JPH08509704A - 原料物質からのタキソールの抽出方法及び装置 - Google Patents

原料物質からのタキソールの抽出方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 タキソイド含有原料物質からタキソイドを単離するための方法及び装置。この方法及び装置は観葉イチイの木の針葉のロウ類及び他の成分から臨界または近臨界流体の使用によってタキソイドを単離する。

Description

【発明の詳細な説明】 原料物質からのタキソールの抽出方法及び装置発明の分野 本発明は、原料物質からのタキソール(taxol)及び他のタキソイド(taxoid )類の抽出及び精製するための方法及び装置に関する。本方法及び装置は、特に 、イチイの木の針葉及び他の部分からタキソール及び他のタキソイド類を抽出及 び精製するための臨界流体及び近臨界流体(near critical fluid)に関する。発明の背景 抗腫瘍活性を示す種々の化合物が、植物材料、微生物及び海洋微生物の有機溶 媒抽出液中で識別されてきた。化学療法学的薬剤及び抗-HIV剤としてのこれ らの化合物の有用性に関する後続研究は、これらの化合物の天然存在量が少ない こと及び慣用の抽出方法が効果が無いことにより妨げられてきた。このような化 合物の一例としては、西洋イチイTexus brevifoliaから誘導したジテルペン植物 生成物であるタキソール(taxol:NSC 125973)が挙げられる。この薬物は、現 在臨床試験中であるが、卵巣癌及び他の多くの癌の進行したケースに対して顕著 な30〜40%応答を示した。しかしながら、この薬剤は供給量が少ない。 現在、タキソールは、T.brevifoliaの粉砕した樹皮から主に3段階で有機溶 媒により抽出され、次いで主に4段階でクロマトグラフィーにより精製されてい る。抽出工程は、粉砕した樹皮から開始し、これを50〜55℃でメタノールで3回 浸出させる。次いで抽出液をメタノール中で濃縮する。次に濃縮したメタノール 抽出液を塩化メチレンと水の間で分別する。タキソールを含む塩化メチレン画分 を濃縮する。塩化メチレン濃縮液を50/50アセトン:ヘキサン中に溶解させ、混 合物を濾過して不溶物を除去する。この有機抽出工程により固体含有量を含む琥 珀色のシロップ状物が得られるが、これは粉砕した樹皮の約1.3%である。 慣用法による精製法は、4つの主な段階で実施する。第1段階では、抽出工程 からアセトン:ヘキサン混合物を、70/30ヘキサン:アセトン混合物中のFlorisi lカラム上でクロマトグラフィーにかけて、タキソール含有画分を分離する。こ のタキソール画分を次いで濃縮して乾燥させる。この段階は9回程度の多くの回 数で繰り返し得る。第2段階では、タキソール濃縮液をメタノール:水混合物か ら結晶化させ、次いでアセトン:ヘキサン混合物から再結晶させると、85〜95% の純度のタキソールが得られる。第3段階では、このタキソールを塩化メチレン 中2.5%イソプロパノールまたは2.5%n-ブタノールを充填したシリカゲル上でク ロマトグラフィーにかけると、約98%純度のタキソールが得られる。第4段階で は、このタキソールをアセトン中に溶解させ、溶液を濾過し、次いでアセトン: ヘキサン混合物からタキソールを再結晶させる。 この有機相抽出及びクロマトグラフィー精製工程により、99%純度のタキソー ルが得られるが、これは粉砕した樹皮の約0.014%である。この方法によってタキ ソールを製造することは、 (i)抽出及び精製工程に時間がかかること; (ii)苛酷な環境下での滞留時間が長いこと;及び (iii)全体の収率が低いこと によって妨害されている。また、T.brevifoliaの樹皮は、通常、壮年期の木(樹 齢100〜200年)から得られる。樹皮は収穫するのが困難且つ高価であり、供給量 は限られている。このような木は絶滅の恐れがある。代替の製造経路及び原材料 物質を探索するのに多くの研究がなされている。代替の製造経路の幾つかには、 関連性の高いタキソイド、10-デアセチル バッカチンIII(10-deacetyl baccati n III)からの全合成及び半合成が含まれる。代替原料としては、観葉植物のイ チイの針葉、小枝、芽及び植物細胞培養物が含まれる。未だに達成されておらず 、商業化も困難であることが証明されている全合成以外は、これらの方法は全て 、バイオマス原料からタキソイド類を抽出及び精製することが必要である。 観葉植物のイチイの針葉は、非常に魅力的な原料物質であることが判明し得る だろう。針葉は多量のタキソイド類を含み、種苗場及び農場で迅速に栽培し得る 再生可能な原料である。 しかしながら、針葉には、さらに工程上に課題がある。針葉は、有機溶媒に抽 出される多量の非極性成分及びロウを含んでいる。より非極性のロウの幾つかは 、 ヘキサンで溶媒前洗浄することにより除去し得る。しかしながら、タキソイド類 に非常に近い幾つかの組成物は、塩化メチレンとメタノールとの混合物を使用す る主な慣用の溶媒抽出段階でタキソールと一緒に共抽出されてしまう。有機溶媒 により針葉から抽出される全質量は、樹皮の場合が25%であるのと比較して、35 〜42%を変動し得る。非常に大きな割合は、より多量のタキソノールを示すので はなく、共抽出する不純物を示している。新鮮な針葉は、かなりの量の水(約60 %)も含んでいる。 このように、針葉のタキソール抽出及び精製段階は、上述した樹皮に関する工 程よりもずっと複雑で非常に時間がかかる。発明の概要 本発明の態様は、ロウ及び他の成分を含むタキソイド含有原料物質からタキソ ール及び他のタキソイド類を抽出及び精製するための方法及び装置に関する。本 発明の態様は、イチイの木の針葉からタキソイド類、例えばタキソールを抽出す るのに特に適している。本態様は、特に臨界流体または近臨界流体に関する。 本明細書中、「臨界流体(critical fluid)」という用語は、その臨界圧力以 上及び臨界温度以上に於ける流体を指す。超臨界流体は、その臨界圧力及びその 臨界温度を越える流体を指す。従って、「臨界流体」は、「超臨界流体」という 用語を実質的に包含する。「近臨界流体(near critical fluid)」という用語 は、臨界圧力及び/又は臨界温度に近いがその臨界圧力及び/又は臨界温度にはな い流体、特に臨界圧力以上であるが臨界温度未満の流体を指す。近臨界流体は、 臨界流体と酷似する密度を有する流体を示すのに用いられる。これを応用して、 臨界流体又は近臨界流体を指すのに「CoNC流体(CoNC fluid)」という用語を使 用する。 本発明の一態様は、タキソイド含有原料物質からタキソイド類を抽出する方法 に関する。本方法は、原料物質がロウ及び他の成分を含み、該他の成分が慣用の 溶媒抽出法を使用する際にタキソイド類と一緒に共抽出され得るような場合に特 に適用できる。本方法は、原料物質を脱ロウ条件にさらす段階を含む。脱ロウ条 件は、原料物質を第1の流体にさらすことを含む。第1の流体は非極性CoNC流体 である。ロウは第1の流体に溶解し、ロウを含んだ抽出剤と脱ロウした原料物質 が形成される。さらに本方法は、脱ロウした原料物質を第2の流体にさらすこと により、脱ロウした原料物質からタキソイド類を除去し、タキソイド抽出剤と残 存物質を形成する段階を含む。第2の流体は、CoNC流体と極性補助溶媒の混合物 である。ロウを含んだ抽出剤及びタキソイド抽出剤をクロマトグラフィー手段に かけて、タキソイドと1種以上の溶離剤を形成する。 本明細書中、「非極性」という用語は、0.0〜0.1デバイの双極子ムーブメント をもつ物質を指す。「極性」という用語は、約0.1〜.1〜1.7デバイの双極子ムー ブメントを有する物質を指す。 好ましくは、溶離剤を減圧して共溶離したタキソイド類を分離する。減圧する と、共溶離するタキソイド類はCoNC流体から沈殿する。CoNC流体の減圧時に単離 されたタキソイド類をクロマトグラフィー方法により精製して、精製タキソイド 類を形成する。 好ましくは、減圧した第一及び第二流体を抽出剤冷却装置に通過させ、実質的 にタキソイドを含まないCoNC流体(これは次いで再循環される)及び廃棄物 (これは取り除かれる)を形成する。 「実質的にタキソイドを含まない」という用語は、プロセス工程の出発物質に 比較してより少ないタキソイドを含有する意味に使用する。 クロマトグラフイー手段は一本若しくはそれ以上のクロマトグラフカラムを有 する。第二の流体の通過の間に第1カラムに吸収されたタキソイドは、有機溶媒 (ヘキサン:n−プロパノール:メタノール3成分グラジエント)の比較的極性 の混合物又は第3流体で溶離される。この第3流体は、CoNC流体及び異なる 種類又は濃度の補助溶媒、即ち、第2流体から構成される。大量のタキソイドを 含有すると確認されているフラクションをさらに追加のカラムを用いてクロマト グラフイーに付す。