採用氧和過氧化物協同氧化鹼解三七總皂甙製備原人參二醇和原人參三醇的方法
2023-05-17 03:30:51 2
專利名稱：採用氧和過氧化物協同氧化鹼解三七總皂甙製備原人參二醇和原人參三醇的方法
技術領域：
本發明涉及由人參屬植物的總皂甙提取物和葫蘆科植物的絞股藍總皂甙提取物製備原人參二醇和原人參三醇的方法，特別是涉及在氧氣和過氧化物協同作用下，通過醇與鹼金屬在醇中原位生成的強鹼鹼解製備方法。
背景技術：
人參是多年生草本植物，屬於五加科人參屬。人參中主要含有皂甙類，即人參皂甙、糖類、揮髮油類、脂肪油類、甾醇類及胺基酸、維生素類等物質，其中人參皂甙是人參的主要成分。目前通過科學、先進的工藝技術分離和精製出的人參皂甙，命名為Ro、Ra1、Ra2、Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd、Rf、Rg1、Rg2、Rg3、Rh1、Rh2、I、K、O-glaco，皆由甙元和糖組成，除Ro的甙元是齊墩果酸外，其它的是原人參二醇和原人參三醇。
三七，也是五加科(Araliaceae)人參屬(Panax)植物，其種名notoginseng的拉丁文含意為「南方人參」。傳統用於消腫、止痛、止血。研究表明，其主要化學成分皂甙的組成與人參相似，″三七″富含皂甙20種，有10種屬人參皂甙，其中重要的有Rb1、Rg1、Rb2、Rg2、Rc等。
絞股藍為葫蘆科植物絞股藍的全草，絞股藍提取物含絞股藍皂甙(gypenoside)1-52，其中3、4、8、12分別與人參皂甙Rb1、Rb3、Rd、Rf2結構相同。
製備原人參二醇和原人參三醇的方法主要有酸水解法(如中國專利CN1417224)和鹼水解法(如中國專利CN1293198，CN1569882，CN1600790)。
酸解法中間產物複雜，終產物容易發生側鏈環化而形成人參二醇和人參三醇，而得不到原人參二醇和原人參三醇。CN1417224中將人參皂甙溶解在有保護劑的有機溶劑水溶液中，水解7～10天得到原人參二醇。該方法儘管克服了酸解法的缺點，但是該方法要求原料人參皂甙純度高，且必須對人參皂甙進行二醇型和三醇型皂甙的分離。
專利CN1293198，CN1569882，CN1600790中闡述了採用鹼水解方法製備原人參二醇和原人參三醇的方法。
專利CN1293198將人參皂甙溶於高沸點脂肪醇，在鹼金屬氫氧化物和高溫條件下進行鹼解，反應液經分離提純可得到原人參二醇和原人參三醇。該方法的的缺點是需要在高溫下進行，且得到的產物主要是混合皂甙，原人參二醇和原人參三醇的收率不高。
專利CN1600790中闡述使人參皂甙在惰性氣體的保護下，在含游離基誘發劑如烷基過氧化物的鹼性有機溶劑中進行降解，得到低極性人參皂苷及原人參二醇和原人參三醇。本方法所使用的原料是純的二醇型皂甙或三醇型皂甙，且操作溫度還是比較高(160～180℃)，反應不是在常壓條件下操作。
專利CN1569882中，將人參屬植物的總皂甙提取物溶解在有機溶劑中，在通入氧氣或壓縮空氣、溫度80～140℃、反應時間24～90小時的條件下，用醇鈉鹼解得到了原人參二醇和原人參三醇。該法所使用的鹼為醇鈉，生產醇鈉過程產生大量的熱量被浪費，且醇鈉容易吸水失效，儲存運輸困難，影響水解產率，另外該法還有反應時間較長的缺點。
本發明為了克服以上的缺點，進行了有益的改進。
發明內容本發明克服了現有技術的不足，提供了一種改進的製備原人參二醇和原人參三醇的方法。該方法具有反應溫度低，反應時間短，原料來源豐富的特點，能夠高收率地得到高純度的原人參二醇和原人參三醇，是一種適合批量生產的方法。
