CN109942663B

CN109942663B - 利用双相酸水解制备环黄芪醇的方法

Info

Publication number: CN109942663B
Application number: CN201910321706.0A
Authority: CN
Inventors: 楚治良; 高春芳; 刘忠于
Original assignee: 989th Hospital of the Joint Logistics Support Force of PLA
Current assignee: 989th Hospital of the Joint Logistics Support Force of PLA
Priority date: 2019-04-22
Filing date: 2019-04-22
Publication date: 2021-10-26
Anticipated expiration: 2039-04-22
Also published as: CN109942663A

Abstract

本发明属于医药化工领域，具体涉及利用双相酸水解制备环黄芪醇的方法，包括以黄芪甲苷为原料，与有机相和酸溶液组成的双相酸水溶液混合，反应，后处理，获得环黄芪醇；其中，有机相与水不互溶或微溶，环黄芪醇在有机相中的溶解度大于水相。本发明利用双相酸水解的方法制备环黄芪醇，使酸水解生成的环黄芪醇分布在有机相中，避免了环黄芪醇在剧烈的酸水相中转化为黄芪醇的缺点，有效保护了环黄芪醇的稳定性，大大提高了环黄芪醇的收率，且步骤简单，成本低，适于工业生产；通过静置、分层、萃取、硅胶柱层析分离得到高纯度环黄芪醇。

Description

利用双相酸水解制备环黄芪醇的方法

技术领域

本发明属于医药化工领域，具体涉及利用双相酸水解制备环黄芪醇的方法。

背景技术

黄芪甲苷是中药黄芪的主要成分。研究表明，黄芪甲苷具有很好的强心、保肝、抗肿瘤、降血糖等生物活性。黄芪甲苷虽然有很好的生物活性，但由于它相对分子质量和空间位阻较大，使其生物利用度降低，所以不利于药物制剂的开发。环黄芪醇是黄芪甲苷的苷元，在自然界主要存在于黄芪中，属于环菠萝烷型四环三帖类化合物。由于它相对分子质量和空间位阻较黄芪甲苷小，使其相对黄芪甲苷而言具有更好的脂溶性，更容易透过细胞膜而被机体吸收。目前研究表明，环黄芪醇可以激活端粒酶活性从而提高CD3和CD8T细胞的增殖能力来抑制细胞的衰老。

目前报道制备环黄芪醇的方法主要有酶解法、Smith降解法、酸水解法。其中酶解法工艺简单，但对反应条件要求比较苛刻，不利于应用性推广。Smith降解法条件温和，并且收率较高，但需要氧化-还原-水解-萃取-纯化五步完成，步骤繁琐，成本较高。直接酸水解法操作简单，成本较低，但由于环黄芪醇在剧烈的酸性条件下极易转化为黄芪醇，所以在剧烈的条件下，直接采用酸水解法，收率很低。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中酸水解收率低的问题，从而建立一种操作简单，成本低廉、收率较高的制备环黄芪醇的方法。

以下是黄芪甲苷、黄芪醇、环黄芪醇的结构式：

本发明是通过以下技术方案实现的，利用双相酸水解制备环黄芪醇的方法，其特征在于，包括以黄芪甲苷为原料，与有机相和酸溶液组成的双相酸水溶液混合，反应，后处理，获得环黄芪醇；其中，有机相与水不互溶或微溶，环黄芪醇在有机相中的溶剂度大于水相。

优选地，所述酸溶液的溶质为HCl。

更为优选地，酸溶液的溶剂为水或水与醇的混合溶液。

作为优选，酸溶液的溶剂为水与醇的混合溶液。

更为优选的是，酸溶液的溶剂为水与甲醇的混合溶液。

优选地，所述有机相为三氯甲烷，二氯甲烷或甲苯；更为优选地，所述有机相为三氯甲烷，经过实验发现当有机相为三氯甲烷时，其收率较高；有机相为该三种的任意一种时，其收率明显较高。

具体地，所述反应的温度为室温，所述反应的时间为2-6天。

优选地，所述黄芪甲苷与酸溶液、有机相的质量体积比为1mg:1mL:1.6mL。

优选地，所述酸溶液的浓度为6％-18％；当酸溶液为酸水和醇的混合溶液时，酸溶液的浓度为6-18％，醇溶液的浓度为5％-20％。

具体地，所述后处理为碳酸氢钠中和水相，收集有机相，氯化钠水洗，无水硫酸钠干燥有机相，减压蒸馏有机相，得到固体产品。

作为优选，所述后处理还包括，将固体产品用三氯甲烷：甲醇体积比为15:1进行洗脱，收集洗脱剂，减压蒸馏，得到提纯的环黄芪醇。

具体地，将黄芪甲苷加入酸溶液中，再加入有机相，反应，后处理，获得环黄芪醇。

有益效果

本发明以黄芪甲苷为原料，是利用双相酸水解的方法制备环黄芪醇，使酸水解生成的环黄芪醇分布在有机相中，避免了环黄芪醇在剧烈的酸水相中下转化为黄芪醇的缺点，有效保护了环黄芪醇的稳定性，大大提高了环黄芪醇的收率，其收率最高可达46.28％，且步骤简单，成本低，适于工业生产；通过静置、分层、萃取、硅胶柱层析分离得到高纯度环黄芪醇，纯度可高达99％。

