醇浸膏高效分离制备的液相色谱图;
图4:紫杉醇含量为15.2wt%的紫杉醇中间体高效分离制备的液相色谱图;
图5:紫杉醇含量为52.2wt%的紫杉醇中间体高效分离制备的液相色谱图;
图6:紫杉醇含量为99.5wt%的紫杉醇纯品高效分离制备的液相色谱图。
具体实施方式
为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,本发明的典型但非限制性的实施例如下,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
图3为紫杉醇含量为2wt%的紫杉醇浸膏高效分离制备的液相色谱图,其中,45.824min的峰为紫杉醇的特征峰。
图4为紫杉醇含量为15.2wt%的紫杉醇中间体高效分离制备的液相色谱图,其中,45.855min的峰为紫杉醇的特征峰。
图5为紫杉醇含量为52.2wt%的紫杉醇中间体高效分离制备的液相色谱图,其中,44.792min的峰为紫杉醇的特征峰。
图6为紫杉醇含量为99.5wt%的紫杉醇纯品高效分离制备的液相色谱图,其中,27.254min的峰为紫杉醇的特征峰。
实施例1
(1)取干浸膏500g(紫杉醇含量1wt%),用三氯甲烷溶解后加入0.75kg100~200目硅胶拌匀后干燥得干样。在100×1000玻璃柱中加入2kg空白硅胶后装入干样。用乙酸乙酯的体积百分比为40%的乙酸乙酯和正己烷的混合溶剂作为流动相进行洗脱,收集有效段,共29L,浓缩干燥后得干燥物55.5g,加入280ml乙酸乙酯溶解后,再加入280ml正己烷结晶,晶体抽干后用乙酸乙酯溶解,溶液送HPLC检测,计算后得干重33g,含量14.5%,收率为95.7%。
(2)将上步产物乙酸乙酯溶解后加入0.1kg200~300目硅胶拌匀后干燥得干样。在100×1000玻璃柱中加入2kg空白硅胶后装入干样。用乙酸乙酯的体积百分比为60%的乙酸乙酯和正己烷的混合溶剂作为流动相进行洗脱,收集主分段,共14L,浓缩干燥后得干燥物19g,加入60ml甲醇溶解后,过100~200目氧化铝柱,在过滤液中再加入120ml纯化水进行析晶,晶体抽干后再按上步操作进行甲醇和纯化水重结晶一次,重结晶晶体装盘干燥后得干燥物8.4g,HPLC检测含量为51.4%,主收率为90.2%。
(3)将上步产物晶体用二氯甲烷溶解后得湿样。在100×600高压柱内加入1.8kg500~800目硅胶装柱,用二氯甲烷润柱,再将湿样加入柱头,用乙酸乙酯的体积百分比为30%的乙酸乙酯和二氯甲烷的混合溶剂作为流动相进行洗脱,收集主分段,共8L,浓缩干燥后得干燥物3.6g,加入36ml乙酸乙酯溶解后,再加入36ml正己烷进行析晶,晶体干燥后得干燥物3.3g,HPLC检测含量为98.9%,主收率为75.6%,一次总收率为65.3%。
实施例2
(1)取干浸膏2kg(紫杉醇含量3wt%),用二氯甲烷溶解后加入6kg100~200目硅胶拌匀后干燥得干样。在200×1000玻璃柱中加入8kg空白硅胶后装入干样。用乙酸乙酯的体积百分比为60%的乙酸乙酯和正己烷的混合溶剂作为流动相进行洗脱,收集有效段,共158L,浓缩干燥后得干燥物588g,加入3L乙酸乙酯溶解后,再加入6L正己烷结晶,晶体抽干后用乙酸乙酯溶解,溶液送HPLC检测,计算后得干重375.7g,含量15.2%,收率为95.2%。
(2)将上步产物乙酸乙酯溶解后加入1.2kg200~300目硅胶拌匀后干燥得干样。在200×1000玻璃柱中加入8kg空白硅胶后装入干样。用乙酸乙酯的体积百分比为60%的乙酸乙酯和正己烷的混合溶剂作为流动相进行洗脱,收集主分段,共180L,浓缩干燥后得干燥物201.6g,加入600ml甲醇溶解后,过200~300目氧化铝柱,在过滤液中再加入1200ml纯化水进行析晶,晶体抽干后再按上步操作进行甲醇和纯化水重结晶一次,重结晶晶体装盘干燥后得干燥物96.8g,HPLC检测含量为52.2%,主收率为88.5%。