為了解決上述存在的技術問題，本發明採用下列技術方案採用氧和過氧化物協同氧化鹼解三七總皂甙製備原人參二醇和原人參三醇的方法，該方法是以人參屬植物的總皂甙提取物和葫蘆科植物的絞股藍總皂甙提取物為原料氧化鹼解而得到目標產物，其特徵在於採用氧氣和過氧化物協同作用，通過在醇中原位生成的強鹼醇鈉氧化鹼解人參屬植物的總皂甙提取物和葫蘆科植物的絞股藍總皂甙提取物，再經過分離提純，得到原人參二醇和原人參三醇；其中人參屬植物的總皂甙提取物和葫蘆科植物的絞股藍總皂甙提取物與有機溶劑醇的用量比為30～150g/L，氧化鹼解的溫度為80～95℃，氧化鹼解的時間為8～24小時；人參屬植物的總皂甙提取物是指從人參屬植物三七、人參中提取的活性成分；葫蘆科植物的絞股藍總皂甙提取物是指從絞股藍提取的活性成分，可以是精製的或皂甙粗產品。其中含有Rb1、Rb2、Rc等二醇型人參皂甙和Rg1、Rg2等三醇型人參皂甙；如上所述的製備方法，所述的氧氣是普通工業氧氣或壓縮空氣，過氧化物為烷基過氧化物、醯基過氧化物、過羧酸酯等，如叔丁基過氧化氫，過氧化苯甲醯，過氧化異丙苯等等，其中以過氧化苯甲醯為佳，用量為皂甙的1～30％，較佳的用量為1～10％；如上所述的製備方法，所述的有機溶劑醇是C2-C10的飽和一元醇，如乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇和戊醇等的一種或一種以上的混合物，優選為正丁醇；如上所述的製備方法，所述鹼解所用的鹼是採用鹼金屬如金屬鈉與所用有機溶劑飽和一元醇原位反應生成的醇鈉，生成醇鈉過程產生大量的熱量可以加熱反應溶液至鹼解溫度，可以大大減少能源的消耗，且醇鈉不會發生儲存運輸過程吸水失效、受潮變質的現象，提高了水解的產率；如上所述的製備方法，人參屬植物的總皂甙提取物和葫蘆科植物的絞股藍總皂甙提取物直接氧化鹼解製備原人參二醇和原人參三醇過程中，最終的分離提純過程是降解後的反應液先用水洗除去水溶性降解產物，分得油層減壓蒸乾，殘渣用水溶解，先用正己烷萃取低極性物質，然後用乙酸乙酯萃取，蒸乾乙酸乙酯部分得到原人參二醇和原人參三醇混合物粗品，粗品經過矽柱層析分別得到原人參二醇和原人參三醇。
本發明相對於現有提取原人參二醇和原人參三醇的製備方法，特別重要的是1、採用過氧化物，大大降低了鹼解的溫度，而且可以通過控制反應時間來控制原人參二醇和原人參三醇產量的比例；2、採用鹼金屬如金屬鈉與所用有機溶劑飽和一元醇原位反應生成的醇鈉，即「新鮮」的醇鈉，充分利用了反應中大量的熱量可以加熱反應溶液至鹼解溫度，從而大大減少能源的消耗。
本發明與現有技術相比還具有如下的優點相對於前人以人參皂甙為原料製備原人參二醇和原人參三醇的方法來講，本發明以三七總皂甙直接氧化鹼解製備原人參二醇和原人參三醇，原料來源豐富，原料成本低；而相對於高溫鹼解法，本法具有溫度低的長處；相對於專利CN1568882A的方法，本法採用氧氣和過氧化物協同作用，大大縮短的反應時間，把反應時間從60～100小時縮短到24小時左右，同時提高了原人參二醇的產率。
