一種製備及半合成氫溴酸加蘭他敏的方法

2023-10-28 04:59:07 4

專利名稱：一種製備及半合成氫溴酸加蘭他敏的方法
技術領域：
本發明屬於化學物質或藥品的製造方法，涉及氫溴酸加蘭他敏的製備方法，特別 是以植物石蒜為原料，一種製備及半合成氫溴酸加蘭他敏的方法。
背景技術：
天然生物鹼——加蘭他敏(Galnathamine)作為膽鹼酷酶抑制劑的一種，來自於單 子葉植物中的石蒜科，原用於重症肌無力、小兒麻痺後遺症等症的治療，近年來被應用於臨 床治療老年性痴呆，且效果明顯，幾乎無副作用。加蘭他敏的分子式為C17H21NO3,分子量是287. 35，中文名稱(4aS，6R，8aS) -4a, 5， 9，10，11，12-六氫-3-甲氧基-11-甲基-6H-苯並呋喃[3a，3，2_ef] [2]苯並氮雜_6_醇。據申請人所知，加蘭他敏是有效的、具有競爭性和可逆的乙醯膽鹼酯酶抑制劑，無 肝毒性。可治療輕度和中度老年性痴呆症(阿爾茨海默氏症，AD症)，對痴呆患者和腦器質 性病變引起的記憶障礙有改善作用，並且已經被用於FDA批准的Nivalin和Reminyl生產。近年來，加蘭他敏的氫溴酸鹽已成功地用於治療小兒麻痺後遺症，重症肌無力 和腸麻痺等.該藥可以透過血腦屏障，對中樞神經系統細胞突觸有興奮性刺激作用， 能改善學習記憶和認知功能，臨床使用治療老年痴呆症的記憶障礙，即阿爾茨海默病 (Alzheimer，S Disease，AD)，獲得很好療效。加蘭他敏最初是由石蒜科植物沃氏雪蓮花和水仙屬植物中提取分離而得到的生 物鹼，由於植物資源有限，近10年來，全球都在積極尋找加蘭他敏新的植物資源，而石蒜由 於其加蘭他敏含量較高(約千分之一)且植物原料成本相對較低而備受關注。而目前，全 世界每年從植物中提取的加蘭他敏僅幾百公斤，每個早老性痴呆患者每年需10-15g，每年 最多也只能有幾萬個病人得到治療，因此有必要對加蘭他敏的提取、純化、製備技術進行進 一步的研究，並綜合利用石蒜中其它活性成分，半合成製備加蘭他敏，更充分的利用石蒜資 源以解決目前緊張的供求局面。據申請人從公開的中國專利文獻獲悉，對於從石蒜中提取分離得到加蘭他敏的方 法有2005年在中國專利文獻上公開的(公開號CN101080231)名稱為「氫溴酸加蘭他 敏的製備方法」(發明人B.加貝塔等)，該發明專利申請涉及純化加蘭他敏(I)的方法，包 括從得自含有加蘭他敏的石蒜科植物的生物鹼混合物沉澱氫溴酸加蘭他敏，用鹼處理該氫 溴酸鹽，用其中R1是氫或甲基且R2選自正丁基、異丁基、仲丁基和叔丁基的通式(II)的溶 劑提取和結晶加蘭他敏。所得純的加蘭他敏可方便地用於製備氫溴酸加蘭他敏；2005年在中國專利文獻上公開的(公開號CN1807652)名稱為「氫溴酸加蘭他敏 生產方法」(發明人黃玉君等)，該生產方法採用酶反應及連續動態逆流萃取和柱層析相 結合的方法從石蒜屬植物中分離提取純度為99%的加蘭他敏，再以純度為99%的加蘭他 敏為原料，製得純度達98. 5%的氫溴酸加蘭他敏。其還公開了從石蒜屬植物中分離提取純 度為99%的加蘭他敏的工藝流程和工藝條件，為適應工業化生產提供了依據；
2003年中國專利文獻上公開的(公開號CN1490319)名稱為「從石蒜粗提物中分離高純度加蘭他敏的方法」(發明人鄭亞津等)，其涉及一種用逆流色譜技術從石蒜粗提 物中分離製備高純度加蘭他敏的方法，其所用的溶劑體系為烷烴、滷代烴、脂肪醇、脂肪酮、 脂肪酯、醚類、無機鹽緩衝液、水等溶劑其中的三個、四個或二個組分構成，具體是按體積比 將上述溶劑體系配置，搖勻後靜置分層，以混合後上下分層的兩相溶劑組合為流動相和固 定相，利用相對移動的互不混溶的兩相溶劑，在處於動態平衡的兩相中將具有不同分配比 的石蒜粗提取物溶解液組份進行分離，得到固體加蘭他敏；2003年在中國專利文獻上公開的(公開號CN1611502)名稱為「從植物提取物中 分離加蘭他敏的方法」(發明人傅和亮等)，其涉及從含石蒜科生物鹼的植物提取物中分 離加蘭他敏的方法，基本工藝是，將含石蒜科生物鹼的植物提取物經過預處理，經陽離子交 換樹脂吸附、洗脫，跟蹤檢測洗脫流份，濃縮富集加蘭他敏段流份，得加蘭他敏游離鹼粗品， 再以有機溶劑重結晶，得純度為99%左右的加蘭他敏游離鹼結晶。上述有關加蘭他敏或氫溴酸加蘭他敏製備和生產方法，都涉及了提取分離氫溴酸 加蘭他敏的方法，儘管這些對氫溴酸加蘭他敏製備和生產方法各具特色，但申請人認為，這 些方法基本上都需要使用有機溶劑且還有一定的量，而大量使用有機溶劑，會引起環境汙 染；同時也存在提取效率不高，原料利用率較低的不足。

發明內容