タキソイドを含まないか少量のタキソイドしか含まないと確 認されているフラクションは廃棄物として処理するか又は追加のクロマトグラフ イープロセスにより溶離剤として再プロセス及び再循環させる。少量のタキソイ ドを含む画分(これは廃棄物ではない)を第4流体に付す。第4流体はCoNC 流体及び極性補助溶媒から構成される。第4流体の圧力及び/又は温度は第3流 体よりも高いか又は低いのいずれかであり、非タキソイド溶質を除去する。その 後、第4流体の温度及び圧力を調節し、当該流体を第1のクロマトグラフイーカ ラム中を再循環させる。 タキソイド含有画分を更に複数のカラムに付し、次いで、有機溶媒混合物又は 第5流体からなる比較的非極性の移動相により溶離する。第5流体はCoNC流 体及び非極性補助溶媒から構成されている。適切な有機溶媒混合物にはメタノー ル及びアセトニトリル混合物等がある。精製したタキソール及び密接に関連した タキソイドを含有する画分を集める。タキソイドを含まないか少量のタキソイド しか含まない移動相は廃棄に送られるか又は再処理及び再循環される。同定不可 能なタキソイドを含有するCoNC流体/溶剤混合物は、この混合物の圧力及び 温度を変化させることにより再処理し、不純物にその溶液を残させ、CoNC流 体及びCoNC流体/再循環に適した補助溶剤混合物を生じさせる。 好ましくは、CoNC流体は、二酸化炭素;亜酸化窒素:プロパンのようなア ルカン;エチレンのようなアルケン;及びクロロジフルオロメタンのようなフル オロカーボンである化合物から選択される。これらの化合物は標準室温及び圧力 で気体である。しかし、低温及び大気圧を超える圧力では、これらの化合物はC oNC流体を形成する能力を有する。 好ましくは、極性補助溶媒は、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパ ノール、塩化メチレン及びアセトンからなる極性溶媒群から選択される。 本方法の実施態様は、タキソール、セファロマンニン(cephalomannine)、バ ッカチンIII、10−デアセチルバッカチンIII、デアセチルタキソール及 びデアセチル−7−エピタキソール並びにそれらの誘導体及び前駆物質からなる タキソイドを抽出するのに理想的に適している。本発明の実施態様は、針葉のよ うな更新しうる原料物質からタキソール及びタキソール様組成物の単離と抽出を できる。 場合により、針葉をまず乾燥して水分を除去し、処理してこの原料物質の表面 積を広げる。表面積を広げる典型的な処理には粉砕又は微粉砕等がある。 本発明の一実施態様では、ロウやその他の構成分を含有するタキソイド含有原 料物質からタキソイドを抽出するための装置に特徴がある。この装置は、原料物 質、第1流体及び第2流体を受け入れる様になっている部屋を有する。この装置 は、更に当該部屋と連絡する第1流体源を有する。第1流体は、CoNC流体を 含む。第1流体源は、第1流体を部屋内に向けることができ、原料物質を脱ロウ 条件にする。第1流体は原料物質のロウを溶解させ、ロウ含有抽出剤と脱ロウし た原料物質を生じさせる。装置は、更に第2流体源を有する。この第2流体はあ る流体と極性補助溶媒との混合物である。第2CoNC流体源は上記部屋に連絡 されている。第2流体源は第2流体を部屋内に向けることができ、タキソイド抽 出剤と廃棄物を形成する。部屋は、当該部屋からロウ含有抽出剤とタキソイド抽 出剤とを受けるためのクロマトグラフイー手段に連絡し、溶離剤と濃縮したタキ ソイドを形成する。 好適なクロマトグラフ手段は一本又はそれ以上のカラムを有する。好ましくは 、カラムは溶離液の圧力を減少させるための減圧手段と連絡する。減圧時、タキ ソイド(溶離剤と共に溶離される)は遊離され、更に処理できる。 好ましくは、減圧手段を通過するとき生成したタキソイドを精製し、精製タキ ソイドを形成する。 好ましくは、減圧手段は抽出剤冷却装置と連絡し、減圧手段から溶離剤を受け 取る。冷却して、不純物を溶離剤から取り除き溶離剤を再循環させることができ る。 好ましくは、第1及び第2流体を、クロマトグラフイー手段と連絡する導管及 びポンプ手段によりタキソイド及び廃棄物の除去後に再循環させる。 本装置の一実施態様は、タキソイド精製手段の一本又はそれ以上のカラムと連 絡する導管並びに第1流体源又は第2流体源と連絡する導管を特徴とする。この 導管はタキソイドが溶離するまでカラム内を流れる第2流体を受けるようになっ ている。装置は、更に第2流体を、タキソイドが溶離すると、このような導管か ら第2カラムに向けるための手段を有し、このようなタキソイドを除去しタキソ イド不含CoNC流体を生じさせる。 好ましくは、タキソイド不含CoNC流体を減圧して不純物にその溶液を残さ せ、再循環のために適する第2流体を生成させる。 好ましくは、装置は、CoNC流体として二酸化炭素;プロパンのようなアル カン;エチレンのようなアルケン;クロロジフルオロメタンのようなフルオロカ ーボン;及び又は亜酸化窒素を受け取るようになっている。好ましくは、装置は 、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチレンクロリド及び アセトンからなる群から選択される極性溶媒を受けるようになっている。 本装置は、タキソール、バッカチンIII、10−デアセチルバッカチンII I、セファロマンニン、デアセチルタキソール及びデアセチル−7−エピタキソ ールのようなタキソイドの単離のために理想的に適している。 本発明の実施態様は、鑑賞用イチイ材の針葉から、20.9%のメタノールを 含有する超臨界二酸化炭素(40℃で1,274psia)を用いて、僅か21 分内に0.048重量%タキソール(取得可能なタキソールの99+%)を抽出 できる。このタキソール回収は驚くべきことであり予期されないことである。こ の短い滞留時間は、工業的プラントの資本及び操業コストを劇的に影響を与え得 るので、意味がある。 本発明の実施態様は、改良した浸透及び溶媒和により非常に高速の抽出に特徴 がある。従来の方法と比較して、プロセスは改良した製造能力と改良したスケー ラビリテイー(scalability)を有する。このプロセスは全体的により高い効率 及びより少ないプロセス工程を特徴とする。本発明により製造した抽出剤は、可 及的に少ない有機溶媒の使用を伴う改良した製造品質を特徴とする。 本発明の装置と方法は、研究目的や臨床試験のためにタキソイドの取得可能性 を増加させることができる。好適な原料物質には針葉がある。本方法と装置は、 典型的には、針葉にのみ見いだされる不純物の存在下にタキソイドを抽出する。 しかし、本方法及び装置は、イチイ植物の針葉に加えその他の原料物質から抽出 する応用性を有する。 本発明のその他の特徴は図面及び以下の詳細な記述の検討により明らかになる であろう。図面の簡単な説明 図1は、本発明の特徴を具体化する臨界流体抽出及びクロマトグラフイー装置 の略図を表し; 図2は、試薬、超臨界流体及び補助溶剤の再循環を含む、本発明の特徴を具体 化する臨界流体抽出及びクロマトグラフイー装置を表し; 図3は、針状葉から抽出の228及び280nmにおけるクロマトグラムを表 し; 図4a及びbは、本発明の方法により採取したフラクションのクロマトグラム を表す。発明の詳細な説明 本発明の実施態様を、イチイ木の針葉からのタキソールの抽出のための方法と 装置として記載する。本明細書中で使用するとおり、イチイはTaxus media種及 びTaxus brevifolia種、並びにTaxus属のその他の植物を包含することを意図し ている。 本発明は、溶剤としてCoNC流体の使用を特徴とする。CoNC流体は、気 体状の二酸化炭素や亜酸化窒素のような周囲条件において気体として存在する一 定の物質から構成される。このような気体が圧縮されそれらの臨界圧や臨界温度 に近付くか又は超える条件に移行すると、このような気体は溶媒和力を増強させ る。 CoNC流体は液体様の密度を示すと同時に拡散率及び粘度の気体様特性を示 す。このCoNC流体は、広いスペクトルの溶媒和力を示す。何故なら、その密 度が温度と圧力の双方に強く依存するからである。一桁又はそれ以上に溶解度を 変化させるために、温度と圧力を変えることができる。CoNC流体は、更に微 小孔材料内に容易に浸透できる超低表面張力を示す。 数字11によって一般的に示されている、針葉を含む原材料からのタキソイド 類のCoNC流体抽出を実施するための本発明の特徴を具現化する装置は、図1 に記載されている。装置11は、4つの主要な要素、即ち;抽出器13;数字1 5によって一般的に示されているCoNC流体運搬集成装置;数字17によって 一般的に示されているクロマトグラフィー精製集成装置;及び数字19によって 一般的に示されている圧力低下手段から成っている。 抽出器13は、図1Aにより詳細に記載されている。抽出器13は、原材料を 受け入れるために区画21を画定する囲い20を有する。