一种岩大戟内酯B原料药的制备方法技术领域
本发明属于天然有机化学领域,具体涉及一种从狼毒大戟中富集岩大戟内酯B的
方法。
技术背景
岩大戟内酯B(jolkinolide B)是大戟科植物狼毒大戟(Euphorbia fischeriana
Steud.)的根中所含的一种松香烷型二萜类化合物,其结构式如下:
【CAS】37905-08-1
【分子式及分子量】C20H26O4;330
【化学分类】二萜
【理化性质】类白色粉术,易溶于二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮等。mp 212
℃。UVλmax(EtOH):242nm(ε16580)。IR υmax(KBr)cm-1:1785,2950,2865,1190,1210。MS m/z:
330(M+)。
岩大戟内酯B(Jolkinolide B)为松香烷型二萜,广泛存在于大戟科植物中,作为
狼毒大戟的主要活性成分,具有抗肿瘤、抗炎等药理活性。研究表明,Jolkinolide B可以通
过多种通路来诱导肿瘤细胞的凋亡,如通过PI3K/Akt和XIAP通路来诱导U937淋巴瘤细胞的
凋亡、通过PI3K/Akt/mTOR信号通路来诱导MCF-7乳腺癌细胞的凋亡。Jolkinolide B对
K562,HepG2和Eca-109细胞的IC50分别为12.1,>50.0,23.7μg/mL。另外,Jolkinolide B对
前列腺癌细胞LNCaP细胞具有很强的抑制增殖活性(IC50=12.5μg/mL=40μM)(Mol.Cells,
2011,32:451-457;Oncology Reports,2013,29:212-218.Biochemical Pharmacology,
2002,63:951-957;Can.J.Physiol.Pharmacol.2006,84:959-965)。为了对岩大戟内酯B
(Jolkinolide B)进行成药性评价,亟需简单实用、稳定可控的岩大戟内酯B原料药富集方
法,而现有文献中关于岩大戟内酯B高效专一的制备方法未见报道。
迄今岩大戟内酯B简便效廉的原料药制备工艺专利亦未见报道。公开报道的中国
专利中仅发现CN 102850374 A和CN 102603765 A涉及到岩大戟内酯B的制备方法,均为集
成化富集狼毒大戟中多种成分的方法,专利CN 102603765 A通过二氧化碳超临界萃取和大
孔树脂柱层析的方法共同制备jolkinolide B、17-hydroxyjolkinolide B和17-
hydroxyjolkinolide A等14种化合物;专利CN 102850374 A通过先二氧化碳超临界萃取后
高速逆流色谱分离制备岩大戟内酯B。可以看出,这些现有的技术有的是公开了将岩大戟内
酯B与其它活性成分一并提取的粗分离工艺,针对效果最佳的岩大戟内酯B提取的靶向性不
强;或者使用大型的设备、操作复杂、生产成本高且产品得率低,不适宜工业化大生产。
为克服现有技术中存在的不足,本发明申请提供了一种从狼毒大戟中提取岩大戟
内酯B原料药的工艺,利用该工艺制备得到的岩大戟内酯B纯度可达98.7%以上,可直接作
为原料药。
发明内容
本发明的目的在于提供一种岩大戟内酯B原料药的生产工艺。该工艺以富含岩大
戟内酯B的狼毒大戟作为原料;生产成本低廉,工艺流程简单,产品得率与纯度均高等特点。
本发明的技术方案如下:
一种岩大戟内酯B的制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:
步骤一:将狼毒大戟干燥根粉碎,加入8-15倍量的溶剂回流提取2-4次,每次提取
时间为1-3小时,合并提取液,过滤,减压浓缩,得浓缩液;所述溶剂选自水、甲醇、乙醇或其