本發明的目的是，針對上述現有技術存在的不足，提供一種製備及半合成氫溴酸 加蘭他敏的方法，以解決現有提取及製備加蘭他敏大量使用有機溶劑，造成環境汙染，生產 成本過高以及效率低下的問題，並儘可能實現綜合利用提取過程中的副產物二氫加蘭他敏 及二羥加蘭他敏，將其再利用，半合成加蘭他敏，解決現有加蘭他敏原料提取收率低下的問題。本發明的技術解決方案是，採用植物石蒜；以水溶液為溶劑，應用酶反應對植物石 蒜進行處理，處理後作為萃取的原料，使用萃取工藝得到石蒜提取物，運用吸附樹脂獲得分 離產物，提取加蘭他敏，再將加蘭他敏製取氫溴酸加蘭他敏，其特徵在於，採用了包括原料 前處理步驟、超臨界萃取步驟、粗分離步驟、精製步驟、副產物半合成步驟、成鹽結晶步驟在 內的六個基本工序步驟，其中(1)原料前處理步驟；以植物石蒜為原料，粉碎後，應用酶反應對粉碎後的植物石 蒜進行處理，先加入有纖維素酶及果膠酶的水溶液進行破壁反應，再將其烘乾後得到超臨 界萃取的原料；(2)超臨界萃取步驟；將步驟(1)得到的超臨界萃取的原料置於萃取釜中，在一定 溫度下進行CO2超臨界萃取，並夾帶一定量的乙醇為夾帶劑，萃取得到石蒜提取物；(3)粗分離步驟；將步驟(2)得到的石蒜提取物經過大孔吸附樹脂，分離後得到粗 分離產物；(4)精製步驟；對粗分離步驟得到的粗分離產物，採用S印hadex LH-20柱精製，精 制後得到純度大於98%的加蘭他敏；並且得到二氫加蘭他敏及二羥加蘭他敏；(5)副產物半合成步驟；將步驟(4)中得到的二氫加蘭他敏在脫氫催化劑的作用下進行脫氫反應後得到加蘭他敏；將步驟⑷中得到的二羥加蘭他敏溶解於THF中，在CH3Br,NaOH的作用下進行取 代反應得到加蘭他敏；THF的中文意思為四氫呋喃；取代反應是指有機化合物分子中某一原子或基團被其他原子或原子團所取代的 反應，本發明所述的取代反應是將二羥加蘭他敏中特定羥基中的-H，取代為-CH3 ；經過副產物半合成步驟所得加蘭他敏純度大於98 %的加蘭他敏；(6)成鹽結晶步驟；將所述步驟⑷、(5)中得到的加蘭他敏溶解於丙酮中，加入含 有氫溴酸的丙酮溶液，進行成鹽反應；反應結束後加入乙醚結晶得到純度大於99%的氫溴 酸加蘭他敏。其特徵在於原料前處理步驟中，所述的纖維素酶及果膠酶的水溶液，其水溶液的 體積與石蒜原料的質量比為0.5 2 1(體積質量比)，纖維素酶的質量與石蒜原料的質 量比為0.5 3 1000 (質量比)，果膠酶的質量與石蒜的質量比為0.5 2 1000 (質量 比)；所述的破壁反應，其反應溫度為30°C 60°C，反應時間為1 3小時。其特徵在於超臨界萃取步驟中，將步驟(1)中所得的超臨界萃取原料置於萃取 釜中，在一定溫度下進行CO2超臨界萃取，其萃取壓力IOMpa 25Mpa，萃取溫度40°C 70°C, CO2流量為每千克超臨界萃取原料10 30kg/h，夾帶劑乙醇的流量為0. 5 2. Oml/ min，萃取時間90min 180min，解壓回收氣體後得到石蒜提取物。其特徵在於粗分離步驟中，所述的大孔吸附樹脂的型號為AB-8，XDA-I, D101, NKA-9, X-5中的一種；所述分離後得到粗分離產物具體步驟為將得到的石蒜提取物溶解 於甲醇中，上樣到大孔吸附樹脂後，用10% 30%的乙醇水溶液(V/V)洗脫，流速為1 3 柱體積/每小時，棄去洗脫液，再用40% 60%的乙醇水溶液(V/V)洗脫，流速為0. 5 2 柱體積/每小時，收集洗脫液後濃縮蒸乾，得到粗分離產物。其特徵在於所述精製步驟中將得到的粗分離產物，利用S印hadex LH-20柱精 制，上樣後，採用50% 80%的甲醇水溶液(V/V)洗脫，流速為0.5 2柱體積/每小時， 分段收集，濃縮蒸乾後分別得到純度大於98%的加蘭他敏及二氫加蘭他敏、二羥加蘭他敏。其特徵在於副產物半合成步驟中，所述脫氫催化劑為V205/Ni0，Cu20/Mg0, Pt-SnAl2O3中的一種；所述脫氫反應為將步驟(4)中得到的二氫加蘭他敏溶解於二甘醇 二丁醚中，加入脫氫催化劑，脫氫催化劑與加蘭他敏的質量比為0.5 3 100(質量比)， 在N2保護下升溫到180°C 250°C，回流攪拌反應20 60min，反應結束後降溫，過濾去除 催化劑，調節PH值2. 0 6. 0，4°C結晶後，過濾得到晶體，溶解於10% NaOH中，氯仿萃取三 次後，有機相蒸乾後得到加蘭他敏。其特徵在於所述副產物半合成步驟中，所述取代反應為將步驟(4)中得到的二 羥加蘭他敏溶解於THF中，在N2保護下，加入含有CH3Br的10 % 20 %的NaOH水溶液(質 量體積比)，所加入CH3Br與二羥加蘭他敏的化學當量比為1 2 1，所加入NaOH水溶液 與THF的體積比為1 2 1，升溫到50°C 80°C，回流攪拌反應1 3小時，反應結束後 降溫，氯仿萃取三次後，有機相蒸乾後得到加蘭他敏。其特徵在於所述成鹽結晶步驟，其過程為將所述步驟(4)、(5)中得到的加蘭他敏溶解於丙酮中，加入含有氫溴酸的丙酮溶液，其中氫溴酸的含量應至少大於加蘭他敏物質的量，25°C 40°C攪拌進行成鹽反應，反應後過濾，濾液加入乙醚，其中加入乙醚的體積 與濾液的體積比為0. 5 2 1 (體積比)，0°C 6°C下結晶，過濾得到純度大於99%的氫 溴酸加蘭他敏。