好ましくは、原材料は 粉砕またはすりつぶしによって微細な粒子にされている。区画21は、流体を受 け入れるための注入口23と流体を除去するための排出口25とを有する。抽出 器分路27は、注入口23と連絡しており、これによりCoNC流体が排出させ られる。分路27を通過するCoNC流体の流れは、バルブ27aによって調節 される。 抽出器13には、一定の温度を維持するためのサーモスタット調節器(示され ていない)と原材料を充填するための開口部(示されていない)とが備えつけら れている。そのような抽出器の一つとして、IscoモデルSFX 2-10抽出ユニットが 知られている。 区画21の注入口23は、CoNC流体運搬集成装置15と連絡している。C oNC流体運集成装置15は以下の主要な要素、即ち;CoNC流体容器29、 補助溶媒容器31およびシリンジポンプ33から成っている。シリンジポンプ3 3は、導管35を介して区画21の注入口23と連絡している。2つのバルブ3 5a及び35bは導管35中の流れを調節する。シリンジポンプ33を適合させ ることによって、補助溶媒容器31からの補助溶媒とCoNC流体容器29から のCoNC流体を受け入れる。シリンジポンプ33は導管37を介して臨界流体 容器29と連絡している。バルブ37aは、導管37中のCoNC流体の流れを 調節する。 シリンジポンプ33は、2つの導管45及び47を介して補助溶媒容器31と 連絡している。導管45は、シリンジポンプ33及び補助溶媒ポンプ49と直接 連絡している。シリンジポンプ33への補助溶媒の流れは、バルブ45aによっ て調節される。導管45中の圧力は、圧力計51によって監視される。 導管47は、補助溶媒ポンプ49及び補助溶媒容器31と直接連絡している。 補助溶媒は導管47から補助溶媒ポンプ49へと受け取られ、導管45へ押し出 される。導管47を介する補助溶媒ポンプ49への補助溶媒の流れは、バルブ4 7aによって調節される。 抽出器排出口25は、クロマトグラフィー精製集成装置17と連絡している。 クロマトグラフィー精製集成装置17は、2つの主要な要素、即ち、HPLCカ ラム61及びフィルター要素63から成っている。フィルター要素63は、5ミ クロンのフィルターであり、排出導管65を介して排出口25と連絡している。 抽出器から導管65を通って流れるCoNC流体は、フィルター要素67によっ てろ過される。CoNC流体は導管67を介してHPLCカラム61に入る。H PLCカラム61は正常相HPLCカラムである。 CoNC流体はHPLCカラム61から圧力低下集成装置19へと流れる。C oNC流体は導管71を介してHPLCカラム61を出ていく。排出口導管71 内の圧力は、圧力計73によって監視され、圧力低下バルブ71aによって調節 される。 減圧されたCoNC流体は、回収容器77に入る。回収容器77は、固体また は液体の保持相、例えば、塩化メチレンとメタノールとの50:50混合物を含 む。回収容器77は、蒸発しない補助溶媒だけでなく、CoNC流体中に保持さ れたタキソイド類を保持する。CoNC流体は、導管83を通って排出される。 操作においては、乾燥され、かつ粉砕若しくはすりつぶされた原材料、例えば 、イチイの木の粉砕若しくはすりつぶされた針葉を、抽出器13の区画21内に 置く。原材料は最初に、第1の流体、例えばCoNC二酸化炭素の流れを受ける 。第1のCoNC流体は比較的非極性である。原材料のワックス類および他の成 分は、CoNC流体中に溶解し、区画21の排出口25を通って、そして導管6 5を通って除去される。CoNC流体中に保持された原材料のワックスおよび他 の非タキソイド成分は、回収容器77中に回収され、放出される。CoNC流体 は出口83を通って排出される。 次いで、第2の流体を、メタノール、エタノールまたはアセトン等の極性補助 溶媒と、CoNC流体とを組み合わせることによって形成する。シリンジポンプ 33は、導管35を介して抽出器区画21中に注入される第2の流体を受ける。 第2の流体は、原材料からタキソールおよび他のタキソイド類を除去する。タキ ソイドを積んだ第2の流体は、区画21から排出口25を通って、クロマトグラ フィー集成装置17のHPLCカラム61へと除去される。HPLCカラム61 は、タキソール、および10−デアセチルバッカチン−IIIのようなタキソイ ド類を第2のCoNC流体から除去する。 第2の流体中に共に溶出するタキソイド類および他の不純物は、回収容器77 中に回収される。第2のCoNC流体と補助溶媒は圧力低下バルブ71aにおい て減圧され、それによりタキソイド類と他の不純物は溶液から出ていくようにな る。CoNC流体は出口83を介して回収容器77から排出される。 CoNC流体と補助溶媒の再循環を特徴とする、本発明の特徴を具現化する装 置は、図2に記載されている。数字111によって一般的に示されている、タキ ソイド抽出装置は、以下の主要な要素、即ち;抽出集成装置113;数字115 によって一般的に示されているCoNC流体集成装置;数字117によって一般 的に示されているクロマトグラフィー集成装置;及び、数字119によって一般 的に示されている圧力低下集成装置から成っている。 抽出区画113は、図1に関して記載した抽出区画13の特徴と同様の特徴を 有している。即ち、抽出区画113は、注入口と排出口(示されていない)とを 有する内側の区画(示されていない)を有している。抽出集成装置の区画は、タ キソイド類を含む原材料を保持することができる。好ましくは、原材料は、乾燥 しており、場合によっては、乾燥およびすりつぶし用集成装置(示されていない )によって微粒子の形態にされている。 抽出集成装置113は、区画の注入口(示されていない)と連絡した導管13 5を介してCoNC流体を受ける。導管135を通る流れは、バルブ135aに よって調節される。導管135は予熱器137と連絡している。予熱器137は CoNC流体と補助溶媒混合物の温度を調整する。予熱器137は、導管141 を介して静止混合器139と連絡している。静止混合器139は、CoNC流体 と補助溶媒とを均一な混合物になるまで混合し、第2のCoNC流体を形成する 。 静止混合器139は、導管145を介して循環ポンプ143と、そして導管1 49を介して補助溶媒補給ポンプ147と連絡している。補助溶媒補給ポンプ1 47は、補助溶媒を含む容器(示されていない)と連絡している。補助溶媒ポン プ147は、導管141中に補助溶媒を注入して、抽出集成装置113に供給さ れたCoNC流体中の補助溶媒の濃度を調整することができる。 循環ポンプ143は、導管153を介して過冷却器151と連絡している。過 冷却器151を適合することによって、CoNC流体とCoNC流体/補助溶媒 混合物とを冷却し、温度を調整する。過冷却器151は、導管159a、159 b及び159cを介して、CoNC流体の貯蔵器155、及びCoNC流体/補 助溶媒混合物を含む第2のCoNC流体を含む貯蔵器と連絡している。 抽出器113の区画の排出口(示されていない)は、クロマトグラフィー集成 装置117と連絡している。クロマトグラフィー集成装置117は、以下の主要 な要素、即ち;第1の吸着カラム161及び第2の吸着カラム163から成って いる。第1の吸着カラム161は、導管163を介して抽出集成装置113の区 画の排出口(示されていない)と連絡している。バルブ165aは、導管165 中の第2のCoNC流体の流れを調節する。 第1の吸着カラム161は、原材料から抽出された、タキソール、バッカチン III、10−デアセチルバッカチンIII、セファロマンニン及び他の興味の あるタキソイド類を保持するように適合される。第1の吸着カラム161は、分 路167を介して、CoNC流体とCoNC流体/補助溶媒混合物の出所と連絡 している。分路167は、CoNC流体貯蔵器155及びCoNC流体/補助溶 媒貯蔵器157と連絡している。バルブ167aは、導管167を通る流体の流 れを調節する。分路167により、CoNC流体とCoNC流体/補助溶媒混合 物が、第1の吸着カラム161によって吸着されたタキソイド類を溶出するよう になる。 第1の吸着カラム161は、導管169を介して第2の吸着カラム163と連 絡している。バルブ169aは、導管169におけるCoNC流体またはCoN C流体/補助溶媒混合物の動きを調節する。第2のHPLCカラム163は、圧 力低下集成装置119と連絡している。圧力低下集成装置119の導管171は 、第2の吸着カラム163からの流れを受ける。導管171を通る流体の流れは バルブ171aによって調節される。導管171は、溶出したタキソール及びC oNC流体/補助溶媒を、圧力低下バルブ171b、タキソール加熱器173、 及びタキソール分離器175に運搬する。タキソール加熱器173は、第1の流 体を希釈し、第2の流体がタキソールをタキソール分離器175中で溶液の外へ 分離するようにする。 