混合物,当溶剂为水和乙醇的混合物时,混合后的乙醇浓度为10-95%;提取温度为65℃至
提取溶剂的沸点温度;所制得的浓缩液密度为1.01-1.13;
步骤二:将浓缩液用有机溶剂萃取2-5次,合并有机相,回收有机溶剂,得萃取物I;
所述有机溶剂为石油醚、环己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯或乙酸丙酯;所述有机溶剂
的用量为浓缩液体积的1-2.5倍;
步骤三:将萃取物I用选自水、甲醇、乙醇、丙酮或其混合物的溶剂溶解,随后依次
经大孔吸附树脂柱层析和聚酰胺树脂柱层析;随后用选自水、甲醇、乙醇、丙酮或其混合物
的溶剂进行梯度洗脱,以硅胶薄层层析或HPLC检查,收集合并含有岩大戟内酯B的洗脱液,
减压浓缩,得富含岩大戟内酯B浓缩液;
步骤四:将富含岩大戟内酯B的浓缩液,用选自二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、乙
酸丙酯或正丁醇的有机溶剂萃取,合并有机相,回收有机溶剂,得萃取物II;
步骤五:将步骤四所制得的萃取物II于二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸丙酯、
丙酮、正丁醇、乙醇、甲醇或其混合物下进行重结晶,随后干燥,制得岩大戟内酯B。
优选地,步骤一中,提取溶剂为水和乙醇的混合物,混合后乙醇浓度范围为60-
95%;优选提取溶剂的用量为原料的10倍;
优选地,步骤二中,有机溶剂为乙酸乙酯;
优选地,步骤三中,用于溶解的溶剂为水和乙醇的混合物,混合后乙醇浓度范围为
20-60%;
优选地,步骤三中:大孔吸附树脂选自AB-8、D101、HPD100、ADS-17、DM-301或NKA-
9;聚酰胺树脂选自醇溶性聚酰胺树脂或苯溶性聚酰胺树脂;
优选地,步骤三中,洗脱溶剂为水和乙醇的混合物,混合后乙醇浓度范围为5-
95%;
优选地,步骤四中,有机溶剂为乙酸乙酯。
优选地,步骤五中,重结晶的溶剂为乙酸乙酯或丙酮;干燥方式为减压干燥、冷冻
干燥或喷雾干燥。
本发明的岩大戟内酯B的生产工艺,以狼毒大戟Euphorbia fischeriana Steud.
的干燥根为原料经过溶剂提取,有机溶剂萃取,大孔吸附树脂柱层析、聚酰胺树脂柱层析、
有机溶剂萃取和干燥等步骤获得岩大戟内酯B。
在提取的时候,由于本申请特定的溶剂,即如上所述的选自水、甲醇、乙醇或其混
合物来提取,具有提取率高的特点;特别地,当优选特定的提取溶剂(即60-95%乙醇-水的
混合物)提取,因乙醇和水均为人体所能耐受的毒性较小的试剂,60-95%的乙醇-水混合物
即可得到富含岩大戟内酯B的提取液,且随着乙醇浓度的增加,提取率亦增加,为兼顾大生
产的可操作性、成本与效益,故优选60-95%乙醇-水的混合物为提取溶剂。
在步骤二的萃取的时候,充分考虑了岩大戟内酯B与有机溶剂的相容性,因为岩大
戟内酯B为3个饱和的六元环与1个五元内酯环连成的结构,为极性偏小的化合物,根据相似
相溶原理特定地采用有机溶剂石油醚、环己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯或乙酸丙酯;
特别是优选乙酸乙酯来萃取,因乙酸乙酯极性与岩大戟内酯B较接近,且在工业化生产中应
用较多,具有易于回收、溶剂残留少、毒性小等优点。在大孔吸附树脂柱层析前用上述特定
的有机溶剂萃取是优于传统柱层析的关键环节,该步骤可除去如多糖、蛋白质等水溶性大
的成分,起到初步的除杂,以便简化后续的柱层析步骤。
在大孔吸附树脂柱层析中,优选大孔吸附树脂如AB-8、D101、HPD100、ADS-17、DM-
301或NKA-9来层析,主要考虑到:(1)AB-8、D101、ADS-17等为非极性大孔吸附树脂,其孔表
的疏水性较强,可通过与小分子内的疏水部分的作用吸附溶液中的有机物,最适于极性溶