本發明的優點在於，構想合理，方法簡便，容易推廣，能解決現有提取及製備加蘭 他敏大量使用有機溶劑，造成環境汙染，純度不高生產成本過高以及效率低下的實際問題， 並實現了能綜合利用提取過程中的副產物二氫加蘭他敏及二羥加蘭他敏，通過半合成加蘭 他敏，從而解決現有加蘭他敏原料藥提取收率低下的問題。本發明採用了包括原料前處理 步驟、超臨界萃取步驟、粗分離步驟、精製步驟、副產物半合成步驟、成鹽結晶步驟一系列行 之有效的工序步驟，保證了運用本發明製備的產成品的質量，節省了生產成本，提高了生產 效率。本發明採用超臨界萃取技術進行提取，能有效的提高提取效率及節約提取試劑成本， 然後採用大孔吸附樹脂進行粗分離，採用高收率的Si^phadex LH-20柱精製得到純度大於 98%的加蘭他敏，大大提高了分離的效率並且避免了傳統工藝中大量採用的酸液、鹼液，避 免環境汙染。同時，本發明採用的副產物半合成步驟，能充分利用提取過程中的副產物，提 高原料利用率及工藝的總收率。最終經過成鹽結晶反應後得到純度大於99 %的氫溴酸加蘭 他敏。


圖1、本發明的基本工序步驟方框2、本發明採用的副產物半合成步驟示意3、本發明優選的基本工序步驟方框圖
具體實施例方式下面，根據附圖詳細描述本發明的實施例。如圖1、圖2、圖3所示，本發明的實施例一採用植物石蒜；以水溶液為溶劑，應用 酶反應對植物石蒜進行處理，處理後作為萃取的原料，使用萃取工藝得到石蒜提取物，運用 吸附樹脂獲得分離產物，通過精製提取加蘭他敏，再將加蘭他敏製取氫溴酸加蘭他敏。製取 氫溴酸加蘭他敏採用了包括原料前處理步驟、超臨界萃取步驟、粗分離步驟、精製步驟、副 產物半合成步驟、成鹽結晶步驟在內的六個基本工序步驟，其中(1)原料前處理步驟取石蒜原料，烘乾粉碎過篩後，準確稱取lOOOg，加入含有纖維素酶0. 5g、果膠酶 0.5g的水溶液500ml，其中水溶液的體積與石蒜原料的質量比為0.5 1(體積質量比)，纖 維素酶的量與石蒜原料的質量比為0.5 1000(質量比)，果膠酶的質量與石蒜的質量比為 0.5 1000 (質量比)，加熱到60°C，反應1小時後，烘乾，得到超臨界萃取原料。(2)超臨界萃取步驟將步驟(1)中所得的超臨界萃取原料置於萃取釜中，調節萃取壓力lOMpa，萃取溫 度70°C，C02流量為20kg/h (每千克超臨界萃取原料20kg/h)，夾帶劑乙醇的流量為1. Oml/ min，萃取時間90min，解壓回收氣體後得到石蒜提取物58. 3g。(3)粗分離步驟將得到的石蒜提取物58. 3g，溶解於50ml甲醇中，上樣到XDA-I型大孔吸附樹脂後，用10%的乙醇水溶液(V/V)洗脫，流速為3柱體積/每小時，棄去洗脫液，再用60%的 乙醇水溶液(V/V)洗脫，流速為1柱體積/每小時，收集洗脫液後濃縮蒸乾，得到粗分離產 物 9. 72g。(4)精製步驟將得到的粗分離產物9. 72g，溶解於5. Oml甲醇中，上樣到S印hadex LH-20，用60%的甲醇水溶液(V/V)洗脫，流速為1柱體積/每小時，收集50min SOmin時間段餾分， 濃縮蒸乾後得到純度大於98%的加蘭他敏0. 79g，收集90min 120min時間段餾分，濃縮 蒸乾後得二氫加蘭他敏0. 65g、收集150min ISOmin時間段餾分，濃縮蒸乾後得二羥加蘭 他敏0. 48g。(5)副產物半合成步驟進行脫氫反應，將步驟(4)中得到的二氫加蘭他敏0.65g溶解於2. Oml 二甘醇 二丁醚中，加入19. 5mg的V205/Ni0作為脫氫催化劑，脫氫催化劑與加蘭他敏的質量比為 3 100(質量比)，在隊保護下升溫到180°C，回流攪拌反應20min，反應結束後降溫，過濾 去除催化劑，調節PH值6. 0，4°C結晶後，過濾得到晶體，溶解於10% NaOH中，氯仿萃取三次 後，有機相蒸乾後得到0. 52g加蘭他敏。進行取代反應，將步驟⑷中得到的二羥加蘭他敏0. 48g溶解於2. OmlTHF中，在 N2保護下，加入含有CH3Br 0. 