タキソールは、導管177を通ってタキソール分離器175から除去される。 バルブ177aは、導管177を通る流体の流れを調節する。過臨界流体及び過 臨界流体/補助溶媒混合物は、出口線179を介してタキソール分離器175か ら除去される。 線179は、抽出媒体冷却器181と連絡している。抽出媒体冷却器181は 、CoNC流体及びCoNC流体/補助溶媒混合物の濃度を高める。 抽出媒体冷却器181は、導管183a、183b及び183cを介して、第 1の流体貯蔵器155及び第2の流体/補助溶媒貯蔵器157と連絡している。 第1の流体貯蔵器155はCoNC流体を含む。第2の流体貯蔵器157はCo NC流体と補助溶媒とを含む第2の流体を含む。バルブ183a及び183bは 、導管183A、183B及び183Cにおける流体の動きを調節する。 タキソイド10−デアセチルバッカチンIIIは、一定のCoNC流体/補助 溶媒混合物とともにカラム161から溶出する。導管169は、バッカチン分路 191を介して圧力低下集成装置119と連絡している。バルブ191aは、バ ッカチン分路191を通る流体の流れを調節する。第1の吸着カラム161から 溶出した10−デアセチルバッカチンIIIは、バッカチン分路191に向けら れる。 バッカチン分路191は、圧力低下バルブ193、バッカチン加熱器195及 びバッカチン分離器197と連絡している。圧力低下バルブ193は、CoNC 流体/補助溶媒混合物の圧力を減少させる。バッカチン加熱器197は、CoN C流体及びCoNC流体/補助溶媒混合物を希釈する。低い圧力及び中程度の温 度の組み合わせにより、10−デアセチルバッカチンIIIが、バッカチン分離 器197において溶液から出てくるようになる。 10−デアセチルバッカチンIIIは、導管199を介してバッカチン分離器 197から除去される。バルブ199aは、バッカチン分離器197からの10 −デアセチルバッカチンIIIの移動を調節する。 バッカチン分離器197は、導管201を介して、抽出媒体冷却器181、第 1の流体貯蔵器155及び第2の流体貯蔵器157と連絡している。導管201 は、CoNC流体とCoNC流体/補助溶媒混合物を再循環させるための導管1 79と連絡している。 第1の吸着カラム161は、第2の分路211を介して、圧力低下集成装置1 19と連絡している。バルブ211aは、導管211を通るCoNC流体及びC oNC流体/補助溶媒混合物の動きを調節する。導管211は、圧力低下バルブ 213、抽出媒体加熱器215、廃棄物分離器217及び分路219と連絡して いる。分路219は導管171と連絡している。分路219は、再循環させるた めに、第2の吸着カラム163から、過臨界流体及び過臨界流体/補助溶媒混合 物を受ける。バルブ219aは、導管219を通る動きを調節する。 導管211は、本質的にタキサイドを含まない流体およびCoNC流体/補助 溶媒の混合物を、HPCL用カラム161および分岐路219から受け取る。 また、圧力減少バルブ213は、CoNC流体/補助溶媒の混合物の液圧を、 導管211を通して減少させる。抽出物用加熱器215により、CoNC流体お よびCoNC流体/補助溶媒の混合物を、導管211を通して加熱することにな り、圧力低下及び加熱は、廃棄物分離器217において、溶液から廃棄物を廃棄 するのに役立つ。 そして、廃棄物は、廃棄物分離器217から、導管221を通して、取り除か れ、バルブ221aは、導管221を通して廃棄物流体の動きを制御している。 廃棄物分離器217は、抽出物冷却器181、第1流体貯蔵器155および第 2流体貯蔵器157と導管221を介して連結されている。そして、導管221 は、導管179と連結しており、CoNC流体およびCoNC流体/補助溶媒を 、抽出物冷却器181に運び、抽出物冷却器181は、循環用流体の密度を濃縮 させる。 CoNC流体の損失は、CoNC流体の補給ポンプ225で補償される。そし て、CoNC流体の補給ポンプ225は、第1CoNC流体貯蔵器155および 第2CoNC流体貯蔵器157と導管227a,b,cを介して連結されている 。また、CoNC流体の補給ポンプ225は、CoNC流体供給源(図示せず) とも連結している。 超臨界流れの二酸化炭素を使用する操作において、乾燥された原料物質は、抽 出器113の抽出室に、すり砕かれて、入れられる。好適な乾燥された原料物質 としては、イチイの針葉である。かかる原料物質は、第1流体を用いて、脱ロウ 工程にかけられる。第1流体には、約0.8g/mlの濃度で、超臨界流れの二 酸化炭素を含んでいる。飽和した、およそ1000psiの液状二酸化炭素が第 1流体貯蔵器155から取り出され、若干、ポンプ輸送中のキャビティー発生を 防止するために冷却される。循環ポンプ143は、第1流体に圧力を加えて、抽 出圧力の3000psiにまで高め、そして静止混合器139を通して、二酸化 炭素を抽出温度である40℃にするための予熱器137にポンプ輸送する。そし て、非極性二酸化炭素が、原料物質から非極性のロウやある程度のタキソイドを 抽出する。 ロウを含む抽出用溶剤は、タキソイドを保持する第1吸着用カラム161を通 過させられる。二酸化炭素は、バルブ211aを通過したのち、さらに逆圧力制 御器213を通過する。二酸化炭素は、約1,100psiまで圧力低下し、温 度も付随して低下する。 第1流体は、再び、抽出器の加熱器215で、約40℃まで加熱される。これ らの状態において、準超臨界状態の二酸化炭素の密度は、たったの約0.2g/ mlとなり、その結果、取り込まれたロウは、ほとんど溶解性がなく、廃棄物回 収分離器217において、脱離される。そして、それから清澄化された二酸化炭 素は、抽出器における冷却器181を通過させられ、液化し、第1CoCN貯蔵 器155に戻る。 脱ロウ化された原料物質は、それから、第2流体を利用したタキソール抽出/ 吸着工程に資せられることになる。第2流体は、超臨界状態の二酸化炭素および 、極性の補助溶媒、例えばアセトンを含んでいる。第2流体は、貯蔵器157か ら、循環ポンプ143により取り出される。さらなる補助溶媒が、流れに加えら れ、前述のサイクル工程中に失われた流体の損失を補償する。混合された流れは 、静止混合器139を通って、均一な組成物となり、そしてそれから、予熱器1 37を通った後、抽出容器113に入っていく。抽出条件は、ほとんど脱ロウ工 程と同じである。 抽出液は、タキソール、タキソイドおよび不純物を含んでおり、ポンプで、第 1吸着カラム161まで送られて、そこで、タキソールおよび類似の化合物が選 択的に吸着される。 次に、抽出室113は、ラインから外れるように設けられており、供せられた り、外されたりして、また再充填されることが可能である。タキソールは、第1 吸着カラム161から、第3流体を利用して、溶出させられることになる。第3 流体は、二酸化炭素や補助溶媒を含んでいる。極性補助溶媒の濃度は、第2流体 混合物と比べて第3流体中において高い。第1吸着カラムの通過後の流れは、流 れがバルブ169aを通して分岐され、第2吸着カラム163につながるポイン トにおいて、タキソール/セファロマンニンが溶出するまでは、直接、バルブ2 11aに通じている。 第2吸着カラム163は、タキソール、セファロマンニン、タキソイドおよび 他の不純物を吸着する。また、臨界状態の流体/補助溶媒は、シリカカラムから バッカチンを脱離させる効果も有しているので、溶出液は、直接バルブ191を 通って、分離する減圧カループに通され、そこでバッカチンは、バッカチン分離 器197に回収されることも可能となる。回収されたバッカチンは、この抽出工 程においてシリカカラムを通ってきた他の物質を含んでおり、さらに使用前に清 澄工程が必要である。 バッカチン回収に続いて、臨界流体/補助溶媒混合物は抽出器用の冷却器18 1を通過し、そしてそれから、CoNC流体/補助溶媒貯蔵器157に還元され る。 タキソイドを含まない流れは、吸着カラム161および163の通過後、バル ブ219aに直接つながっており、続いて減圧されて、不純物を脱離する。そし て溶媒流れは、それから、抽出器用の冷却器181およびCoNC流体/補助溶 媒貯蔵器157に還元される 次に、タキソールは、第2吸着カラム163から、第4の流体を使用して、溶 出されることとなる。第4の流体は、CoNC流体および極性補助溶媒から構成 されている。補助溶媒は、第2流体よりも低濃度で存在している。従って、第4 の流体は、第2流体よりも極性が少ないということになる。タキソイドは、タキ ソール分離器175の圧力降下により回収される。CoNC流体/補助溶媒混合 物は、再び抽出器用の冷却器181に導入され、リサイクルされる。一定量の補 助溶媒は、回収されたタキソール中に含まれる。これは、沸騰、凝縮および還流 により取り除かれる。 