CN104098511A - 一种利用结构修饰方法半合成高乌甲素的新技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以高乌甲素生产过程中产生的副产品N-脱乙酰基高乌甲素通过结构修饰，在N-位上进行乙酰基化半合成生产高乌甲素的简便方法，此方法合成路线短（乙酰基化一步合成）反应条件温和，而且使用的底物副产品N-脱乙酰基高乌甲素的纯度要求无需分离除去高乌甲素，收率高。

Description

一种利用结构修饰方法半合成高乌甲素的新技术

 

技术领域： 结构修饰，化学合成，生物制药

技术背景：高乌甲素(又称刺乌头碱,拉巴乌头碱,Lappa-conitine)系由毛茛科乌头属植物高乌头(AconitumSinomontanumNakai)根中提取的生物碱，临床使用上，将高乌甲素生物碱与氢溴酸合成，转为高乌甲素的氢溴酸盐。高乌甲素的氢溴酸盐为国内首创的非成瘾性镇痛新药,用于治疗中度以上疼痛。本品与哌替啶相比，镇痛效果相当，起效时间稍慢，而维持时间较长；镇痛作用为解热镇痛药氨基比林的7倍。本品还具有局部麻醉、降温、解热和抗炎消肿作用。

目前，有关高乌甲素的提取技术，基本上还是采用本行业对生物碱提取的通用技术，即有机溶剂加热回流提取法，有机溶剂冷浸提取法，酸浸提法，树脂吸附分离法，或辅以超声波、微波、超滤膜等现代提取分离手段。但万变不离其宗，对生物碱的提取分离，都得使用酸溶解，碱析晶，如发明专利 《高乌甲素及其氢溴酸高乌甲素制配工艺》公开号CN1817865，《拉巴乌头碱氢溴酸盐的制备方法》公开号CN1951922；《氢溴酸高乌甲素的制备方法》公开号CN1706831；都是采用本行业内的通用提取分离技术。然而这些通用的提取技术对高乌甲素的提取分离有个致命的缺陷，就是在碱析的过程中，高乌甲素的降解速度很快，特别是在有钠离子存在的醇溶液中，其脱乙酰基的速度更快。所以，在高乌甲素的生产过程中，高乌甲素脱掉N-位上的乙酰基，降解成了N-脱乙酰基高乌甲素，使高乌甲素的收率变低。文献资料天津大学硕士论文《甘肃高乌头有效部位的研究》（作者：吴延吉，指导教师：高瑞昶;张铁军）第四章高乌头有效部位的化学成分研究中（4．2．2）总生物碱的分离结果是得到N-去乙酰高乌甲素(N—deacetyllappaconitine)(264mg)、高乌甲素(1appaconitine)(56mg)，如此副产品N-去乙酰高乌甲素的产量是高乌甲素的5倍。从高乌头的原料分析中可知，脱乙酰基高乌甲素的含量极低，不到万分之一，而高乌甲素平均含量在1.1%左右，国内提取物生产行业中高乌甲素的平均提取得率在0.4%左右，提取收率只有36%左右，技经指数远低于一般生物的提取技术，主要原因就是在高乌头生产过程中，高乌头很容易发生降解，特别是在钠醇的环境中，最易脱掉N-位的乙酰基而转化成N-去乙酰高乌甲素，N-去乙酰高乌甲素目前尚未有临床使用价值，本发明是将高乌甲素生产中产生的副产品N-去乙酰高乌甲素分离出来，再进行结构修饰，在N-位上进行乙酰基化合成，使其定向转化成高乌甲素，以节约资源，降低成本，满足人民的用药需要。

发明内容

1、将高乌甲素生产的副产品N-脱乙酰基高乌甲素溶于氯仿或二氯甲烷溶剂中，过氧化铝柱，得无色氯仿溶液。

2、乙酰基化合成，将上述经过氧化铝柱后的澄明溶液抽放入反应罐，按N-脱乙酰基高乌甲素的含量计算，加入1.5%的催化剂DMAP，加入3.5%的保护剂三乙胺，搅拌均匀，将溶液温度升至50℃左右，再滴加乙酰氯进行乙酰基化合成反应，边搅拌边滴加。将反应温度控制在55-60℃，滴加速率控制在10-15ml/min。反应时间约3-4小时。反应终点是将N-脱乙酰基高乌甲素全部转化为高乌甲素为止。

3、取样做HPLC检测，按峰面积归一法计算，N-脱乙酰基高乌甲素峰值百分含量少于0.5%。

4、将反应完全的氯仿溶液用1～5%的酸萃取，萃取3-4次，合并酸萃取液，用碱（氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氨水等等）碱化沉淀，过滤沉淀，用纯化水洗净滤饼，抽干后，置真空干燥箱干燥，得高纯度的高乌甲素。

5、如制备氢溴酸高乌甲素，可以在反完全的氯仿溶液中直接转盐。即：将反应完全的氯仿溶液再过一次氧化铝柱，将无色氯仿溶液脱水干燥后，直接滴加氢溴酸进行转盐反应。

 

  具体实施方法

实施例1。取纯度为88%的副产品N-脱乙酰基高乌甲素100g,溶于500ml氯仿中，过氧化铝柱脱色，将脱色后的氯仿溶液抽入反应罐，加入1.5gDMAP作催化剂，加入40ml三乙胺做保护剂，搅拌均匀，再升温至50℃左右时，滴加乙酰氯进行乙酰基化合成反应。边滴加边搅拌，控制反应温度在55-60℃之间，滴加速率3-5ml/min。反应时间约1-2小时。取样做HPLC检测，至N-脱乙酰基高乌甲素的峰值百分比低于0.5%时结束反应。反应完毕，用1-5%的盐酸萃取氯仿反应液3-4次，收集萃取的酸液，用纯碱调PH至7.5左右，析出大时量白色絮状沉淀，静置后，过滤沉淀，真空干燥得高乌甲素生物碱76.38g，纯度98.8%，收率86.8%。