17g的10%的NaOH水溶液(質量體積比)4. Oml，所加入CH3Br 與二羥加蘭他敏的化學當量比為1 1，所加入NaOH水溶液與THF的體積比為2 1，升溫 到50°C，回流攪拌反應2小時，反應結束後降溫，氯仿萃取三次後，有機相蒸乾後得到加蘭 他敏0. 33g。THF的中文意思為四氫呋喃；所述的取代反應是將二羥加蘭他敏中特定羥基中 的-H，取代為-CH3; 合併兩個副產物半合成步驟產物0. 85g，1. Oml甲醇溶解，上樣到S印hadex LH-20，用60%的甲醇水溶液(V/V)洗脫，流速為1柱體積/每小時，收集50min 80min時 間段餾分，濃縮蒸乾後得到純度大於98%的加蘭他敏0. 65g。(6)成鹽結晶步驟將所述步驟(4)、(5)中得到的加蘭他敏1.44g溶解於2. Oml丙酮中，加入含有 氫溴酸0. 50g的丙酮溶液1.0ml，其中氫溴酸的含量應大於加蘭他敏物質的量，40°C攪拌 進行成鹽反應，反應後過濾，濾液加入乙醚6. 0ml，其中加入乙醚的體積與濾液的體積比為 2 1(體積比)，0°C下結晶，過濾得到純度大於99%的氫溴酸加蘭他敏1.79g。步驟(1) (6)的總收率為0. 179%。如圖1、圖2、圖3本發明的實施例二 採用植物石蒜；以水溶液為溶劑，應用酶反 應對植物石蒜進行處理，處理後作為萃取的原料，使用萃取工藝得到石蒜提取物，運用吸附 樹脂獲得分離產物，通過精製提取加蘭他敏，再將加蘭他敏製取氫溴酸加蘭他敏。製取氫溴 酸加蘭他敏採用了包括原料前處理步驟、超臨界萃取步驟、粗分離步驟、精製步驟、副產物 半合成步驟、成鹽結晶步驟在內的六個基本工序步驟，其中(1)原料前處理步驟取石蒜原料，烘乾粉碎過篩後，準確稱取2000g，加入含有纖維素酶6. Og,果膠酶 4. Og的水溶液4000ml，其中水溶液的體積與石蒜原料的質量比為2 1(體積質量比)，纖維素酶的量與石蒜原料的質量比為3 1000 (質量比)，果膠酶的質量與石蒜的質量比為 2 1000 (質量比)，加熱到30°C，反應3小時後，烘乾，得到超臨界萃取原料。(2)超臨界萃取步驟將步驟(1)中所得的超臨界萃取原料置於萃取釜中，調節萃取壓力25Mpa，萃取溫 度70°C，C02流量為60kg/h (每千克超臨界萃取原料30kg/h)，夾帶劑乙醇的流量為2. Oml/ min，萃取時間90min，解壓回收氣體後得到石蒜提取物98. 5g。
(3)粗分離步驟將得到的石蒜提取物98. 5g，溶解於50ml甲醇中，上樣到DlOl型大孔吸附樹脂後， 用30%的乙醇水溶液(V/V)洗脫，流速為2柱體積/每小時，棄去洗脫液，再用40%的乙 醇水溶液(V/V)洗脫，流速為2柱體積/每小時，收集洗脫液後濃縮蒸乾，得到粗分離產物 15. 73g。(4)精製步驟將得到的粗分離產物15. 73g，溶解於5. Oml甲醇中，上樣到S印hadex LH-20，用 80%的甲醇水溶液(V/V)洗脫，流速為2柱體積/每小時，收集25min 40min時間段餾 分，濃縮蒸乾後得到純度大於98%的加蘭他敏1. 12g，收集45min 60min時間段餾分，濃 縮蒸乾後得二氫加蘭他敏0. 98g、收集75 90min時間段餾分，濃縮蒸乾後得二羥加蘭他敏 0. 82g。(5)副產物半合成步驟進行脫氫反應，將步驟(4)中得到的二氫加蘭他敏0.98g溶解於2. Oml 二甘醇 二丁醚中，加入4. 9mg的Cu2CVMgO作為脫氫催化劑，脫氫催化劑與加蘭他敏的質量比為 0.5 100(質量比)，在隊保護下升溫到250°C，回流攪拌反應60min，反應結束後降溫，過 濾去除催化劑，調節PH值2. 0，4°C結晶後，過濾得到晶體，溶解於10% NaOH中，氯仿萃取三 次後，有機相蒸乾後得到0. 73g加蘭他敏。進行取代反應，將步驟(4)中得到的二羥加蘭他敏0. 82g溶解於2. OmlTHF中，在N2 保護下，加入含有CH3Br 0. 57g的10 %的NaOH水溶液(質量體積比)2. Oml，所加入CH3Br 與二羥加蘭他敏的化學當量比為2 1，所加入NaOH水溶液與THF的體積比為1 1，升溫 到80°C，回流攪拌反應3小時，反應結束後降溫，氯仿萃取三次後，有機相蒸乾後得到加蘭 他敏0. 66g。THF的中文意思為四氫呋喃；所述的取代反應是將二羥加蘭他敏中特定羥基中 的-H，取代為-CH3;合併兩個副產物半合成步驟產物1. 39g，1. Oml甲醇溶解，上樣到S印hadex LH-20，用80%的甲醇水溶液(V/V)洗脫，流速為21柱體積/每小時，收集25min 40min 時間段餾分，，濃縮蒸乾後得到純度大於98%的加蘭他敏0. 98g。(6)成鹽結晶步驟將所述步驟(4)、(5)中得到的加蘭他敏2. IOg溶解於2. Oml丙酮中，加入含有 氫溴酸0. 80g的丙酮溶液1.0ml，其中氫溴酸的含量應大於加蘭他敏物質的量，25°C攪拌 進行成鹽反應，反應後過濾，濾液加入乙醚1.5ml，其中加入乙醚的體積與濾液的體積比為 0.5 1(體積比)，6°C下結晶，過濾得到純度大於99%的氫溴酸加蘭他敏2.69g。步驟(1) (6)的總收率為0. 135%。