本技術分野の当業者は、第1、第2、第3および第4の流体が、理想的な、あ るいは一様なCoNC流体組成を有している場合があり、あるいは異なる流体組 成を有している場合もあり、さらには明確な流路において流動することを容易に 認識するであろう。同様に、第2、第3および第4の流体が、理想的な、あるい は一様な補助溶媒の組成を有している場合があり、あるいは異なる流体組成を有 している場合もあり、さらには明確な流路において流動することを認識するであ ろう。 工程や装置には、さらに別な流体に対して、別途クロマトグラフ工程を設ける ことも可能である。 実施例一般 HPCL用有機溶媒として、ベーカーから入手したアセトニトリル、クロロホ ルム、ヘキサン、メタノール、およびメチレンクロライド、EMサイエンスから 入手したアセトンが使用された。清浄化トルエン(マリンクロドット社)、p− アニスアルデヒド(シグマ社)、ブチルパラベン(シグマ社)、および無水エタ ノール(ベーカー社)もまた使用した。使用した臨界流体は、CPグレード(9 8%+)の二酸化炭素(CO2)、窒化酸素(N2O)、プロパン(C38)およ び、フレオン22またはクロロジフルオロメタン(CHClF2)であって、M A州、エベレツトのアソシエーテッドガスプロダクトから入手したものである。 使用したタキソールの標準サンプルは、バッカチンIII(LOT#3307 53)、セファロマンニン(LOT#318735)およびタキソール(LOT #s125973および125973−L/24)であって、ナショナルキャン サーインスチチュートから入手したものであり、また、10−デアセチルタキソ ール(LOT#GS−6S−170−4)、10−デアセチル−7−エピタキソ ール(LOT#GS−6S−170−3)および、7−エピタキソール(LOT #GS−6S−172−1)であって、VA州、ブラクスバーグ、バージニアポ リテクニック工科州立大学、の、キングストン在住のコンサルタントであるデビ ット、G.I博士から入手したものである。LOT#125973−L/24の タキソールは、不純物を多く含んでおり、標準サンプルとしては使用できなかっ た。純粋な標準溶液の保管は、メタノール中で行われた。混合標準溶液は、イソ クラチック(isocratic)モードおよび勾配モードにおける、異なる移動相に関 する、共溶出および、ピーク障害の影響を調べるために使用された。比較的純粋 な、タキソールーセファロマニンにおいて、部分的に削除されたLOT#624 955−1/13/0のものが、NCIから入手され、使用された。使用された 原料物質は、新たに12″に切断された茎であって、Taxus Mediaの“ヒクシー (Hicksii)”を、MI州、グランドヘブン、ゼレンカナーゼリーのレン カマ農場(Renkema Farms)から入手した。 針葉は、手で茎から採取し、60℃のオーブン中で、一晩乾燥させられた。針 葉の典型的な固形分は、約40%であった。 乾燥された針葉を、それから、20,000rpmのジァンカ&クンケル(J anke&Kunkel)の粉砕機を用いてすり砕き、微粒子(70メッシュ) とした。HPCLを用いたタキセン類の分析は、コンピューター制御された3成 分系の勾配システム(モデル2350ポンプ/モデル2360 波長変換検知機 (モデルV4)付きコントローラー、イスコ、リンカーン、NE州)およびレオ ダインモデル7125インジェクターであった。長さ15cm、5マイクロンの フェニルカラムが、フェニル保護カラム(ライニン、ウーバーン、MA州)とと もに使用された。3溶液系のシステムは、グラジエントシステムとして用いられ 、A=60%メタノール、B=40%メタノール/40%アセトニトリルおよび 、C=100%メタノールである。流量は、1.0ml/分であり、検出波長は 、228nmを使用した。この勾配システムは、標準サンプル間の優れた分離効 果を示し、バッカチンIIIを、あるサンプルにおいて定量分析が可能な程、十 分に溶剤から取り出すことができた。また、55%メタノール:12%アセトニ トリルを1.0m/min.で流し、検出波長228nmを用いた、イソクラチ ック移動相も同様に使用された。かかるHPCLを用いたわれわれの分析技術は 、タキソール/セファロマンニンの部分削除サンプルの分析についても、NCI や ポリサイエンス会社において確認評価された(Bio−Engにおいては23. 8%タキソール、44.3%セファロマンニンの条件で実施し、それに対してN CIでは、23.8%タキソール、43.6%セファロマンニンの条件で実施し た。)。 使用した他の分析または準備装置としては、シングルビームUV/VIS 分 光光度計(日立製、モデル110−10)、フリードリッヒ凝縮器およびフアッ トマンセルロースシンブル付きソックレー抽出器(VWR)、マイクロ回転蒸発 器(ビューレーインストルメンツ、モデル4214−00)、およびジフェニル およびシリカプレート付きの薄層クロマトグラフシステムがある。薄層クロマト グラフシステムは、タキソイドに関して、HPLCよりもかなり感度に劣ること が確認されたため、他の用途には使用されなかった。 一般的なタキソールの分析方法は、有機溶剤、部分的には塩化メチレンを用い た抽出方法に関与しており、アセトニトリル−メタノール−水移動相を使用して 、フェニルカラムの同定に使われた。 これらのシステムは、木皮サンプルから良好に抽出するものの、針葉試料は、 この逆位相システムのタキソールと共溶離する化合物を含んでいる。メタノール 抽出、部分的に塩化メチレン抽出およびミニカラムを用いた分析方法の清掃は、 228nmから280nmの純粋なタキソール吸収データについて、共溶離する 化合物の影響を除くために行われる。 Taxus brevifoliaのイチイ針葉および樹皮中のタキソールの測定に関する方法 が幾つか公表されている。本発明の実施例は、単純化された抽出技術、シリカミ ニカラムを用いた洗浄、および228nmおよび280nmにおける吸収データ を用いた最終的な定量を含むことを特徴とする。この方法は、これまでに公表さ れた方法によっては測定されない、共に溶離される不純物についての補正を成し 遂げる。 HPLCシステムは、日常的分析業務のためのISCO V4検出器を含むI SCO33成分勾配装置(Lincoln,NE)、228nmおよび280n mにおける同時定量のためのISCO S 500検出器、および3次元スペク トラルスキャンを生じるスペクトラフィジックススペクトラフォーカスモデルS F101−0122検出器からなる。シリカミニカラム(01−00SPICE カートリッジ)はレイニンインスツルメント社、Woburn,MAから得られ た。カラムクロマトグラフィーに用いられたシリカはEMScience社から カタログ番号10180−3シリカゲル40,70−230メッシュとして供給 された。 Taxusの枝の試料は60℃において16−20時間乾燥した。針を幹から取り 出し、Waringのブレンダーによりすりつぶし、そして70メッシュスクリ ーンで篩にかけた。篩を通過しなかった物質を再びブレンドして、サンプルの9 0%がスクリーンを通過するようにした。 すりつぶした試料(200mg)を40mlのバイアル中で秤量した。メタノ ール(30ml)を加え、そして磁気撹拌機を用いてサンプルを一晩撹拌した。 抽出物を#40Whatmanペーパーで濾過して、15mlの水と10mlの 塩化メチレンを含む250ml分液ロートに集めた。抽出容器は30mlの塩化 メチレンで洗浄して、この洗浄液を濾過して分液ロートに集めた。 メタノール−水の層は3倍容のメチレンクロリド(各々50ml)で抽出し、 そしてこれらの抽出物を250ml回転蒸発フラスコに移した。必要に応じてさ らに水およびメタノールを加えて、層の分離を生じさせるかまたは明瞭にした。 抽出は200mlの全容積が回収されるまで続けた。抽出物を蒸発させて乾燥を 明確にした。痕跡料の残余の水は20mlのアセトン、続いて25mlのヘキサ ンで除去し、再び抽出物を乾燥させた。次に、サンプルを再び8mlの塩化メチ レンに溶解した。 抽出物の塩化メチレン溶液をゆっくりとシリカミニカラムを通過させ、そして カラムは別の4mlの塩化メチレンで洗浄した。この洗浄により、ロウ様の非極 性物質が除去され、タキソールはカラム上部付近の緑色のバンド中に含まれた。 溶出液を塩化メチレン中の4%アセトンに変更して、緑色のバンドがカラムから 出始めたときに溶出を止めた。次に、溶出液を塩化メチレン中の20%アセトン に変更し、この溶剤の2つの10ml部分を用いて、タキソールを含むバンドを カラムから溶出した。抽出物は回転蒸発を用いて乾燥させ、そして残余物を2. 00mlのメタノール中に取り出した。 HPLCカラムは、レイニン80−D15−C5マイクロソーブ5ミクロン、 4.6mm×15.0cmフェニル結合相カラムであり、1.5cmのフェニル ガードカラムを備えていた。移動相は12%アセトニトリルおよび55%メタノ ールであり、残りは水であった。