因此本發明的方法具有反應溫度低，反應時間短，原料來源豐富的特點，能夠高收率地得到高純度的原人參二醇和原人參三醇，是一種適合批量生產的方法，從而可以很好地滿足藥用方面的需求。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述實例1在裝有溫度計、氧氣通入管、頂上連有密封橡膠管(橡膠管另一端連一個漏鬥，浸入裝有液體石蠟的燒杯中)冷凝管的2L的四口瓶中，加入三七總皂甙100克和1300ml正丙醇，攪拌10分鐘後，加入40克金屬鈉，反應至無氫氣放出時，加入過氧化苯甲醯10克，開始通氧氣，並把反應液加熱至86℃反應24小時。反應結束後，反應液冷卻到室溫，水洗三次，正丙醇層減壓抽乾後用水溶解，先用正己烷萃取低極性物質，然後用乙酸乙酯萃取，蒸乾乙酸乙酯部分得到原人參二醇和原人參三醇混合物粗品，粗品經過矽柱層析，採用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分別得到原人參二醇(PPD)10g，HPLC純度97.5％和原人參三醇(PPT)13g，HPLC純度99.6％。
實例2在裝有溫度計、氧氣通入管、頂上連有密封橡膠管(橡膠管另一端連一個漏鬥，浸入裝有液體石蠟的燒杯中)冷凝管的2L的四口瓶中，加入三七總皂甙100克和1300ml正丁醇，攪拌10分鐘後，加入40克金屬鈉，反應至無氫氣放出時，加入過氧化苯甲醯10克，開始通氧氣，並把反應液加熱至90℃反應24小時。反應結束後，反應液冷卻到室溫，水洗三次，正丁醇層減壓抽乾後用水溶解，先用正己烷萃取低極性物質，然後用乙酸乙酯萃取，蒸乾乙酸乙酯部分得到原人參二醇和原人參三醇混合物粗品，粗品經過矽柱層析，採用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分別得到原人參二醇(PPD)13g，HPLC純度97.3％和原人參三醇(PPT)15g，HPLC純度99.5％。
分析實施例1與實施例2的區別在於，實施例1選用正丙醇且溫度為86℃，實施例2選用正丁醇且溫度為90℃；從實驗結果看，正丁醇效果較佳，再有溫度提高可以使產品的收率提高。
實例3
在裝有溫度計、氧氣通入管、頂上連有密封橡膠管(橡膠管另一端連一個漏鬥，浸入裝有液體石蠟的燒杯中)冷凝管的2L的四口瓶中，加入三七總皂甙100克和1300ml正丁醇，攪拌10分鐘後，加入40克金屬鈉，反應至無氫氣放出時，加入過氧化苯甲醯10克，開始通氧氣，並把反應液加熱至90℃反應48小時。反應結束後，反應液冷卻到室溫，水洗三次，正丁醇層減壓抽乾後用水溶解，先用正己烷萃取低極性物質，然後用乙酸乙酯萃取，蒸乾乙酸乙酯部分得到原人參二醇和原人參三醇混合物粗品，粗品經過矽柱層析，採用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分別得到原人參二醇(PPD)14g，HPLC純度98.5％和原人參三醇(PPT)15g，HPLC純度99.5％。
實例4在裝有溫度計、氧氣通入管、頂上連有密封橡膠管(橡膠管另一端連一個漏鬥，浸入裝有液體石蠟的燒杯中)冷凝管的2L的四口瓶中，加入三七總皂甙100克和1300ml正丁醇，攪拌10分鐘後，加入40克金屬鈉，反應至無氫氣放出時，加入過氧化苯甲醯10克，開始通氧氣，並把反應液加熱至90℃反應60小時。反應結束後，反應液冷卻到室溫，水洗三次，正丁醇層減壓抽乾後用水溶解，先用正己烷萃取低極性物質，然後用乙酸乙酯萃取，蒸乾乙酸乙酯部分得到原人參二醇和原人參三醇混合物粗品，粗品經過矽柱層析，採用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分別得到原人參二醇(PPD)14g，HPLC純度97.3％和原人參三醇(PPT)15g，HPLC純度99.5％。