如圖1、圖2、圖3所示，本發明的實施例三採用植物石蒜；以水溶液為溶劑，應用 酶反應對植物石蒜進行處理，處理後作為萃取的原料，使用萃取工藝得到石蒜提取物，運用 吸附樹脂獲得分離產物，通過精製提取加蘭他敏，再將加蘭他敏製取氫溴酸加蘭他敏。製取 氫溴酸加蘭他敏採用了包括原料前處理步驟、超臨界萃取步驟、粗分離步驟、精製步驟、副 產物半合成步驟、成鹽結晶步驟在內的六個基本工序步驟，其中(1)原料前處理步驟取石蒜原料，烘乾粉碎過篩後，準確稱取3000g，加入含有纖維素酶3. 0g、果膠酶3. Og的水溶液3000ml，其中水溶液的體積與石蒜原料的質量比為1 1(體積質量比)，纖 維素酶的量與石蒜原料的質量比為1 1000(質量比)，果膠酶的質量與石蒜的質量比為
1 1000 (質量比)，加熱到50°C，反應2小時後，烘乾，得到超臨界萃取原料。(2)超臨界萃取步驟將步驟(1)中所得的超臨界萃取原料置於萃取釜中，調節萃取壓力20Mpa，萃取溫 度50°C，C02流量為30kg/h (每千克超臨界萃取原料10kg/h)，夾帶劑乙醇的流量為0. 5ml/ min，萃取時間180min，解壓回收氣體後得到石蒜提取物175. 5g。(3)粗分離步驟將得到的石蒜提取物175. 5g，溶解於50ml甲醇中，上樣到NKA-9型大孔吸附樹脂 後，用20%的乙醇水溶液(V/V)洗脫，流速為1柱體積/每小時，棄去洗脫液，再用50%的 乙醇水溶液(V/V)洗脫，流速為0.5柱體積/每小時，收集洗脫液後濃縮蒸乾，得到粗分離 產物 31. 35g。(4)精製步驟將得到的粗分離產物31. 35g，溶解於20. Oml甲醇中，上樣到S印hadex LH-20，用 70%的甲醇水溶液(V/V)洗脫，流速為0. 5柱體積/每小時，收集IOOmin 160min時間段 餾分，濃縮蒸乾後得到純度大於98%的加蘭他敏2. 52g，收集ISOmin 240min時間段餾 分，濃縮蒸乾後得二氫加蘭他敏2. 10g、收集300min 360min時間段餾分，濃縮蒸乾後得二 羥加蘭他敏1. 62g。(5)副產物半合成步驟進行脫氫反應，將步驟(4)中得到的二氫加蘭他敏2. IOg溶解於2. Oml 二甘醇二 丁醚中，加入42. Omg的Pt-SnAl2O3作為脫氫催化劑，脫氫催化劑與加蘭他敏的質量比為
2 100(質量比)，在隊保護下升溫到220°C，回流攪拌反應40min，反應結束後降溫，過濾 去除催化劑，調節PH值4. 0，4°C結晶後，過濾得到晶體，溶解於10% NaOH中，氯仿萃取三次 後，有機相蒸乾後得到1. 74g加蘭他敏。進行取代反應，將步驟⑷中得到的二羥加蘭他敏1. 62g溶解於2. OmlTHF中，在 N2保護下，加入含有CH3Br 0. 84g的20 %的NaOH水溶液(質量體積比)3. Oml，所加入CH3Br 與二羥加蘭他敏的化學當量比為1.5 1，所加入NaOH水溶液與THF的體積比為1.5 1， 升溫到70°C，回流攪拌反應2小時，反應結束後降溫，氯仿萃取三次後，有機相蒸於後得到 加蘭他敏1. IOg0THF的中文意思為四氫呋喃；所述的取代反應是將二羥加蘭他敏中特定羥基中 的-H，取代為-CH3;合併兩個副產物半合成步驟產物2. 84g，2. Oml甲醇溶解，上樣到S印hadexLH-20，用70%的甲醇水溶液(V/V)洗脫，流速為0. 5柱體積每小時，收集IOOmin 160min 時間段餾分，濃縮蒸乾後得到純度大於98%的加蘭他敏2. 08go(6)成鹽結晶步驟將所述步驟(4)、(5)中得到的加蘭他敏4. 60g溶解於4. Oml丙酮中，加入含有 氫溴酸1.50g的丙酮溶液2. 0ml，其中氫溴酸的含量應大於加蘭他敏物質的量，35°C攪拌 進行成鹽反應，反應後過濾，濾液加入乙醚6. 0ml，其中加入乙醚的體積與濾液的體積比為