附图说明

图1实施例1制备的环黄芪醇的核磁C谱图；

图2实施例1制备的环黄芪醇的核磁H谱图；

图3实施例1制备的环黄芪醇的高分辨质谱图。

具体实施方式

实施例1

利用双相酸水解制备环黄芪醇的方法，包括：

双相酸水解制备环黄芪醇：

取400mg黄芪甲苷作为原料，加入到400ml体积分数为18％盐酸的20％甲醇水溶液中，加入有机相三氯甲烷640ml，在室温条件下剧烈搅拌6天，反应后静置，收集有机相三氯甲烷，将酸水相中加入碳酸氢钠中和，再加入等体积三氯甲烷萃取，合并有机相，用饱和氯化钠水溶液清洗，再用无水硫酸钠干燥，减压浓缩，得到粗品。通过HPLC检测，计算最终环黄芪醇收率为46.28％。

环黄芪醇的分离：

取200mg上述粗品加入600mg的200-300目硅胶拌样，取8000mg硅胶，用三氯甲烷湿法填柱，将拌有硅胶的粗品均匀散在硅胶柱顶部，然后用三氯甲烷：甲醇体积比为15:1进行洗脱，流速大约为1.0ml/min。每10ml取样一次用薄层色谱进行检测。收集洗脱剂,减压蒸馏得到产品，为纯度99％的环黄芪醇。

将制备所得的产品进行核磁H谱测定，如图2所示，环黄芪醇核磁H谱数据分析：

¹H NMR(DMSO-d₆,400MHz):δ4.87(s,1H),4.67(d,J＝2Hz,1H),4.48(m,1H),4.21(d,J＝3.2Hz,1H),4.00(d,J＝3.6Hz,1H),3.62(t,J＝9.2Hz,1H)，3.29(m,1H)，3.03(m,1H)，2.54(t,J＝14Hz,1H)，2.18(d,J＝5.2Hz,1H)，1.91(m,2H)，1.86(m,1H)，1.80(m,1H)，1.70(m,1H)，1.57(m,2H)，1.51(m,2H),1.45(m,2H),1.36(m,1H),1.26(m,2H),1.21(d,J＝6.4Hz 2H),1.18(s,4H),1.13(s,6H),1.11(s,3H),1.02(s,3H),0.89(s,3H),0.82(s,3H),0.44(d,J＝2.4Hz,1H),0.24(d,J＝2.8Hz,1H)。

将制备所得的产品进行核磁C谱测定，如图1所示，环黄芪醇核磁C谱数据分析：¹³CNMR(DMSO-d₆,100MHz)δ(ppm)86.68,81.06,77.29,72.67,71.00，67.42,57.83，53.19，46.70，46.32，45.74,44.66,41.61,38.14,34.52,32.96,32.23,30.85,30.54,29.38,28.94,28.26,27.74,27.04,25.90,25.87,21.34,20.59,20.26,15.85。

将制备所得的产品进行高分辨质谱分析，如图3所示，HRMS:理论值为C₃₀H₅₀O₅[M+Na]⁺513.3550,实际测量值为513.3535，其为环黄芪醇。

实施例2

利用双相酸水解制备环黄芪醇的方法，包括：

双相酸水解制备环黄芪醇：

取400mg黄芪甲苷作为原料，加入到400ml体积分数为18％的盐酸20％甲醇水溶液中，加入有机相二氯甲烷640ml，在室温条件下剧烈搅拌6天，反应后静置，收集有机相二氯甲烷，将酸水相加入碳酸氢钠中和，再加入等体积三氯甲烷萃取，合并有机相三氯甲烷和二氯甲烷，减压浓缩，得到粗品。通过HPLC检测，计算最终环黄芪醇收率为33.8％。

环黄芪醇的分离：

取200mg上述粗品加入600mg的200-300目硅胶拌样，取8000mg硅胶，用三氯甲烷湿法填柱，将拌有硅胶的粗品均匀散在硅胶柱顶部，然后用三氯甲烷：甲醇体积比为15:1进行洗脱，流速大约为1.0ml/min。每10ml取样一次用薄层色谱进行检测。收集洗脱剂，减压蒸馏得到纯度为98％的环黄芪醇。

实施例3

利用双相酸水解制备环黄芪醇的方法，包括：

双相酸水解制备环黄芪醇：

取400mg黄芪甲苷作为原料，加入到400ml体积分数为6％的盐酸5％甲醇水溶液中，加入有机相三氯甲烷640ml，在室温条件下剧烈搅拌2天，反应后静置，收集有机相三氯甲烷，将酸水相加入碳酸氢钠中和，再加入等体积三氯甲烷萃取，合并有机相，减压浓缩，得到粗品。通过HPLC检测，计算最终环黄芪醇收率为18.89％。