流速は1.0ml/分であった。タキソールの 標準物を0.050mg/mlの濃度でメタノール中に用意した。注入容積は標 準物およびサンプルの両方に関して10マイクロリットルであった。ピークの高 さは228nmおよび280nmにおけるデュアルチャンネルモードにおいて測 定し、そしてタキソールを以下の式により定量した: 式中、C=濃度(mg/ml) H=228nmチャンネルからのピークの高さ そしてPF=式2(下記参照)のA(280)/A(228)吸収比から 計算されるタキソールのピークの精製係数 Taxusの針葉および樹皮両者からの抽出物は古典的な有機層抽出並びに超臨界 流体抽出を用いて調製した。分析は、フェニルカラムを用いた逆層HPLC、お よび228nmにおける単一波長検出を用いて、タキソール含有量に関する0. 04%から0.05%の範囲の乾燥バイオマスの生成量を用いて、我々の実験室 で実施された。これらの抽出物の一部は続いて、確認分析のためにナショナルキ ャンサーインスティテュート(フレデリック、メリーランド)に提出した。フォ トダイオードジンレツ検出器を備えたHPLCを用いて実施されたそれらの分析 から、針葉試料に関して280nmにおける大きな吸収を示す物質の存在が示さ れた。樹皮サンプル、タキソール対照混合物中のすべての化合物、および純粋な タキソールはこの共に溶出される化合物を示さなかった。この夾雑物の発見によ り、我々はその単離を促され、その結果、タキソールのピーク中のその存在がそ のスペクトルの特徴から補償された。 干渉化合物が逆層システムにおいてタキソールと共に溶離されるので、我々は 通常相システムを用いて分離をした。タキサスメディアの「Hicksii」針 の27gのサンプルはメタノール−トルエンにより抽出され、22mm×250 mmのシリカゲルのカラム上でクロマトグラフされた。迅速な分離が行われ、塩 化メチレン中の50%アセトンを用いてカラムからタキソール画分を取り出した 。この抽出物を蒸発により乾燥し、塩化メチレン中の9%アセトンに再び溶解し 、そして塩化メチレン中の9%アセトンで平衡化された第二の22mm×250 mmシリカゲルカラム上においた。ゆっくりとしたアセトンの勾配が始まり、そ してアセトン濃度は270nmにおいて監視した。 アセトン濃度が9%から15%に徐々に増加した、13の200ml画分を取 った。画分#4は針サンプルのクロマトグラフのスキャンにおける280nmに 見られたピークのパターンと正確に適合するタキソール保持時間領域におけるピ ークのパターンを含んだ(図3aおよび3b)。これらの干渉ピークのスペクト ルのスキャンは幾つかの共通の特徴を示した。干渉物質は280nmにごく近い 吸収最大、235nmにごく近い吸収最小、およびA(280)/A(228) に関する約3.5の応答比を有した。 画分#5は画分#4と同様の吸収パターンを示したが、しかしながら、この画 分の物質量は同じクロマトグラフパターンでマスを減少させた。画分#6、#7 、および#8は本質的にマスを有さない。タキソールは最初に、画分#9におい て大きなピークとしてごく僅かな量のセファロマニンと共に出現した。画分#1 0は大きなピークのタキソールおよびセファロマニン両者を含んだ。これらのタ キソールのピークは純粋タキソールと同一のスペクトルスキャンを示し、そして A(280)/A(228)に関して約0.05の値を生じた。 連立方程式を設定してタキソールのピークのPF(精製因子)を計算した: 式中、A(280)=AT(280)+AU(280) A(228)=AT(228)+AU(228) および、A(280)=280nmにおける全吸収 AT(280)=280nmにおけるタキソールの吸収 AU(280)=280nmにおける未知物質の吸収 但し、K1=AU(280)/AU(280)=3.50(計算値) K2=AU(228)/AU(228)=0.05(計算値) および、K3=A(280)/A(228) 我々の測定値においてK2およびK1の代用として、以下の式が得られた: PF=1.0145−0.29×A(280)/A(228) (2) 上記の式を用いて実験結果を補正した。サンプルのほとんどは精製因子0.9 1を生じる約0.35の吸収比を与えた。即ち、装飾イチイ、Taxus Media「H icksii」の針のタキソール含有量の値は228nmにおける吸収を用いた フェニルカラムの逆層HPLCで0.050%と測定され、乾燥バイオマス重量 基準により0.046%と補正された。フェニルカラム結合カラムを用いてタキ ソールに関して分析する他の研究者は、彼らのタキソールピークが下に潜んでい る干渉物質が含むかもしれないという可能性に気づくべきであり、そしてタキソ ールピークのスペクトルスキャンを稼働させ、および/または228nmにおけ る監視に加えて280nmにおける監視を行うことによりこれらの干渉物質に関 して試験すべきである。 実施例 実施例1:有機相抽出 臨界流体抽出及び精製試験と平行して、比較の目的でいくつかの有機相抽出技 術を使用した。これらの技術は一般に、ヘキサン洗浄、メタノール(M)/塩化 メチレン(MC)抽出、3〜4段階の塩化メチレン−水相分配につづく蒸発によ る乾燥及びメタノールへの再溶解から成る。HPLC分析の前に、シリカのミニ −カラム(長さ1cm)を非常に不純な画分を除去するために使用した。 最初に、乾燥粉砕粉末をヘキサンで洗浄して非極性のロウ類を除去した。次の 2つの手順を使用した:ソックレー抽出及び室温におけるヘキサン過剰(10m L/g)での撹拌棒による混合−後者の技術はスネイダー(Snader)技術 と呼ばれる。この手順にかかった時間は8〜24時間であった。 ヘキサン抽出物を乾燥し、ヘキサンに再溶解し、濾過し、そしてヘキサン:ア セトン溶離液を使用してシリカのミニ−カラム上で洗浄した。ヘキサンで洗浄し た針葉を乾燥し、次にM/MCの50/50混合物で抽出した。ソックレー技術 によるこの抽出を3時間実施し、さらに12〜15時間放置した;スネイダー技 術において、試料を一晩回転させた。粗M/MC抽出物を蒸発して乾燥し、そし てMCへ再溶解した。等量のこの画分と蒸留水とを混合し、次に分液ロート中で 分離させた。 MC相を回転蒸発器に入れ、そして水相をMCで再抽出した(さらに3回まで )。スネイダー抽出で形成された水/MCエマルジョンを破壊するために少量の メタノールを使用した。MC部分を回転蒸発器で乾燥し、そして風袋をはかった 。HPLC分析のために、乾燥したMC抽出物をメタノールに再溶解した。これ らの試験の結果を、タキソールについての初期乾燥バイオマスの百分率及び純度 についての乾燥抽出物重量の百分率として、表1に列挙した。 実施例2:臨界流体相抽出 先の試験は臨界流体抽出が針葉の中の水分の存在によって妨害されたことを示 した。したがって、全ての以降の試験は、質量移動抵抗を最小化し、そして暴露 表面積を最大化するために観葉(ornamental)イチイの乾燥粉砕した針葉につい て実施した。試験の第2の結果は、推測されたように、臨界流体抽出が溶媒の極 性によって制御されることを示した。この結果において、試料は増加していく極 性の臨界流体溶媒によって連続して抽出された。これらの試験の結果(全て30 00psi及び60℃で実施)を表2に列挙する。 上の表2において、タキソールの%はもとの乾燥試料の質量を基準とし、純度 の%は抽出した質量を基準としている。実施例3 フレオン−22、クロロジフルオロメタン(CHClF2)の結果を確認しそ して改善するために数回の試験を実施した。例えば、TAXC−7をフレオン− 22の10試料容量で20分間のみ実施した。数回の試験は抽出効率についての 容量的な処理量及び滞留時間の影響を評価するために行った。試験はまた非常に 非極性のロウ類がタキソールの臨界流体相への質量移動(mass transfer)を禁 止するかどうかを決定するために実施した。これらの試験は臨界流体の100試 料容量は試料からタキソール全てを抽出するのに十分であるより多いこと、及び 極性のロウはタキソールの質量移動を妨害しないことを示唆した。結果として、 以降の試験は、ヘキサンで洗浄した針葉かまたは超臨界流体二酸化炭素(SCF CO2)抽出した針葉のいずれかについて、臨界流体溶媒の最小の100試料 容量で実施した。SCF CO2は試験した条件でのその非極性及び密度によっ て、非常にヘキサンに類似して挙動し、針葉から約7%の極性ロウ類を抽出し、 タキソールを抽出しなかった。 オゾン枯渇剤であるフレオン−22を代替するために、SCF CO2の極性 をメタノールの添加によって変性した。温度、圧力及び補助溶媒の条件は300 0psig及び60℃でのフレオン−22に適合するヒルデブランド溶解度パラ メーターを基準として選択した。これらの試験の結果を表3に列挙する。 これらの試験(残留物の有機相抽出/残留物のHPLC分析に基づく)は利用 できるタキソールの約99+%を抽出した。