1 1(體積比)，4°C下結晶，過濾得到純度大於99%的氫溴酸加蘭他敏5.78g。步驟(1) (6)的總收率為0. 193%。如圖1、圖2、圖3所示，本發明的實施例四採用植物石蒜；以水溶液為溶劑，應用 酶反應對植物石蒜進行處理，處理後作為萃取的原料，使用萃取工藝得到石蒜提取物，運用 吸附樹脂獲得分離產物，通過精製提取加蘭他敏，再將加蘭他敏製取氫溴酸加蘭他敏。製取 氫溴酸加蘭他敏採用了包括原料前處理步驟、超臨界萃取步驟、粗分離步驟、精製步驟、副 產物半合成步驟、成鹽結晶步驟在內的六個基本工序步驟，其中(1)原料前處理步驟取石蒜原料，烘乾粉碎過篩後，準確稱取1500g，加入含有纖維素酶3.0g、果膠酶 3. Og的水溶液750ml，其中水溶液的體積與石蒜原料的質量比為0.5 1(體積質量比)，纖 維素酶的量與石蒜原料的質量比為2 1000 (質量比)，果膠酶的質量與石蒜的質量比為
2 1000 (質量比)，加熱到60°C，反應2小時後，烘乾，得到超臨界萃取原料。(2)超臨界萃取步驟將步驟(1)中所得的超臨界萃取原料置於萃取釜中，調節萃取壓力25Mpa，萃取溫 度50°C，C02流量為30kg/h (每千克超臨界萃取原料20kg/h)，夾帶劑乙醇的流量為2. Oml/ min，萃取時間120min，解壓回收氣體後得到石蒜提取物92. 6g。(3)粗分離步驟將得到的石蒜提取物92. 6g，溶解於50ml甲醇中，上樣到AB_8型大孔吸附樹脂後， 用10%的乙醇水溶液(V/V)洗脫，流速為2柱體積/每小時，棄去洗脫液，再用60%的乙 醇水溶液(V/V)洗脫，流速為2柱體積/每小時，收集洗脫液後濃縮蒸乾，得到粗分離產物 14. 72g。(4)精製步驟將得到的粗分離產物14. 72g，溶解於10. Oml甲醇中，上樣到S印hadex LH-20，用 50%的甲醇水溶液(V/V)洗脫，流速為1柱體積/每小時，收集50min SOmin時間段餾分， 濃縮蒸乾後得到純度大於98%的加蘭他敏1. 13g，收集90min 120min時間段餾分，濃縮 蒸乾後得二氫加蘭他敏0. 97g、收集150min ISOmin時間段餾分，濃縮蒸乾後得二羥加蘭 他敏0. 75g。(5)副產物半合成步驟進行脫氫反應，將步驟(4)中得到的二氫加蘭他敏0.97g溶解於2. Oml 二甘醇二 丁醚中，加入29. Img的Pt-SnAl2O3作為脫氫催化劑，脫氫催化劑與加蘭他敏的質量比為
3 100(質量比)，在隊保護下升溫到230°C，回流攪拌反應30min，反應結束後降溫，過濾 去除催化劑，調節PH值2. 0，4°C結晶後，過濾得到晶體，溶解於10% NaOH中，氯仿萃取三次 後，有機相蒸乾後得到0. 74g加蘭他敏。
進行取代反應，將步驟(4)中得到的二羥加蘭他敏0. 75g溶解於2. OmlTHF中，在N2保護下，加入含有CH3Br 0. 52g的15%的NaOH水溶液(質量體積比)4. Oml，所加入CH3Br 與二羥加蘭他敏的化學當量比為2 1，所加入NaOH水溶液與THF的體積比為2 1，升溫 到80°C，回流攪拌反應1小時，反應結束後降溫，氯仿萃取三次後，有機相蒸乾後得到加蘭 他敏0. 49g。THF的中文意思為四氫呋喃；所述的取代反應是將二羥加蘭他敏中特定羥基中 的-H，取代為-CH3;合併兩個副產物半合成步驟產物1. 23g，1. Oml甲醇溶解，上樣到S印hadex LH-20，用50%的甲醇水溶液(V/V)洗脫，流速為1柱體積/每小時，收集50min 80min時 間段餾分，濃縮蒸乾後得到純度大於98%的加蘭他敏0. 96g。(6)成鹽結晶步驟將所述步驟(4)、(5)中得到的加蘭他敏2. 09g溶解於2. Oml丙酮中，加入含有 氫溴酸0. 75g的丙酮溶液2. 0ml，其中氫溴酸的含量應大於加蘭他敏物質的量，40°C攪拌 進行成鹽反應，反應後過濾，濾液加入乙醚4. 0ml，其中加入乙醚的體積與濾液的體積比為
1 1(體積比)，0°C下結晶，過濾得到純度大於99%的氫溴酸加蘭他敏2.57g。步驟(1) (6)的總收率為0. 171%。如圖1、圖2、圖3所示，本發明的實施例五採用植物石蒜；以水溶液為溶劑，應用 酶反應對植物石蒜進行處理，處理後作為萃取的原料，使用萃取工藝得到石蒜提取物，運用 吸附樹脂獲得分離產物，通過精製提取加蘭他敏，再將加蘭他敏製取氫溴酸加蘭他敏。製取 氫溴酸加蘭他敏採用了包括原料前處理步驟、超臨界萃取步驟、粗分離步驟、精製步驟、副 產物半合成步驟、成鹽結晶步驟在內的六個基本工序步驟，其中(1)原料前處理步驟取石蒜原料，烘乾粉碎過篩後，準確稱取2500g，加入含有纖維素酶2. 5g、果膠酶 5. Og的水溶液2500ml，其中水溶液的體積與石蒜原料的質量比為1 1(體積質量比)，纖 維素酶的量與石蒜原料的質量比為1 1000(質量比)，果膠酶的質量與石蒜的質量比為
