鄭 玲 劉玉華 嚴明娟
摘 要:目的:提高紫杉醇的收率。方法:通過各種條件的酸催化水解實驗,積極尋求有效的水解條件參數(shù)。結(jié)果:不同水解條件參數(shù)得到不同的紫杉醇收率。結(jié)論:紅豆杉枝葉酸催化水解的最佳反應條件是:干枝葉酒精膏酸度PH2~5,反應溫度50~70℃,反應時間每次8h,反應后用氯仿萃取3次,共反應3次,即總反應時間24h。
關鍵詞:紫杉醇;枝葉;水解;收率
中圖分類號:R284文獻標識碼:A文章編號:1673-2197(2009)02-0041-02
紫杉醇(paclitaxel,PTX)屬于紫杉類抗癌藥,是從紅豆杉植物樹皮和樹葉中提取的二萜類化合物。1992年FDA正式批準用于臨床,證明其對多種惡性腫瘤具有明顯抗癌活性,是目前廣譜性最好,療效肯定、臨床運用廣泛的廣譜抗腫瘤藥物之一。
在紅豆杉枝葉中不僅含有游離態(tài)的紫杉醇,而且含有結(jié)合態(tài)的紫杉醇。目前報道的主要是7-木糖基紫杉醇,為了使紫杉醇與木糖分離,必須使糖甙鍵斷裂。酸催化水解法是使糖甙鍵斷裂的方法之一,本篇通過各種實驗方法積極尋求有效的水解條件參數(shù),以使紫杉醇的收率最大化。
1 原料
同一批次原料紅豆杉干、鮮枝葉萃取后的酒精膏。
2 工藝流程(圖1)
3 操作步驟
(1)將酒精膏稱量,溶解于乙醇和水中,用氯仿連續(xù)萃取兩次。在分液后的水層中加入0.5%HCl溶液。
(2)酸解反應
30~70℃時,在酸解液中加入氯仿攪拌24h,經(jīng)分液漏斗分出氯仿層,并繼續(xù)在水層中加氯仿萃取1次(用量參考枝葉萃料生產(chǎn)工藝),水層加入0.5%HCl溶液繼續(xù)反應24h,反應后萃取。合并氯仿層后調(diào)節(jié)pH4~5,60~65℃,加入少量水,反應5h,再用等體積的水洗滌2次。水層及洗滌水液棄掉,氯仿層留置。
(3)濃縮
將兩次氯仿液合并于濃縮瓶中,經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮干燥即得氯仿膏,稱量,送檢(HPLC法測定含量)。
4 實驗過程及數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)包括干、鮮枝葉情況,見表1與表2。
5 結(jié)論與討論
5.1 原料對實驗產(chǎn)生的影響
在對新鮮枝葉、干枝葉酒精膏的實驗中,對比發(fā)現(xiàn)酸解的效果不一致,對收率產(chǎn)生影響。鮮枝葉酒精膏表現(xiàn)不穩(wěn)定,易產(chǎn)生變化,尤其在反應溫度超過50℃和酸度pH小于5時,紫杉醇收率減少。如080524批、080604批、080710批。即使與080723批的空白平行實驗相比,收率亦不能達到。而干枝葉相對穩(wěn)定,收率減少也在誤差范圍內(nèi)。
5.2 反應條件對實驗產(chǎn)生的影響
溫度的影響。升高溫度,可加快反應速度,縮短反應時間。如080228批、080416批,反應時間從48小時降至24小時,收率得到提高或保持相同。但當溫度達到70℃和超過時,酸度愈大,收率愈少,如080710批、080524批在相同反應時間內(nèi),特別是對同一批原料的鮮枝葉酒精膏,其中的原因有待今后討論分析。
酸度的影響。酸度大小也對酸解反應產(chǎn)生影響。酸度大時,不僅反應程度不宜控制,易造成收率減小和設備損害,而且要選擇較低的反應溫度,使反應時間延長,這樣不利于生產(chǎn)操作。酸度適宜時,反應溫度可提高,并加快了反應速度,縮短了反應時間。如080305批、080712批、080730批,收率可提高而且穩(wěn)定。
反應時間的影響。反應時間對酸解也產(chǎn)生一定影響。在一定的酸度、反應溫度下,反應時間長不僅易造成酸解過頭,收率減小,也使操作困難。而反應時間短則又使酸解反應不充分,收率提不高。這是反應機理和大量實驗證明的,故不一一證明。
5.3 反應條件的討論和選擇
表1中,干枝酒精膏在室溫和30℃條件下,在酸度較大(pH2~3)時,收率較高。如080215批、080228批。后經(jīng)反復大量實驗,得率范圍穩(wěn)定,在105.9%~116%。如080206批、080228批。前兩批出現(xiàn)收率高的原因是多方面的,并且無重復性。在考慮到反應效率上,此條件不是較好。在反應溫度50~70℃,收率在115%~120%范圍內(nèi),如080305批、080530批,說明選擇50~70℃較好,不僅收率有進一步的提高和穩(wěn)定,而且反應時間和實驗周期縮短一半,這是選擇的溫度范圍。酸度大小的選擇,因鮮枝葉出現(xiàn)各批次對酸解反應不穩(wěn)定。如080604批、080524批、080712批,并且干枝葉在70℃溫度時,進行酸度大小的系列對比試驗中證明:反應溫度高時如70℃,酸度較大如pH2~3,并未使產(chǎn)物有收率增加的趨勢;而反應溫度50℃時,盡管酸度大,但平均收率不如70℃時的收率,并且需要較大的酸度,才能保證反應進行。如080412批、080530批。
綜上所述,反應條件的選擇,特別是干枝葉酒精膏酸解反應條件的選擇,經(jīng)試驗對比歸納,并且考慮到生產(chǎn)運用、產(chǎn)物收率增加和穩(wěn)定性的保證(如080412批、080530批,以及鮮枝葉酒精膏080604批、080712批以及080404批、080530批的收率穩(wěn)定在120%左右)等因素,得出如下結(jié)論:紅豆杉枝葉酸催化水解的最佳反應條件是:干枝葉酒精膏酸度pH2~pH5,反應溫度50~70℃,反應時間每次8h,反應后用氯仿萃取三次,共反應三次,即總反應時間24h。
參考文獻:
[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[M].二部.北京:化學工業(yè)出版社,2005.
(責任編輯:陳涌濤)