实施例2。取纯度为88%副产品N-脱乙酰基高乌甲素1000g,溶于5000ml氯仿中，过氧化铝柱脱色，将脱色后的氯仿溶液抽入反应罐，加入15gDMAP作催化剂，加入500ml三乙胺做保护剂，搅拌均匀，再升温至50℃左右时，滴加乙酰氯进行乙酰基化合成反应。边滴加边搅拌，控制反应温度在55-60℃之间，滴加速率10-15ml/min。反应时间约2-3小时。取样做HPLC检测，至N-脱乙酰基高乌甲素的峰值百分比低于0.5%时结束反应。反应完毕，用1-5%的硫酸萃取氯仿反应液3-4次，收集萃取的酸液，用氨水调PH至7.5左右，析出大时量白色絮状沉淀，静置后，过滤沉淀，真空干燥得高乌甲素生物碱785G，纯度97.5%，收率89.2%。

实施例3。取纯度为88%副产品N-脱乙酰基高乌甲素1000g,溶于8000ml丙酮中，过氧化铝柱脱色，将脱色后的氯仿溶液抽入反应罐，加入15gDMAP作催化剂，加入500ml三乙胺做保护剂，搅拌均匀，再升温至50℃左右时，滴加乙酰氯进行乙酰基化合成反应。边滴加边搅拌，控制反应温度在55-60℃之间，滴加速率10-15ml/min。反应时间约2-3小时。取样做HPLC检测，至N-脱乙酰基高乌甲素的峰值百分比低于0.5%时结束反应。反应完毕，用1-5%的盐酸萃取氯仿反应液3-4次，收集萃取的酸液，用纯碱调PH至7.5左右，析出大时量白色絮状沉淀，静置后，过滤沉淀，真空干燥得高乌甲素生物碱735G，纯度98.3%，收率83.52%。

实施例4。取纯度为83%副产品N-脱乙酰基高乌甲素2kg,溶于15L氯仿中，过氧化铝柱脱色，将脱色后的氯仿溶液抽入反应罐，加入35gDMAP作催化剂，加入1000ml三乙胺做保护剂，搅拌均匀，再升温至50℃左右时，滴加乙酰氯进行乙酰基化合成反应。边滴加边搅拌，控制反应温度在55-60℃之间，滴加速率15-20ml/min。反应时间约3-4小时。取样做HPLC检测，至N-脱乙酰基高乌甲素的峰值百分比低于0.5%时结束反应。反应完毕，用1-5%的盐酸萃取氯仿反应液3-4次，收集萃取的酸液，用氯水调PH至7.5左右，析出大时量白色絮状沉淀，静置后，过滤沉淀，再滤饼溶于氯仿中，完全溶解后，用无水硫酸钠脱水干燥，再滴加氢溴酸进行转盐，边滴加边搅拌，反应终点为PH值至3-4时结束。静置析晶4小时后，抽滤晶体，真空干燥得氢溴酸高乌甲素1813G，纯度99.1%，收率109.2%。

附图说明

图1：N-脱乙酰基高乌甲素乙酰基化结构修饰合成高乌甲素反应式。

Claims (7)

1.一种利用结构修饰方法半合成高乌甲素的新技术，是将高乌甲素生产中的副产品N-脱乙酰基高乌甲素，通过乙酰基化结构修饰，半合成具有高活性高乌甲素的方法，其特征在于：将副产品N-脱乙酰基高乌甲素粗品纯化后，再进行N-位上乙酰基化结构修饰，合成高乌甲素。

2.根据权利要求所述的合成方法，反应底物粗品N-脱乙酰基高乌甲素纯化，是将其溶于氯仿或二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮等机有溶剂中，优选氯仿和二氯甲烷；完全溶解后，过氧化铝柱，进行脱色和除杂，得到无色的含N-脱乙酰基高乌甲素和高乌甲素的氯仿溶液。

3.根据权利要求2所述的纯化方法，N-脱乙酰基高乌甲素粗品中含量有的高乌甲素不必做分离除去。

4.根据要利要求1所述的乙酰基化合成方法，所用乙酰化试剂为： 乙酰胆碱、乙酰辅酶A、对乙酰氨基酚、乙酰水杨酸、乙酸、乙酰氯、苯乙酮、乙酰胺和乙酸酐等等， 优选乙酰氯和乙酰胺试剂。

5.根据要利要求1所述的乙酰基化合成方法，所用的催化剂为DMAP，所选的保护剂三乙胺，催化剂的用量为0.5%～3.0%，优选为1.0%～2.0%；保护剂的用量为1.0%～10.0%，优选为3.0%～5.0%。

6.根据要利要求1所述的乙酰基化合成方法，添加乙酰化试剂采用滴加法，边加边搅拌，滴加速度为1-100ml/min，优选3～5ml/min；搅拌速度为10～200转/min，优选50～100转/min。

7.根据要利要求1所述的乙酰基化合成方法，反应温度控制为10℃～100℃，优选50℃～60℃，反应终点为：取样做HPLC检测，氯仿溶液中N-脱乙酰基高乌甲素的含量低于0.5%。