技术领域
本发明涉及β-蒿甲醚的制备方法,具体涉及从蒿甲醚母液中制备β -蒿甲醚的方法。
背景技术
蒿甲醚化学名为(3R,5aS,6R,8aS,9R,10S,12R,12aR)-十氢-10-甲氧 基-3,6,9-三甲基-3,12-桥氧-12H-吡喃并[4,3-j]-1,2-苯并二塞平(命名出处 例如:罗春,黄建军,杨柳等《β-蒿甲醚的制备》中国医药工业杂志, 2012年05期)。其差向异构体β-蒿甲醚是世界卫生组织推荐的首选抗 疟药,是我国自行研制并被国际上承认的一类新药,而其α构型却无抗 疟作用。
目前,工业上合成制备蒿甲醚的过程中会生产20%左右的α-蒿甲 醚。α-蒿甲醚主要以副产物的形式存在于生产母液中,在母液中的含约 50%。许多蒿甲醚生产厂家从母液中回收溶剂后直接排放,造成了较大 的浪费。现有关于蒿甲醚母液处理的工艺多是将其中的β-蒿甲醚通过柱 层析方法将其分离出来,以提高蒿甲醚利用率,然而α-蒿甲醚却仍然没 有得到利用。
CN102911183A中采用层析的方式分段收集α-蒿甲醚和β-蒿甲醚, 最终得到两种单品。但一方面层析工艺难以大规模实施。另外所获得的 α-蒿甲醚本身并无明显使用价值,还需进一步转化。
CN102731523A中将α-蒿甲醚化学转化为β-蒿甲醚后用甲醇、乙 醇、乙二醇或异丙醇溶解然后冷却结晶的方式精制β-蒿甲醚,但其转 化和精制效率较低。
发明内容
本发明旨在提供一种工艺简单高效的β-蒿甲醚精制方法及利用蒿 甲醚母液生产β-蒿甲醚的方法。
本发明采用的核心技术方案为:一种β-蒿甲醚原料的精制方法, 其特征在于:将β-蒿甲醚原料溶解在甲醇、乙醇、乙二醇或异丙醇等 类似溶剂中冷却结晶得到的粗品,加入丙酮水溶液中溶解,降温冷却结 晶,抽滤,用丙酮水溶液洗涤,烘干至恒重,即得。
优选的,所述的β-蒿甲醚原料在甲醇中饱和溶解,然后冷却结晶, 烘干至恒重得到的粗品,加入丙酮水溶液中于50℃溶解,降温至5~12℃ 搅拌结晶0.5~2小时,再于-5~5℃冷冻结晶3~5小时,抽滤,用滤 饼重量的0.2~0.5倍的丙酮水溶液洗涤,50℃下烘干至恒重,即得。
优选的,所述丙酮水溶液中丙酮体积分数为40~80%,β-蒿甲醚粗 品质量与丙酮水溶液体积比=1:(1~5)。
相应的,一种利用蒿甲醚母液生产β-蒿甲醚的方法,包括下述步 骤:
a)准备:蒿甲醚母液浓缩至干得晶体;
b)反应:在甲苯与二氯甲烷混合溶剂(体积比为1:3~5)中加入 上述晶体,加入甲醇,使晶体完全溶解,于室温~60℃下,加入对甲基 苯磺酸,反应3~5小时;优选的,甲苯与二氯甲烷混合溶剂的体积与 晶体的质量比=(10~15):1;甲醇体积与晶体质量比=(1~5):1;对 甲基苯磺酸的质量与混合溶剂体积比=(0.01~0.05):1;
c)处理:反应液静置0.5~1小时,过滤,滤液加入适量水洗涤, 再用无水硫酸镁干燥后,浓缩至干;优选的,所用水的体积与滤液体积 比=(0.2~0.5):1;
d)结晶:将步骤c)的浓缩物加入甲醇溶解,再冷却结晶,抽滤, 烘干至恒重,得β-蒿甲醚粗品;
e)精制:将步骤d)所得粗品,加入丙酮水溶液中溶解,降温冷却 结晶,抽滤,用丙酮水溶液洗涤,烘干至恒重,即得。
优选的,所述的步骤d)中,将步骤c)的浓缩物加入甲醇于50℃溶 解至饱和,再在冰水浴中搅拌结晶,抽滤,于50℃下烘干至恒重,得β -蒿甲醚粗品。