分析實施例3、4與實施例2的區別在於，實施例3、4氧化鹼解的時間分別為48、60小時；從實驗結果看，氧化鹼解的時間最好是8～24小時，超過24小時後對產品的收率並沒有太明顯的作用。
實例5在裝有溫度計、氧氣通入管、頂上連有密封橡膠管(橡膠管另一端連一個漏鬥，浸入裝有液體石蠟的燒杯中)冷凝管的2L的四口瓶中，加入三七總皂甙100克和1300ml正丁醇，攪拌10分鐘後，加入40克金屬鈉，反應至無氫氣放出時，加入過氧化苯甲醯10克，開始通氧氣，並把反應液加熱至95℃反應24小時。反應結束後，反應液冷卻到室溫，水洗三次，正丁醇層減壓抽乾後用水溶解，先用正己烷萃取低極性物質，然後用乙酸乙酯萃取，蒸乾乙酸乙酯部分得到原人參二醇和原人參三醇混合物粗品，粗品經過矽柱層析，採用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分別得到原人參二醇(PPD)16g，HPLC純度98.6％和原人參三醇(PPT)15g，HPLC純度99.5％。
分析實施例5與實施例2的區別在於，實施例5鹼解溫度為95℃，實施例2溫度為90℃；從實驗結果看，溫度提高可以使產品中的原人參二醇的收率提高，即可以通過控制溫度來控制原人參二醇與原人參三醇的產量比例。
實例6在裝有溫度計、氧氣通入管、頂上連有密封橡膠管(橡膠管另一端連一個漏鬥，浸入裝有液體石蠟的燒杯中)冷凝管的2L的四口瓶中，加入三七皂甙100克和1300ml正丁醇，攪拌10分鐘後，加入40克金屬鈉，反應至無氫氣放出時，加入過氧化異丙苯10克，開始通氧氣，並把反應液加熱至90℃反應24小時。反應結束後，反應液冷卻到室溫，水洗三次，正丁醇層減壓抽乾後用水溶解，先用正己烷萃取低極性物質，然後用乙酸乙酯萃取，蒸乾乙酸乙酯部分得到原人參二醇和原人參三醇混合物粗品，粗品經過矽柱層析，採用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分別得到原人參二醇(PPD)12g，HPLC純度98.3％和原人參三醇(PPT)13g，HPLC純度99.5％。
分析實施例6與實施例2的區別在於，實施例6選用過氧化異丙苯，實施例2選用過氧化苯甲醯；從實驗結果看，過氧化苯甲醯效果較佳。
實例7在裝有溫度計、氧氣通入管、頂上連有密封橡膠管(橡膠管另一端連一個漏鬥，浸入裝有液體石蠟的燒杯中)冷凝管的250ml的四口瓶中，加入絞股藍提取物(皂甙含量98％)10克和130ml正丁醇，攪拌10分鐘後，加入4克金屬鈉，反應至無氫氣放出時，加入過氧化苯甲醯1克，開始通氧氣，並把反應液加熱至90℃反應24小時。反應結束後，反應液冷卻到室溫，水洗三次，正丁醇層減壓抽乾後用水溶解，先用正己烷萃取低極性物質，然後用乙酸乙酯萃取，蒸乾乙酸乙酯部分得到原人參二醇和原人參三醇混合物粗品，粗品經過矽柱層析，採用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分別得到原人參二醇(PPD)0.6g，HPLC純度97％和原人參三醇(PPT)1g，HPLC純度98％。
實例8在裝有溫度計、氧氣通入管、頂上連有密封橡膠管(橡膠管另一端連一個漏鬥，浸入裝有液體石蠟的燒杯中)冷凝管的250ml的四口瓶中，加入西洋參提取物(人參皂甙含量80％；)10克和130ml正丁醇，攪拌10分鐘後，加入4克金屬鈉，反應至無氫氣放出時，加入過氧化苯甲醯1克，開始通氧氣，並把反應液加熱至90℃反應24小時。反應結束後，反應液冷卻到室溫，水洗三次，正丁醇層減壓抽乾後用水溶解，先用正己烷萃取低極性物質，然後用乙酸乙酯萃取，蒸乾乙酸乙酯部分得到原人參二醇和原人參三醇混合物粗品，粗品經過矽膠柱層析，採用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分別得到原人參二醇(PPD)1.2g，HPLC純度97.6％和原人參三醇(PPT)1.6g，HPLC純度99％。