(3)将上步产物晶体用二氯甲烷溶解后得湿样。在200×600高压柱内加入8kg500~800目硅胶装柱,用二氯甲烷润柱,再将湿样加入柱头,用乙酸乙酯的体积百分比为20%的乙酸乙酯和二氯甲烷的混合溶剂作为流动相进行洗脱,收集主分段,共55L,浓缩干燥后得干燥物40.8g,加入240ml乙酸乙酯溶解后,再加入240ml正己烷进行析晶,晶体干燥后得干燥物37.4g,HPLC检测含量为99.5%,主收率为73.6%。一次总收率为62.0%。
实施例3
(1)取干浸膏12.6kg(紫杉醇含量1wt%),用三氯甲烷溶解后加入19kg100~200目硅胶拌匀后干燥得干样。在400×1500不锈钢柱中加入70kg空白硅胶后装入干样。用乙酸乙酯的体积百分比为30%的乙酸乙酯和正己烷的混合溶剂作为流动相进行洗脱,收集有效段,共920L,浓缩干燥后得干燥物1221.2g,加入6L乙酸乙酯溶解后,再加入6L正己烷结晶,晶体抽干后用乙酸乙酯溶解,溶液送HPLC检测,计算后得干重870g,含量13.7%,收率为94.6%。
(2)将上步产物乙酸乙酯溶解后加入2.6kg200~300目硅胶拌匀后干燥得干样。在400×1500不锈钢柱中加入70kg空白硅胶后装入干样。用乙酸乙酯的体积百分比为60%的乙酸乙酯和正己烷的混合溶剂作为流动相进行洗脱,收集主分段,共930L,浓缩干燥后得干燥物455.5g,加入1.4L甲醇溶解后,过100~200目氧化铝柱,在过滤液中再加入2.8L纯化水进行析晶,晶体抽干后再按上步操作进行甲醇/纯化水重结晶一次,重结晶晶体装盘干燥后得干燥物209.4g,HPLC检测含量为50.9%,主收率为89.4%。
(3)将上步产物晶体用二氯甲烷溶解后得湿样。在300×600高压柱内加入18kg500~800目硅胶装柱,用二氯甲烷润柱,再将湿样加入柱头,用乙酸乙酯的体积百分比为30%的乙酸乙酯和二氯甲烷的混合溶剂作为流动相进行洗脱,收集主分段,共225L,浓缩干燥后得干燥物87.6g,加入0.9L乙酸乙酯溶解后,再加入1.35L正己烷进行析晶,晶体干燥后得干燥物81.2g,HPLC检测含量为99.2%,主收率为75.6%。一次总收率为63.9%。
实施例4
(1)取干浸膏35kg(紫杉醇含量3wt%),用三氯甲烷溶解后加入52.5kg100~200目硅胶拌匀后干燥得干样。在600×1500不锈钢柱中加入140kg空白硅胶后装入干样。用乙酸乙酯的体积百分比为30的乙酸乙酯和正己烷的混合溶剂作为流动相进行洗脱,收集有效段,共2810L,浓缩干燥后得干燥物10474.0g,加入50L乙酸乙酯溶解后,再加入50L正己烷结晶,晶体抽干后用乙酸乙酯溶解,溶液送HPLC检测,计算后得干重6683.1g,含量14.8%,收率为94.2%。
(2)将上步产物乙酸乙酯溶解后加入19kg200~300目硅胶拌匀后干燥得干样。在600×1500不锈钢柱中加入140kg空白硅胶后装入干样。用乙酸乙酯的体积百分比为60%的乙酸乙酯和正己烷的混合溶剂作为流动相进行洗脱,收集主分段,共2450L,浓缩干燥后得干燥物3945.6g,加入12L甲醇溶解后,过100-200目氧化铝柱,在过滤液中再加入12L纯化水进行析晶,晶体抽干后再按上步操作进行甲醇和纯化水重结晶一次,重结晶晶体装盘干燥后得干燥物1700.2g,HPLC检测含量为51.6%,主收率为88.7%。
(3)将上步产物晶体用二氯甲烷溶解后得湿样。在300×1500高压柱内加入40kg500~800目硅胶装柱,用二氯甲烷润柱,再将湿样加入柱头,用乙酸乙酯的体积百分比为20%的乙酸乙酯和二氯甲烷的混合溶剂作为流动相进行洗脱,收集主分段,共610L,浓缩干燥后得干燥物710.9g,加入5L乙酸乙酯溶解后,再加入5L正己烷进行析晶,晶体干燥后得干燥物669.3g,HPLC检测含量为99.1%,主收率为75.6%。一次总收率为63.2%。
申请人声明,以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。