2 1000 (質量比)，加熱到50°C，反應2小時後，烘乾，得到超臨界萃取原料。(2)超臨界萃取步驟將步驟(1)中所得的超臨界萃取原料置於萃取釜中，調節萃取壓力lOMpa，萃取溫 度60°C，C02流量為25kg/h (每千克超臨界萃取原料10kg/h)，夾帶劑乙醇的流量為1. 5ml/ min，萃取時間180min，解壓回收氣體後得到石蒜提取物153. Sg。，所述大孔吸附樹脂的型 號為AB-8，XDA-I，DlOl，NKA-9，X-5 中的一種；(3)粗分離步驟將得到的石蒜提取物153. Sg,溶解於50ml甲醇中，上樣到X_5型大孔吸附樹脂後， 用15%的乙醇水溶液(V/V)洗脫，流速為2柱體積每小時，棄去洗脫液，再用60%的乙醇水 溶液(V/V)洗脫，流速為1柱體積每小時，收集洗脫液後濃縮蒸乾，得到粗分離產物26. 85g。(4)精製步驟將得到的粗分離產物26. 85g，溶解於10. Oml甲醇中，上樣到S印hadex LH-20，用 80%的甲醇水溶液(V/V)洗脫，流速為0. 5柱體積每小時，收集IOOmin 160min時間段餾 分，濃縮蒸乾後得到純度大於98%的加蘭他敏2. 03g，收集ISOmin 240min時間段餾分，濃縮蒸乾後得二氫加蘭他敏1. 66g、收集300min 360min時間段餾分，濃縮蒸乾後得二羥 加蘭他敏1. 26g。(5)副產物半合成步驟進行脫氫反應，將步驟(4)中得到的二氫加蘭他敏1.66g溶解於2. Oml 二甘醇 二丁醚中，加入33. 2mg的V205/Ni0作為脫氫催化劑，脫氫催化劑與加蘭他敏的質量比為 2 100(質量比)，在隊保護下升溫到200°C，回流攪拌反應30min，反應結束後降溫，過濾 去除催化劑，調節PH值2. 0，4°C結晶後，過濾得到晶體，溶解於10% NaOH中，氯仿萃取三次 後，有機相蒸乾後得到1. 38g加蘭他敏。進行脫氫反應，將步驟(4)中得到的二羥加蘭他敏1.26g溶解於2. OmlTHF中，在 N2保護下，加入含有CH3Br 0. 66g的20 %的NaOH水溶液(質量體積比)4. Oml，所加入CH3Br 與二羥加蘭他敏的化學當量比為1.5 1，所加入NaOH水溶液與THF的體積比為2 1，升 溫到70°C，回流攪拌反應3小時，反應結束後降溫，氯仿萃取三次後，有機相蒸乾後得到加 蘭他敏0. 87g。THF的中文意思為四氫呋喃；所述的取代反應是將二羥加蘭他敏中特定羥基中 的-H，取代為-CH3;合併兩個副產物半合成步驟產物2. 25g，1.0ml甲醇溶解，上樣到S印hadex LH-20，用80 %的甲醇水溶液(V/V)洗脫，流速為0. 5柱體積/每小時，收集IOOmin 160min時間段餾分，濃縮蒸乾後得到純度大於98%的加蘭他敏1. 69g。(6)成鹽結晶步驟將所述步驟(4)、(5)中得到的加蘭他敏3. 72g溶解於2. Oml丙酮中，加入含有 氫溴酸1. 50g的丙酮溶液1. 0ml，其中氫溴酸的含量應大於加蘭他敏物質的量，40°C攪拌 進行成鹽反應，反應後過濾，濾液加入乙醚6. 0ml，其中加入乙醚的體積與濾液的體積比為 2 1(體積比)，0°C下結晶，過濾得到純度大於99%的氫溴酸加蘭他敏4.56g。步驟(1) (6)的總收率為0. 182%。
權利要求
一種製備及半合成氫溴酸加蘭他敏的方法，採用植物石蒜；以水溶液為溶劑，應用酶反應對植物石蒜進行處理，處理後作為萃取的原料，使用萃取工藝得到石蒜提取物，運用吸附樹脂獲得分離產物，提取加蘭他敏，再將加蘭他敏製取氫溴酸加蘭他敏，其特徵在於，採用了包括原料前處理步驟、超臨界萃取步驟、粗分離步驟、精製步驟、副產物半合成步驟、成鹽結晶步驟在內的六個基本工序步驟，其中(1)原料前處理步驟；以植物石蒜為原料，粉碎後，應用酶反應對粉碎後的植物石蒜進行處理，先加入有纖維素酶及果膠酶的水溶液進行破壁反應，再將其烘乾後得到超臨界萃取的原料；(2)超臨界萃取步驟；將步驟(1)得到的超臨界萃取的原料置於萃取釜中，在一定溫度下進行CO2超臨界萃取，並夾帶一定量的乙醇為夾帶劑，萃取得到石蒜提取物；(3)粗分離步驟；將步驟(2)得到的石蒜提取物經過大孔吸附樹脂，分離後得到粗分離產物；(4)精製步驟；對粗分離步驟得到的粗分離產物，採用Sephadex LH-20柱精製，精製後得到純度大於98％的加蘭他敏；並且得到二氫加蘭他敏及二羥加蘭他敏；(5)副產物半合成步驟；將步驟(4)中得到的二氫加蘭他敏在脫氫催化劑的作用下進行脫氫反應後得到加蘭他敏；將步驟(4)中得到的二羥加蘭他敏溶解於THF中，在CH3Br，NaOH的作用下進行取代反應得到加蘭他敏；經過副產物半合成步驟所得加蘭他敏純度大於98％的加蘭他敏；(6)成鹽結晶步驟；將所述步驟(4)、(5)中得到的加蘭他敏溶解於丙酮中，加入含有氫溴酸的丙酮溶液，進行成鹽反應；反應結束後加入乙醚結晶得到純度大於99％的氫溴酸加蘭他敏。