剂中吸附非极性物质,而岩大戟内酯B为小极性的二萜,这些型号的大孔吸附树脂能更好地
富集岩大戟内酯B并达到初步除杂的目的;(2)其工艺参数稳定,具有稳定性好、机械强度
高、抗污染能力强、使用操作简单、再生处理方便、廉价等优点,工业化生产中应用较多,适
于后续的放大生产。
大孔吸附树脂柱层析后再行聚酰胺树脂柱层析,是因为聚酰胺树脂是由酰胺聚合
而成的高分子化合物,聚酰胺分子内有许多酰胺键,而岩大戟内酯B含有酚羟基,二者形成
氢键而产生吸附。其吸附能力的大小与形成氢键能力的强弱有关;成键位置对吸附力也有
影响;易形成分子内氢键者,其在聚酰胺树脂上的吸附即相应减弱,故聚酰胺树脂柱层析可
用除去大孔树脂后药液中的黄酮、鞣质和酚酸类等,进一步提高岩大戟内酯B的纯度。
聚酰胺树脂柱层析后岩大戟内酯B在岩大戟内酯B浓缩液中含量虽高,但亦有其它
杂质,为进一步纯化除杂,可选用与岩大戟内酯B相容性好的二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙
酯、乙酸丙酯对岩大戟内酯B浓缩液进行萃取,考虑到乙酸乙酯在工业化生产中应用较多,
具有易于回收、溶剂残留少、毒性小等优点,故优选溶剂为乙酸乙酯。
萃取后为进一步纯化除杂,采用重结晶的方法,通过前期实验筛选出岩大戟内酯B
在乙酸乙酯、乙醇或其混合物中易于重结晶且晶型较好,同样考虑到乙酸乙酯和乙醇在大
生产中应用较多、毒性较小,故优选这二者。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
目前常规的提取方法,例如背景技术中列举的专利文献中所公开的方法,其产品
得率仅0.0012%左右;而采用本发明的方法,由于采用了具有特定步骤、并且各步骤在溶
剂、提取工艺,特别是采用将大孔吸附树脂柱层析与聚酰胺树脂柱层析相结合依次萃取的
方法,大大提高了所提取岩大戟内酯B的得率,达到药品干重的0.2%以上;
本发明的方法采用了工业化常用的溶剂提取、有机溶剂萃取、色谱分离、重结晶和
干燥等步骤,工艺流程简单实用,且由于在各步骤中采用特定的工艺条件,从而获得了高得
率、高纯度的岩大戟内酯B,因此产生了更适于工业化生产的效果。
附图说明:
附图1:岩大戟内酯B的高效液相色谱图。
测定方法为:检测系统:Aglient 1100;色谱柱:Sonama C18(250×4.6mm,5μm);流
动相:乙腈-水(75∶25);进样量:10μL;流速:1.0mL/min;检测波长:240nm;柱温:25℃。
具体实施方式
现用本发明的实施例进一步来说明本发明的详细内容,但本发明的内容不局限于
此。
实施例一
(1)将500g狼毒大戟干燥根粉碎成粗粉,加6L 60%乙醇进行回流提取3h,过滤,滤
渣续加5L 60%乙醇进行回流提取2h,过滤,滤渣续加5L 60%乙醇进行回流提取1h,过滤,
合并提取液,减压浓缩至无醇味,密度1.11,得浓缩液(约76g);
(2)将上述浓缩液加少量水分散后,用2倍体积乙酸乙酯萃取4次,合并乙酸乙酯
相,回收乙酸乙酯,得萃取物I(约6.5g);
(3)将萃取物I用20%乙醇溶解后上于AB-8大孔吸附树脂柱中,湿法装柱(样品量
和装柱树脂量比例为1∶3),先用20%乙醇洗脱5BV,弃去;再以75%乙醇洗脱8BV,洗脱液以
三分之一或四分之一收集为一个流分,以硅胶薄层层析或HPLC检查,收集合并含有岩大戟
内酯B的洗脱液,减压浓缩至流动性较好的稠膏(密度为1.12);将稠膏上于60-100目醇溶性
聚酰胺树脂柱中,湿法装柱(样品量和装柱树脂量比例为1∶5),先用60%乙醇洗脱3BV,弃
去;再以90%乙醇洗脱6BV,洗脱液以二分之一或三分之一收集为一个流分,以硅胶薄层层
析或HPLC检查,收集合并含有岩大戟内酯B的洗脱液,减压浓缩至无醇味,得富含岩大戟内