実施例4:圧力及び温度の影響 圧力、温度及びメタノール濃度に対する感受性試験の結果を表4に列挙する。 、 表4に列挙した試験の残留物のSCF抽出物及び有機相抽出物の平均タキソー ル含量は0.0468±0.0022であり、TAXC−25及び26の残留物 中にタキソールは発見されなかった。TAXC−29及びTAXC−30がフレ オン(表2中のTAXC−7)の結果に最も近かった。実施例5:臨界流体抽出及び精製 CXP 極性の変性剤を使用しないフレオン22を、シリカのHPLC(water'sのMic roporasil)カラムが臨界流体相からタキソールを選択的に取り出すために使用 できるかどうかを決定するために使用した。これらの試験の結果を表5に列挙す る。 これらの試験のそれぞれの前留分(forerun)を50:50のM:MC溶媒ト ラップ中に集めた。それぞれの場合において、タキソールは含まないかなりの素 材が前留分中に集められた。例えば、オリジナルの乾燥試料素材の12.1%が TAXC−34の前留分から集められ、これをTAXC−34Fと呼ぶ。表5の TAXC−34CはシリカHPLCカラム上に選択的に付着した物質(試料素材 の2.3%)を意味する。試験完了後にメタノールでカラムから溶離したこの素 材は逆相HPLCクロマトグラフィーによって0.626%のタキソールを含有 すると定量された。臨界流体処理された試料中のタキソールの残留濃縮物、TA XC-34Rは、有機相抽出及び逆相HPLC分析によって0.0324%であ ると決定された。したがって、試験TAXC−34の全タキソール含量は0.0 470%であり、そのうちの31.1%は13(0.626/0.047)の精 製係数で回収された。表5に列挙したデータはTAXC−32Cにおいて200 0psigの背圧で最適の結果が得られ、35の精製係数でタキソールの34. 9%が回収された。実施例6:超臨界CO2/極性補助溶媒でのCXP フレオン−22を置換するために、SCF CO2と一緒に数種の補助溶媒系 を評価した。メタノールは、シリカカラム上の吸着部位についてタキソールと競 合して勝るので、もはや選択される補助溶媒ではない。このことはシリカのミニ カラム試験及びシリカHPLCカラムを使用した以降の試験において確認された 。 評価した補助溶媒はメタノール、塩化メチレン、アセトン、ブタノール及びエタ ノールであり、それぞれ3000psig及び60℃においてSCF CO2中 10モル%であった。全ての試験を2000psigの背圧で実施した。補助溶 媒としてメタノール及びエタノールを使用した試験の前留分においてかなりの量 でタキソールを見いだした。ブタノールでの結果は不明瞭であった。 10モル%で補助溶媒として塩化メチレン及びアセトンを使用して実施した試 験の前留分にはタキソールは発見されなかった。塩化メチレン補助溶媒試験(T AXC−36C)において、シリカカラムから16の精製係数で約半分のタキソ ール(0.0242%)が回収された。SCF CO2/アセトン試験(TAX C−37C)ではシリカカラムからより少量のタキソール(精製係数15で0. 0147%)が得られた。実施例7:勾配クロマトグラフィーによるCXP HPLCカラムの頭部に付着した物質をクロマトグラフ法によって溶離するこ とによって精製係数がさらに改善された。シリカカラムの歴史及び保持挙動は未 知で、低い極性から中くらいの極性へ進める勾配アプローチを選択した。これら の試験の結果を表7に列挙する。 シリカカラムから回収された%タキソールは、全タキソール(7つの試験、T AXC−34〜40からの平均0.047±0.0025%)とバイオマス残留 物中のタキソールとの間の差異によって決定した。前留分にはタキソールは発見 されなかった。TAXC−41Cは、1.0ml/分の流量で60分間のヘキサ ン:塩化メチレン:メタノール勾配によってクロマトグラフ法によって溶離され た。指針として228nmの吸収を使用して25の画分を風袋を測った容器に集 めた。収集容器をクロマトグラフの走査におけるそれぞれの谷において変更した 。画分を蒸発させて乾燥し、そして抽出重量を決定するために秤量した。画分を 次に、逆相フェニルカラム上での慣用のHPLC分析のために適切な量のメタノ ールに再溶解した。仮定「タキソールバンド」のクロマトグラムは、この画分は 主としてタキソール及びセファロマンニン(cephalomannine)から成ることを示 した。隣接するバンドの分析はタキソールの約95%が仮定「タキソールバンド 」中に溶離したことを示した。タキソールの純度は、少しの量の素材が回収され たので確認できなかった。しかし、純度は約17%であると推定され、ほぼ36 0の精製係数を得た。 表7中のTAXC−43Cはその臨界流体抽出、選択的付着及びクロマトグラ フの溶離条件によってTAX−41Cと異なる。TAX−34Cについて、ヘキ サン非洗浄試料を最初に2000psig及び40℃においてSCF CO2の 100試料容量で抽出し(TAXC−42)、ロウ類及び他の非極性成分を除去 した。試料乾燥質量の6.6%である抽出物はタキソールを含まなかった。TA XC−42からの残留物を次にTAXC−43中に10モル%のアセトンを含む SCF CO2で抽出した。この抽出は2000psig及び41℃において実 施し、この条件は商業的装置の主たる操作経費を最小化する。さらに、臨界流体 再圧縮の経費を最小化するために可能なかぎり等圧に接近させて系を操作した。 付着したタキソール及び他の不純物を、画分の増加した分解能が得られるよう に延長されたキサン:n−プロパノール:メタノール3成分勾配によって、シリ カカラムからクロマトグラフ法によって溶離された。この試験において、図4a に示す7つのみの画分が得られた。この画分を風袋を測った容器に集め、回転蒸 発器で乾燥させ、メタノールに再溶解して分析した。画分番号5のHPLCクロ マトグラム(仮定「タキソールバンド」)を図4bに示す。この走査はタキソー ルバンドは主としてタキソール及びセファロマンニンを含むことを示す。精製係 数はほぼ130であり、%純度はHPLC分析及び画分番号5についての4.0 ミリグラムの重量に基づき6.2%であった。 TAXC−45C及びTAXC−47CはTAXC−43Cと同様の方法で実 施した。全ての3つ試験は、SCF CO2洗浄を先行した。TAXC−45C において、18モル%のアセトンを含むSCF CO2がカラム全長にわたりタ キソールを広げる十分に極性であるので、タキソールは鋭いピークでカラムから クロマトグラム法によって溶離されなかった。このことは個々に、シリカのミニ −カラムを使用した試験において確認された。TAXC−47Cにおいて、SC F CO2中の高い塩化メチレン濃度(21モル%)はHPLCカラムの頭部に タキソールを保持するのに有効であるが、生のバイオマスからのタキソールの抽 出において、21モル%メタノール補助溶媒のように有効ではなかった。本明細 書中において記述した臨界流体抽出及びクロマトグラフ精製法はセファロマンニ ンよりもタキソールについて選択的であると考えられる。TAXC−43Cび画 分番号5中のタキソールのセファロマニンに対する濃度(図4bを参照されたい )は2.22であるが、針葉中の比は1.08であると測定された。同様のT/ C比がTAXC−45C(2.04)及びTAXC−47C(2.08)につい て得られた。 SCF CO2洗浄試料及びTAXC−43、45及び47の前留分からの抽 出物の試験は、10−デアセチルバカチンIII及びバカチンが、いくつかの極 性可溶物及びタキソールから有効に分離され得ることを示す。我々は、これらの バカチンは試験条件において極性の補助溶媒を含むSCF CO2に非常に溶解 性であり、そして高い極性の条件(20%を超えるアセトン−その抽出及び臨界 流体による精製に有利な条件)でシリカカラム上に選択的に吸着され得ることを 発見した。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年2月10日 【補正内容】差し替え用紙第3及び3/1頁の翻訳文:原翻訳文第2頁25行〜第3頁19行(観葉 植物・・・包含する。)と差し替える 観葉植物のイチイの針葉は、非常に魅力的な原料物質であることが判明し得る だろう。針葉は多量のタキソイド類を含み、種苗場及び農場で迅速に栽培し得る 再生可能な原料である。 しかしながら、針葉には、さらに工程上に課題がある。針葉は、有機溶媒に抽 出される多量の非極性成分及びロウを含んでいる。より非極性のロウの幾つかは 、ヘキサンで溶媒前洗浄することにより除去し得る。しかしながら、タキソイド 類に非常に近い幾つかの組成物は、塩化メチレンとメタノールとの混合物を使用 する主な慣用の溶媒抽出段階でタキソールと一緒に共抽出されてしまう。有機溶 媒により針葉から抽出される全質量は、樹皮の場合が25%であるのと比較して、3 5〜42%を変動し得る。