优选的,所述的步骤e)中,将步骤d)所得粗品,加入丙酮水溶液 于50℃溶解,降温至5~12℃搅拌结晶0.5~2小时,再于-5~5℃冷冻 结晶3~5小时,抽滤,用滤饼重量的0.2~0.5倍丙酮水溶液洗涤,50℃ 下烘干至恒重,即得。
优选的,所述丙酮水溶液中丙酮体积分数为40~80%,β-蒿甲醚粗 品质量与丙酮水溶液体积比=1:(1~5)。
本发明工艺的有益效果:
1.效率高:本发明α-蒿甲醚转化为β-蒿甲醚的方法,其中α的 转化率达55%以上;精制收率高,产品纯度好;精制后产品中β-蒿甲醚 纯度高达99%以上;
2.基本上现有蒿甲醚母液中,只要含有α-蒿甲醚的,都可以配套 运用本发明的工艺,提高生产效率和减少浪费;
3.工艺简单,操作方便,无需复杂设备和工艺。
具体实施方式
为使本领域技术人员更清楚地了解本发明的技术特征和技术优势, 特提供如下实施例,但本发明的技术不限于下述实施例而实施。
实施例一
将由二氢青蒿素制备蒿甲醚后的结晶母液,浓缩至黏稠,经柱层析 分离得到α-蒿甲醚溶液,蒸发除去有机溶剂,然后50℃烘干至恒重得 晶体。
在洁净的15L反应釜内,加入2000ml甲苯、6000ml二氯甲烷及 1600ml甲醇,再加上述晶体800g(经HPLC检测α-蒿甲醚含量为90%, β-蒿甲醚含量为10%),于30℃下搅拌溶解。加入24g对甲基苯磺酸搅 拌反应3小时。静置0.5小时,过滤,将滤液用2800ml水洗涤。加入 20g无水硫酸镁干燥后,将滤液缩至干,得浸膏状物共530g。将浓缩物 加入甲醇,于50℃下溶解成饱和溶液,转入冰水浴中搅拌结晶1小时, 抽滤,50℃下烘干至恒重,得β-蒿甲醚粗品514.6g。将所得粗品加入 1200ml丙酮体积分数为60%的丙酮水溶液中,于50℃搅拌溶解,降温至 10℃,搅拌结晶0.5小时,再降温至0℃,静置,冷冻结晶4小时,抽 滤,用150ml的0℃冰冻的体积分数60%丙酮水溶液洗涤,于50℃烘干 至恒重,得β-蒿甲醚精品508.2g,经HPLC检测纯度为99.1%。
从蒿甲醚母液中α-蒿甲醚转化为β-蒿甲醚的转化率计算:原料晶 体中有90%是α-蒿甲醚,那么800g中就有720g,另外80g是β-蒿甲 醚,最后精品β-蒿甲醚为508.2g,其中有80g视为原来的β-蒿甲醚, 那么推定α-蒿甲醚转化得到的就为428.2g。转化率为: 428.2/720*100%=59.5%。
实施例二
将由二氢青蒿素制备蒿甲醚后的结晶母液,浓缩至黏稠,经柱层析 分离得到α-蒿甲醚溶液,蒸发除去有机溶剂,然后50℃烘干至恒重得 晶体。
在洁净的15L反应釜内,加入1920ml甲苯、7680ml二氯甲烷及 1800ml甲醇,再加上述晶体800g(经HPLC检测α-蒿甲醚含量为90%, β-蒿甲醚含量为10%),于30℃下搅拌溶解。加入20g对甲基苯磺酸反 应3小时。静置0.5小时,过滤,将滤液用3000ml水洗涤。加入20g 无水硫酸镁干燥后,将滤液浓缩至浸膏状。将浓缩物加入甲醇,于50℃ 下溶解成饱和溶液,转入冰水浴中搅拌结晶1小时,抽滤,50℃烘干至 恒重,得β-蒿甲醚粗品507.9g。将所得粗品加入1200ml丙酮体积分数 为80%的丙酮水溶液中,于50℃下搅拌溶解,降温至10℃,搅拌结晶 0.5小时,再降温至0℃,静置,冷冻结晶4小时,抽滤,用150ml的0℃ 冰冻的体积分数80%丙酮水溶液洗涤,于50℃烘干至恒重,得β-蒿甲 醚精品497.0g,经HPLC检测纯度为99.2%。