2.根據權利要求1所述的一種製備及半合成氫溴酸加蘭他敏的方法，其特徵在於原 料前處理步驟中，所述的纖維素酶及果膠酶的水溶液，其水溶液的體積與石蒜原料的質量 比為0.5 2 1，纖維素酶的質量與石蒜原料的質量比為0.5 3 1000，果膠酶的質量 與石蒜的質量比為0.5 2 1000;所述的破壁反應，其反應溫度為30°C 60°C，反應時 間為1 3小時。
3.根據權利要求1所述的一種製備及半合成氫溴酸加蘭他敏的方法，其特徵在於超 臨界萃取步驟中，將步驟(1)中所得的超臨界萃取原料置於萃取釜中，在一定溫度下進行 C02超臨界萃取，其萃取壓力lOMpa 25Mpa，萃取溫度40°C 70°C，C02流量為每千克超 臨界萃取原料10 30kg/h，夾帶劑乙醇的流量為0. 5 2. Oml/min,萃取時間90min 180min，解壓回收氣體後得到石蒜提取物。
4.根據權利要求1所述的一種製備及半合成氫溴酸加蘭他敏的方法，其特徵在於粗 分離步驟中，所述的大孔吸附樹脂的型號為AB-8，XDA-l，D101，NKA-9，X-5中的一種；所述 分離後得到粗分離產物具體步驟為將得到的石蒜提取物溶解於甲醇中，上樣到大孔吸附 樹脂後，用10% 30%的乙醇水溶液(V/V)洗脫，流速為1 3柱體積/每小時，棄去洗脫 液，再用40% 60%的乙醇水溶液(V/V)洗脫，流速為0.5 2柱體積/每小時，收集洗脫 液後濃縮蒸乾，得到粗分離產物。
5.根據權利要求1所述的一種製備及半合成氫溴酸加蘭他敏的方法，其特徵在於所 述精製步驟中將得到的粗分離產物，利用S印hadex LH-20柱精製，上樣後，採用50% 80%的甲醇水溶液(V/V)洗脫，流速為0.5 2柱體積/每小時，分段收集，濃縮蒸乾後分 別得到純度大於98%的加蘭他敏及二氫加蘭他敏、二羥加蘭他敏。
6.根據權利要求1所述的一種製備及半合成氫溴酸加蘭他敏的方法，其特徵在於副 產物半合成步驟中，所述脫氫催化劑為V205/Ni0，Cu20/Mg0, Pt-Sn/Al203中的一種；所述脫 氫反應為將步驟(4)中得到的二氫加蘭他敏溶解於二甘醇二丁醚中，加入脫氫催化劑，脫 氫催化劑與加蘭他敏的質量比為0.5 3 100(質量比)，在隊保護下升溫到180°C 250°C，回流攪拌反應20 60min，反應結束後降溫，過濾去除催化劑，調節pH值2. 0 6. 0， 4°C結晶後，過濾得到晶體，溶解於10% NaOH中，氯仿萃取三次後，有機相蒸乾後得到加蘭 他敏。
7.根據權利要求1所述的一種製備及半合成氫溴酸加蘭他敏的方法，其特徵在於所 述副產物半合成步驟中，所述取代反應為將步驟(4)中得到的二羥加蘭他敏溶解於THF 中，在N2保護下，加入含有CH3Br的10% 20%的NaOH水溶液，所加入CH3Br與二羥加蘭 他敏的化學當量比為1 2 1，所加入NaOH水溶液與THF的體積比為1 2 1，升溫到 50°C 80°C，回流攪拌反應1 3小時，反應結束後降溫，氯仿萃取三次後，有機相蒸乾後得 到加蘭他敏。
8.根據權利要求1所述的一種製備及半合成氫溴酸加蘭他敏的方法，其特徵在於所 述成鹽結晶步驟，其過程為將所述步驟(4)、(5)中得到的加蘭他敏溶解於丙酮中，加入含 有氫溴酸的丙酮溶液，其中氫溴酸的含量應至少大於加蘭他敏物質的量，25°C 40°C攪拌 進行成鹽反應，反應後過濾，濾液加入乙醚，其中加入乙醚的體積與濾液的體積比為0. 5 2 1，0°C 6°C下結晶，過濾得到純度大於99%的氫溴酸加蘭他敏。
全文摘要
本發明涉及一種製備及半合成氫溴酸加蘭他敏的方法，採用植物石蒜，其工序包括原料前處理步驟、超臨界萃取步驟、粗分離步驟、精製步驟、副產物半合成步驟、成鹽結晶步驟。本發明採用超臨界萃取技術進行提取，能有效的提高提取效率及節約提取試劑成本，採用大孔吸附樹脂進行粗分離，採用高收率的Sephadex LH-20柱精製得到純度大於98％的加蘭他敏，大大提高了分離的效率並且避免了環境汙染。同時，本發明的副產物半合成步驟，能充分利用提取過程中的副產物，提高原料利用率及工藝的總收率。最終經過成鹽結晶步驟後得到純度大於99％的氫溴酸加蘭他敏。本發明構想合理，方法簡便，容易推廣。
文檔編號C07D491/06GK101830905SQ20101018123
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月17日 優先權日2010年5月17日
發明者賈波濤 申請人:湖北長久藥業有限公司