非常に大きな割合は、より多量のタキソノールを示すので はなく、共抽出する不純物を示している。新鮮な針葉は、かなりの量の水(約60 %)も含んでいる。 このように、針葉のタキソール抽出及び精製段階は、上述した樹皮に関する工 程よりもずっと複雑で非常に時間がかかる。 1993年1月7日のEP A 0521625(Squibb及びSons)は極性溶 媒を含む超臨界流体(変性剤とともに使用される)を使用したタキソイド類の抽 出を開示する。 ケミカル アブストラクト第116巻26号(1992年)、コロンバス、オ ハイオ、USA、アブストラクト262349、Jennings Dらの「Taxus Brevif olia の樹皮からのタキソールの超臨界抽出」は、Taxus木の粉砕樹皮からの超臨 界二酸化炭素または二酸化炭素及びエタノールによるタキソールの抽出を開示す る。発明の概要 本発明の態様は、ロウ及び他の成分を含むタキソイド含有原料物質からタキソ ール及び他のタキソイド類を抽出及び精製するための方法及び装置に関する。本 発明の態様は、イチイの木の針葉からタキソイド類、例えばタキソールを抽出す るのに特に適している。本態様は、特に臨界流体または近臨界流体に関する。 本明細書中、「臨界流体(critical fluid)」という用語は、その臨界圧力以 上及び臨界温度以上に於ける流体を指す。超臨界流体は、その臨界圧力及びその 臨界温度を越える流体を指す。従って、「臨界流体」は、「超臨界流体」という 用語を実質的に包含する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AT,AU,BB,BG,BR,BY, CA,CN,CZ,DE,DK,FI,GB,HU,J P,KP,KR,KZ,LK,LU,LV,MG,MN ,MW,NL,NO,NZ,PL,PT,RO,RU, SD,SE,SK,UA,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.タキソイド類をタキソイド含有原料物質から抽出する方法であって、次の 工程: a)前記原料物質を第1流体にさらすことによって原料物質を脱ロウすること 、ここで第1流体は臨界または近臨界流体を含んで成り、前記ロウは第1流体に 溶解してロウ含有抽出物及び脱ロウされた原料物質を形成し; b)前記脱ロウされた原料物質を第2流体にさらしてタキソイド抽出物及び廃 棄物質を形成すること、ここで前記第2流体は臨界または近臨界流体及び極性補 助溶媒を含んで成り、 c)クロマトグラフィー手段を通して前記タキソイド抽出物中の不純物からタ キソイド類を分離してタキソイド及び溶離液を生成すること を含んで成る、前記の方法。 2.前記クロマトグラフィー手段が少なくとも1つのカラムを含む、請求項1 に記載の方法。 3.前記クロマトグラフィー手段が第1カラム及び第2カラムを含み、前記第 1カラムがタキソイドを保持するための正常シリカ吸着カラムを含んで成り、前 記第2カラムがタキソイドを分離または精製するための逆相吸着カラムを含んで 成る、請求項2に記載の方法。 4.前記ロウ含有抽出物が前記第1カラムによって受け取られ、前記第1カラ ムが臨界または近臨界流体/補助溶媒混合物中に溶離するタキソイドを保持して いる、請求項3に記載の方法。 5.前記タキソイド抽出物が前記第1カラムによって受け取られ、前記第1カ ラムがタキソイド類を保持し、かつ臨界または近臨界流体補助溶媒混合物中に溶 離する前記タキソイドを放出して第1タキソイド溶出液を形成し、そして前記第 1タキソイド溶出液を減圧してタキソイド類及び臨界または近臨界流体/補助溶 媒混合物を生じる、請求項4に記載の方法。 6.前記第1カラムに保持された前記タキソイド類が第3流体によってカラム から溶離されて第2溶出液を形成し、前記第3流体は臨界または近臨界流体及び 極性補助溶媒の混合物を含んで成り、前記極性補助溶媒は前記第2流体と比較し てより大きな極性を示す、請求項5に記載の方法。 7.前記第2溶出液が前記第2カラムに向けられ、前記第2カラムがタキソイ ド類を保持しそして臨界または近臨界流体及び補助溶媒を放出する、請求項6に 記載の方法。 8.前記第2カラムに保持された前記タキソイド類が第4流体によって溶離さ れてタキソイド溶出液を形成し、前記第4流体は臨界または近臨界流体及び極性 補助溶媒の混合物を含んで成り、前記補助溶媒は前記第2流体より低い濃度で存 在する、請求項7に記載の方法。 9.前記タキソイド溶出液が減圧されてタキソイド及びタキソイド類を実質的 に含まない臨界または近臨界流体及び極性補助溶媒混合物を形成する、請求項8 に記載の方法。 10.臨界流体と補助溶媒との混合物がタキソイド類が取り出された後に再循 環される、請求項5、7または9に記載の方法。 11.タキソイド類が前記第1カラムから溶離されるまで前記臨界または近臨 界流体及び補助溶媒が再循環されそしてその後第2カラムに向けられ、前記タキ ソイド類が前記第2カラムによって取り出されてタキソイド類を実質的に含まな い臨界または近臨界流体/補助溶媒混合物を生成する、請求項3に記載の方法。 12.前記タキソイド類を実質的に含まない臨界または近臨界流体/補助溶媒 混合物が減圧されて不純物に溶液を残させるタキソイド類を実質的に含まない臨 界または近臨界流体/補助溶媒混合物を生成する、請求項11に記載の方法。 13.前記タキソイド類バカチンIII及び10−デアセチルバカチンIII が第1カラムから溶離される、請求項5に記載の方法。 14.減圧で生成された前記精製されたタキソイドがバカチンIII及び10 −デアセチルバカチンIIIである、請求項5に記載の方法。 15.減圧で生成された前記タキソイドがタキソール及びセファロマンニンで あり、請求項9に記載の方法。 16.前記臨界または近臨界流体及び補助溶媒混合物が抽出物冷却器を通って 、再循環される精製された臨界または近臨界流体及び補助溶媒を形成する、請求 項 5、7または9に記載の方法。 17.前記補助溶媒が、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール 、塩化メチレン及びアセトンより成る極性溶媒の群から選択される極性溶媒であ る、請求項1に記載の方法。 18.前記超臨界流体が、二酸化炭素、フッ化炭化水素及び亜酸化窒素より成 る群から選択される1種以上のガスを含んで成る、請求項1に記載の方法。 19.前記タキソイドが、タキソール、セファロマンニン、バカチンIII、 10−デアセチルバカチンIII、及びデアセチル−7−エピタキソールより成 る1種以上のタキソイド類から選択される、請求項1に記載の方法。 20.前記原料物質が針葉を含んで成る、請求項1に記載の方法。 21.前記タキソイド類が臨界または近臨界流体及び補助溶媒混合物によって 前記第2カラムから溶離され、タキソイド含有抽出物を形成し、前記タキソイド 含有抽出物が減圧及び熱にさらされて前記タキソイドを前記溶出液から分離する 、請求項12に記載の方法。 22.ロウ類及び他の成分を含む原料物質からタキソイド類を単離するための 装置であって、 原料物質、臨界または近臨界流体及び補助溶媒を受け取るために適合した部屋 ; 臨界または近臨界流体を前記部屋に向けかつ前記原料物質を脱ロウ条件にさら してロウ含有抽出物及び脱ロウされた原料物質を形成するための、前記部屋と連 絡している臨界または近臨界流体源; 前記ロウ含有抽出物を受け取るための、前記抽出部屋と連絡しているロウ抽出 物受取手段; 前記臨界または近臨界流体及び極性補助溶媒を前記部屋に向け、かつ前記原料 物質を抽出条件にさらしてタキソイド抽出物及び廃棄物質を形成するための、前 記部屋と連絡している臨界または近臨界流体及び極性補助溶媒源;並びに 前記ロウ抽出物及びタキソイド抽出物を受け取り、そしてクロマトグラフ法に よってタキソイド及び溶離液を形成するための前記抽出部屋と連絡しているタキ ソイド精製手段 を含んで成る前記の装置。 23.前記ロウ含有抽出物からバカチンを取り出してバカチン及びタキソイド を含まない臨界または近臨界流体を形成するために、前記ロウ抽出物受取手段が バカチン精製アセンブリーと連絡している、請求項22に記載の装置。 24.前記タキソイド精製手段が第1シリカ吸収カラムお湯帯第2逆相カラム を含む、請求項22に記載の装置。 25.前記タキソイドが前記第2逆相カラムから溶離されてタキソイド含有溶 出液を形成し、前記溶出液が減圧及び熱にさらされてタキソイド及びタキソイド を実質的に含まない臨界または近臨界流体/補助溶媒混合物を形成する、請求項 24に記載の装置。 26.前記ロウ含有抽出物及び溶出液が減圧及び熱にさらされて廃棄物質及び 再循環のための臨界または近臨界流体/補助溶媒混合物を形成する、請求項22 に記載の装置。
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