酯B的浓缩液;
(4)将岩大戟内酯B浓缩液加少量水分散后,用3倍体积的乙酸乙酯萃取4次,合并
乙酸乙酯相,回收乙酸乙酯,得萃取物II,将萃取物II用适量乙酸乙酯溶解,静置待其析晶,
用适量乙醇洗去晶体表面杂质,重结晶2次后岩大戟内酯B的纯度98.5%,再经过冷冻干燥
得岩大戟内酯B原料药约1.05g,得率为0.21%。
实施例二
(1)将500g狼毒大戟干燥根粉碎成粗粉,加6L 80%乙醇进行回流提取3h,过滤,滤
渣续加5L80%乙醇进行回流提取2h,过滤,滤渣续加5L80%乙醇进行回流提取1h,过滤,合
并提取液,减压浓缩至无醇味,密度1.12,得浓缩液(约80g)。
(2)将上述浓缩液加少量水分散后,用2.5倍体积乙酸乙酯萃取4次,合并乙酸乙酯
相,回收乙酸乙酯,得萃取物I(约5.5g);
(3)将萃取物I用30%乙醇溶解后上于D101大孔吸附树脂柱中,湿法装柱(样品量
和装柱树脂量比例为1∶3),先用30%乙醇洗脱5BV,弃去;再以85%乙醇洗脱8BV,洗脱液以
三分之一或四分之一收集为一个流分,以硅胶薄层层析或HPLC检查,收集合并含有岩大戟
内酯B的洗脱液,减压浓缩至流动性较好的稠膏(密度为1.13);将稠膏上于60-100目醇溶性
聚酰胺树脂柱中,湿法装柱(样品量和装柱树脂量比例为1∶5),先用60%乙醇洗脱4BV,弃
去;再以85%乙醇洗脱8BV,洗脱液以二分之一或三分之一收集为一个流分,以硅胶薄层层
析或HPLC检查,收集合并含有岩大戟内酯B的洗脱液,减压浓缩至至无醇味,得富含岩大戟
内酯B浓缩液;
(4)将岩大戟内酯B浓缩液加少量水分散后,用3倍体积的乙酸乙酯萃取4次,合并
乙酸乙酯相,回收乙酸乙酯,得萃取物II,将萃取物II用适量乙酸乙酯-乙醇(8∶2)溶解,静
置待其析晶,用适量乙醇洗去晶体表面杂质,重结晶3次后岩大戟内酯B的纯度98.9%,再经
过减压干燥得岩大戟内酯B原料药约1.12g,得率为0.22%。
实施例三
(1)将500g狼毒大戟干燥根粉碎成粗粉,加6L 95%乙醇进行回流提取3h,过滤,滤
渣续加5L 95%乙醇进行回流提取2h,过滤,滤渣续加5L 95%乙醇进行回流提取1h,过滤,
合并提取液,减压浓缩至无醇味,密度1.12,得浓缩液(约85g)。
(2)将上述浓缩液加少量水分散后,用3倍体积乙酸乙酯萃取4次,合并乙酸乙酯
相,回收乙酸乙酯,得萃取物I(约7.0g);
(3)将萃取物I用40%乙醇溶解后上于ADS-17大孔吸附树脂柱中,湿法装柱(样品
量和装柱树脂量比例为1∶3),先用40%乙醇洗脱5BV,弃去;再以90%乙醇洗脱8BV,洗脱液
以三分之一或四分之一收集为一个流分,以硅胶薄层层析或HPLC检查,收集合并含有岩大
戟内酯B的洗脱液,减压浓缩至流动性较好的稠膏(密度为1.12);将稠膏上于100-120目醇
溶性聚酰胺树脂柱中,湿法装柱(样品量和装柱树脂量比例为1∶5),先用60%乙醇洗脱4BV,
弃去;再以90%乙醇洗脱8BV,洗脱液以二分之一或三分之一收集为一个流分,以硅胶薄层
层析或HPLC检查,收集合并含有岩大戟内酯B的洗脱液,减压浓缩至无醇味,得富含岩大戟
内酯B浓缩液;
(4)将岩大戟内酯B浓缩液加少量水分散后,用3倍体积的乙酸乙酯萃取4次,合并
乙酸乙酯相,回收乙酸乙酯,得萃取物II,将萃取物II用适量乙酸乙酯-乙醇(1∶1)溶解,静
置待其析晶,用适量乙醇洗去晶体表面杂质,重结晶3次后岩大戟内酯B的纯度99.2%,再经
过喷雾干燥得岩大戟内酯B原料药约1.16g,得率为0.23%。
为了进一步对比本发明制备方法相比现有技术的效果,基于现有的专利文献“一
种制备南大戟内酯B的方法”(CN 102850374 A)得到的岩大戟内酯B纯度较高,在已申请的
涉及岩大戟内酯B制备专利中有较好的代表性;我们利用该专利公开的方法(超临界CO2萃