环黄芪醇的分离：

取200mg上述粗品加入600mg的200-300目硅胶拌样，取8000mg硅胶，用三氯甲烷湿法填柱，将拌有硅胶的粗品均匀散在硅胶柱顶部，然后用三氯甲烷：甲醇体积比为15:1进行洗脱，流速大约为1.0ml/min。每10ml取样一次用薄层色谱进行检测。收集洗脱剂，减压蒸馏得到纯度为97％的环黄芪醇。

实施例4

利用双相酸水解制备环黄芪醇的方法，包括：

双相酸水解制备环黄芪醇：

取400mg黄芪甲苷作为原料，加入到400ml体积分数为12％盐酸的10％甲醇水溶液中，加入有机相三氯甲烷640ml，在室温条件下剧烈搅拌4天，反应后静置，收集有机相三氯甲烷，将酸水相加入碳酸氢钠中和，再加入等体积三氯甲烷萃取，合并有机相，减压浓缩，得到粗品。通过HPLC检测，计算最终环黄芪醇收率为31.78％。

环黄芪醇的分离：

取200mg上述粗品加入600mg的200-300目硅胶拌样，取8000mg硅胶，用三氯甲烷湿法填柱，将拌有硅胶的粗品均匀散在硅胶柱顶部，然后用三氯甲烷：甲醇体积比为15:1进行洗脱，流速大约为1.0ml/min。每10ml取样一次用薄层色谱进行检测。收集洗脱剂，减压蒸馏得到纯度为99％的环黄芪醇。

实施例5

利用双相酸水解制备环黄芪醇的方法，包括：

双相酸水解制备环黄芪醇：

取400mg黄芪甲苷作为原料，加入到400ml体积分数为18％盐酸的20％甲醇水溶液中，加入有机相甲苯640ml，在室温条件下剧烈搅拌6天，反应后静置，收集有机相甲苯，将酸水相加入碳酸氢钠中和，再加入等体积三氯甲烷萃取，合并有机相三氯甲烷和甲苯，减压浓缩，得到粗品。通过HPLC检测，计算最终环黄芪醇收率为20.6％。

环黄芪醇的分离：

对比例1

单相酸水解制备环黄芪醇：

取200mg黄芪甲苷作为原料，加入到200ml体积分数为20％硫酸的20％甲醇水溶液中，加热回流10小时，冷却后，向反应液中加入碳酸氢钠中和，再加入等体积三氯甲烷萃取三次，合并有机相，减压浓缩，得到粗品。通过HPLC检测，计算最终环黄芪醇收率为9.6％。

对比例2

单相酸水解制备环黄芪醇：

取200mg黄芪甲苷作为原料，加入到200ml体积分数为10％盐酸的10％甲醇水溶液中，加热回流2小时，冷却后，向反应液中加入碳酸氢钠中和，再加入等体积三氯甲烷萃取三次，合并有机相，减压浓缩，得到粗品。通过HPLC检测，计算最终环黄芪醇收率为8.7％。

对比例3

单相酸水解制备环黄芪醇：

取200mg黄芪甲苷作为原料，加入到200ml体积分数为10％盐酸的10％甲醇水溶液中，室温搅拌7天，向反应液中加入碳酸氢钠中和，再加入等体积三氯甲烷萃取三次，合并有机相，减压浓缩，得到粗品。通过HPLC检测，计算最终环黄芪醇收率为13.7％。

通过对比例1-3可以看出，单相酸水解制备环黄芪醇，当采用盐酸的甲醇溶液作为水解溶液时，其收率最高可达13.7％，显然远远低于本申请的收率。本发明通过双相酸水解法制备环黄芪醇，在室温条件下，以黄芪甲苷为原料，在盐酸的酸水溶液与有机溶剂形成的两相介质中进行水解，目标产物收率显著提高。

Claims

1.利用双相酸水解制备环黄芪醇的方法，其特征在于，包括以黄芪甲苷为原料，与有机相和酸溶液组成的双相酸水溶液混合，反应，后处理，获得环黄芪醇；其中，有机相与水不互溶或微溶，环黄芪醇在有机相中的溶剂度大于水相；所述黄芪甲苷与酸溶液、有机相的质量体积比为1mg:1mL:1.6mL；

所述酸溶液的溶质为HCl；所述酸溶液的浓度为6％-18％；当酸溶液为酸水和醇的混合溶液时，酸溶液的浓度为6-18％，醇溶的浓度为5％-20％；

所述有机相为三氯甲烷；

所述后处理为碳酸氢钠中和水相，收集有机相，氯化钠水洗，无水硫酸钠干燥有机相，减压蒸馏有机相，得到固体产品；将固体产品用三氯甲烷：甲醇体积比为15:1进行洗脱，收集洗脱剂，减压蒸馏，到提纯的环黄芪醇。

2.根据权利要求1所述的利用双相酸水解制备环黄芪醇的方法，其特征在于，所述反应的温度为室温，所述反应的时间为2-6天。

3.根据权利要求1所述的利用双相酸水解制备环黄芪醇的方法，其特征在于，将黄芪甲苷加入酸溶液中，再加入有机相，反应，后处理，获得环黄芪醇。