从蒿甲醚母液中α-蒿甲醚转化为β-蒿甲醚的转化率的计算:原料 中有90%是α-蒿甲醚,那么800g中就有720g,另外80g是β-蒿甲醚, 最后精品β-蒿甲醚为497.0g,其中有80g视为原来的β-蒿甲醚,那么 α-蒿甲醚转化得到的就只有417.0g。
转化率为:417.0/720*100%=57.9%。
实施例三
将由二氢青蒿素甲醚化为蒿甲醚后经甩滤清洗所产生的蒿甲醚母 液在真空、40℃下减压浓缩,蒸发除去大部分甲醇,然后50℃烘干至恒 重得晶体,取晶体800g备用。
在洁净的15L反应釜内,加入2000ml甲苯、8000ml二氯甲烷及 2500ml甲醇,再加入晶体800g(经HPLC检测α-蒿甲醚含量为87%,β -蒿甲醚含量为13%),于32℃下搅拌溶解。加入30g对甲基苯磺酸反应 3小时。静置0.5小时,过滤,将滤液用3000ml水洗涤。加入20g无水 硫酸镁干燥后,将滤液浓缩至浸膏状。将浓缩物加入甲醇,于50℃下溶 解成饱和溶液,转入冰水浴中搅拌结晶1小时,抽滤,50℃烘干至恒重, 得β-蒿甲醚粗品513.7g。将所得粗品加入1000ml丙酮体积分数为50% 的丙酮水溶液中,于45℃下搅拌溶解,降温至8℃,搅拌结晶0.5小时, 再降温至0℃,静置,冷冻结晶4小时,抽滤,用150ml的0℃冰冻的 体积分数80%丙酮水溶液洗涤,于50℃烘干至恒重,得β-蒿甲醚精品 506.0g,经HPLC检测纯度为99.3%。
从蒿甲醚母液中α-蒿甲醚转化为β-蒿甲醚的转化率的计算:原料 中有90%是α-蒿甲醚,那么800g中就有696g,另外104g是β-蒿甲醚, 最后精品β-蒿甲醚为506.0g,其中有104g视为原来的β-蒿甲醚,那 么α-蒿甲醚转化得到的就只有402.0g。
转化率为:402.0/720*100%=57.8%。
对照例一
重复实施例一的方法制备浸膏状物530g,继续干燥至恒重得519.8g 干品,往所得β-蒿甲醚干品中,加入重量相当于β-蒿甲醚干品重量4 倍的甲醇,升温至40℃溶解,搅拌条件下先降至室温,再降至0℃,析 晶5小时;过滤,将所得滤饼先用0℃冷冻的甲醇洗涤,所用洗涤液重 量相当于滤饼重量的1倍,再在45℃下烘干至恒重,得396.5g,经HPLC 检测纯度为96.6%。
从蒿甲醚母液中α-蒿甲醚转化为β-蒿甲醚的转化率的计算:原料 中有90%是α-蒿甲醚,那么800g中就有720g,另外80g是β-蒿甲醚, 最后精品β-蒿甲醚为396.5g,其中有80g视为原来的β-蒿甲醚,那么 α-蒿甲醚转化得到的就只有316.5g。
转化率为:316.5/720*100%=43.9%。
对照例二
重复实施例一的方法制备浸膏状物530g,继续干燥至恒重得514.1g 干品,往所得β-蒿甲醚干品中,加入重量相当于β-蒿甲醚干品重量4 倍的甲醇,升温至40℃溶解,搅拌条件下先降至室温,再降至0℃,析 晶5小时;过滤,将所得滤饼先用0℃冷冻的甲醇洗涤,所用洗涤液重 量相当于滤饼重量的1倍,再在45℃下烘干至恒重,得401.3g,经HPLC 检测纯度为95.4%。
从蒿甲醚母液中α-蒿甲醚转化为β-蒿甲醚的转化率的计算:原料 中有90%是α-蒿甲醚,那么800g中就有720g,另外80g是β-蒿甲醚, 最后精品β-蒿甲醚为401.3g,其中有80g视为原来的β-蒿甲醚,那么 α-蒿甲醚转化得到的就只有321.3g。
转化率为:321.3/720*100%=44.6%。
可见,本发明的将转化获得的β-蒿甲醚先甲醇饱和溶解结晶,然 后用丙酮水溶液重结晶的方法,显著提高了成品的纯度和产率。而这种 改进和变化是显著超越现有常规技术。