取一高速逆流色谱)与本发明申请专利中的方法进行对比,具体结果见下表1。
此外,为了进一步对比本发明选择特定的制备方法的效果,因实施例三得率(以药
材计)与纯度均最高,特设置如下对比例来与本申请实施例三进行对比,具体结果也见下表
1。
对比例1:除大孔吸附树脂柱前不采用有机溶剂萃取外,其余同实施例三。该对比
例表明大孔吸附树脂柱前不采用有机溶剂萃取最终获得的岩大戟内酯B的纯度仅为
80.5%,效果不如本发明制备的岩大戟内酯B原料药纯度。
对比例2:除不采用大孔吸附树脂柱来进行层析外,其余同实施例三;该对比例表
明不采用大孔吸附树脂柱层析最终获得的岩大戟内酯B的纯度仅为83.2%,效果不如本发
明制备的岩大戟内酯B原料药纯度。
对比例3:除不采用聚酰胺树脂柱来进行层析外,其余同实施例三;该对比例表明
不采用聚酰胺树脂柱层析最终获得的岩大戟内酯B的纯度仅为82.5%,效果不如本发明制
备的岩大戟内酯B原料药纯度。
对比例4:在聚酰胺树脂柱层析后,除不采用有机溶剂萃取外,其余同实施例三;该
对比例表明在聚酰胺树脂柱层析后不采用有机溶剂萃取最终获得的岩大戟内酯B的纯度仅
为89.5%,效果不如本发明制备的岩大戟内酯B原料药纯度。
对比例5:除不采用重结晶外,其余同实施例三;该对比例表明不采用重结晶最终
获得的岩大戟内酯B的纯度仅为93.9%,效果不如本发明制备的岩大戟内酯B原料药纯度。
对比例6:除步骤一的提取溶剂为丙酮外,其余同实施例三;该对比例表明不采用
优选的提取溶剂提取最终获得的岩大戟内酯B的得率仅为0.15%,效果差于本申请的效果;
对比例7:除步骤一的提取溶剂为40%的乙醇外,其余同实施例三;该对比例表明
采用低于优选提取溶剂比例范围的溶剂提取最终获得的岩大戟内酯B的得率仅为0.11%,
效果差于本申请的效果。
对比例8:除步骤一的提取溶剂为无水乙醇外,其余同实施例三;该对比例表明采
用高于优选提取溶剂比例范围的溶剂提取最终获得的岩大戟内酯B的得率为0.20%,虽仅
比本申请的实施例三低,但是所用的无水乙醇不是工业化生产中常用的提取溶剂,其成本
比95%的乙醇高,故总体而言效果差于本申请。
对比例9:除步骤二的萃取有机溶剂为二氯甲烷外,其余同实施例三;该对比例表
明不采用乙酸乙酯萃取最终获得的岩大戟内酯B的得率仅为0.15%,效果差于本申请的效
果。
对比例10:除步骤四的萃取有机溶剂为二氯甲烷外,其余同实施例三;该对比例表
明不采用乙酸乙酯萃取最终获得的岩大戟内酯B的得率仅为0.18%,效果差于本申请的效
果。
对比例11:除大孔吸附树脂柱为XAD-9外,其余同实施例三;该对比例表明不采用
优选的大孔吸附树脂进行柱层析最终获得的岩大戟内酯B的得率仅为0.16%,纯度仅为
93.5%,效果差于本申请的效果。
表1对比实验结果表
从表1中可以看出,相比较专利CN 102850374 A所制备的岩大戟内酯B,本发明申
请工艺流程简单,样品损耗少,节约溶剂和时间(无须用硅胶柱层析、ODS柱层析和高效液相
制备等),岩大戟内酯B原料药得率、纯度均高,更适合工业化生产;此外,与对比例1-11相
比,本发明特定选择有机溶剂萃取-大孔吸附树脂-聚酰胺树脂-有机溶剂萃取-重结晶等分
离步骤,以及对制备过程中的工艺条件进行特定的选择等,这些对最终产物的得率和纯度
有重要的影响。
本发明的一种岩大戟内酯B的制备方法已经通过具体的实例进行了描述,本领域
技术人员可借鉴本发明内容,适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的,其相
关改变都没有脱离本发明的内容,所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而
易见的,都被视为包括在本发明的范围之内。