權利要求
1.一種採用氧和過氧化物協同氧化鹼解三七總皂甙製備原人參二醇和原人參三醇的方法，其特徵在於a、採用氧氣和過氧化物協同作用；b、通過在醇中原位生成的強鹼醇鈉鹼解；c、採用人參屬植物的總皂甙提取物和葫蘆科植物的絞股藍總皂甙提取物為原料，在a和b條件下氧化鹼解，經過分離提純，得到原人參二醇和原人參三醇；其中人參屬植物的總皂甙提取物和葫蘆科植物的絞股藍總皂甙提取物與有機溶劑醇的用量比為30～150g/L，氧化鹼解的溫度為80～95℃，氧化鹼解的時間為8～24小時。
2.如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的過氧化物為烷基過氧化物、醯基過氧化物、過羧酸酯的一種，用量為總皂甙量的1％～30％。
3.如權利要求2所述的製備方法，其特徵在於所述的過氧化物用量為總皂甙量的1％～10％。
4.如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的有機溶劑醇是C2-C10的飽和一元醇。
5.如權利要求4所述的製備方法，其特徵在於所述的有機溶劑醇是乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、戊醇中的一種或一種以上的混合物。
6.如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的鹼解時所用的鹼是通過在醇和人參屬植物的總皂甙提取物和葫蘆科植物的絞股藍總皂甙提取物溶液中加入金屬鈉原位生成的醇鈉。
7.如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的分離提純過程是降解後的反應液經過水洗除去水溶降解產物，油層蒸乾，殘渣用水溶解，先用正己烷萃取低極性物質，然後用乙酸乙酯萃取，蒸乾乙酸乙酯得到原人參二醇和原人參三醇混合物粗品，粗品經過矽柱層析分別得到原人參二醇和原人參三醇。
全文摘要
本發明涉及一種採用氧和過氧化物協同氧化鹼解三七總皂甙製備原人參二醇和原人參三醇的方法。它的技術要點在於採用氧氣和過氧化物協同作用，通過在醇中原位生成的強鹼醇鈉鹼解人參屬植物的總皂甙提取物和葫蘆科植物的絞股藍總皂甙提取物，再經過矽柱層析純化得到原人參二醇和原人參三醇其中人參屬植物的總皂甙提取物和葫蘆科植物的絞股藍總皂甙提取物與有機溶劑醇的用量比為30～150g/l，氧化鹼解的溫度為80～95℃，氧化鹼解的時間為8～24小時。本發明克服了現有技術的不足，採用氧氣和過氧化物協同作用，能夠在低的反應溫度，短的反應時間的條件下高收率地得到高純度的原人參二醇和原人參三醇。本發明能夠以一種簡單、方便、低成本的方法大批量地製備原人參二醇和原人參三醇，可滿足心腦血管、抗腫瘤等藥用資源的需求。
文檔編號C07J9/00GK1958595SQ20051010073
公開日2007年5月9日 申請日期2005年11月1日 優先權日2005年11月1日
發明者曹德榕, 徐社陽, 餘佩華, 鄧躍敏 申請人:中山以諾生物科技有限公司