从紫杉醇粗产品分离纯化紫杉醇的方法 (一)技术领域
本发明涉及植物提取物的分离纯化领域,具体是一种从紫杉醇粗产品分离纯化紫杉醇的方法。
(二)技术背景
紫杉醇是近二十年来世界上发现的最有希望的抗癌药物,对治疗乳腺癌、卵巢癌、食道癌、肺癌、肝癌等癌症均有良好疗效,对癌细胞有极强的杀伤力,而毒副作用极小。因此成为目前药品行业研究的重点。
紫杉醇属于二萜类生物碱。最开始是从天然植物红豆杉中提取分离紫杉醇。红豆杉是珍稀物种,天然红豆杉资源极为有限,而且红豆杉生长缓慢,天然红豆杉无法满足紫杉醇生产的需要量。为了开辟紫杉醇的新的来源,人们研究了从人工种植的曼地亚红豆杉中提取分离紫杉醇、红豆杉细胞培养生产紫杉醇及多种生物合成、半合成、全合成紫杉醇工艺。无论采用何种工艺,由于紫杉醇合成率低、成本高,所以紫杉醇价格昂贵。另外从多种结构相近的衍生物、同系物的混合物中分离纯化出紫杉醇药物,特别是紫杉醇与三尖杉宁碱的分离,是很困难的工作。分离纯化过程中收率稍有升降,即意味着珍贵的紫杉醇的得失多少,效益上将有巨大差异。所以如何改进紫杉醇的分离纯化工艺,是目前普遍重视的课题。
目前的分离方法主要有硅胶柱层析法、氧化铝柱层析法,纯化方法主要有C18柱层析、氟苯基柱层析等反相层析法和硅胶柱层析正相层析法。
有关紫杉醇的分离纯化工艺的专利申请有多件,如:加拿大植原药物公司1999年申请地中国专利99815315.X“从含紫杉醇物质生产紫杉醇的高产率提取方法”用丙酮/水沉淀法制备高纯度紫杉醇,复旦大学1998年申请的中国专利“一种清洁纯化紫杉醇的方法”使用填充色谱柱正构烷烃淋洗纯化紫杉醇粗产物,梅县梅雁生物工程研究所2001申请的中国专利“从红豆杉细胞培养液滤液中富集提取紫杉醇的方法”将大孔吸附树脂与试液充分混合进行吸附富集,有机溶剂洗脱被树脂吸附的紫杉醇,浓缩得到高含紫杉醇的浓缩物。
现有的分离纯化方法的不足之处在于,紫杉醇一次收率(即从投料开始,经过按顺序的工艺流程,而得到的产出物收得率,以有效成份紫杉醇计算。不包括副产出物的反复投入)仅为70%;而且要使用易燃、易爆或有毒溶剂,如氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇、乙腈等,对人体有害,污染环境,生产操作过程危险性高;此外上样量小,一般硅胶柱层析时硅胶与样品的比例为150比0.9~1.0。
(三)发明内容
本发明的目的是提供一种收率高、且生产操作安全的从紫杉醇粗产品分离纯化紫杉醇的方法。
本发明的从紫杉醇粗产品分离纯化紫杉醇的方法,包含下述步骤:
①紫杉醇含量为9~20%的紫杉醇粗产品为原料样品;
②用大孔吸附树脂作固定相,大孔吸附树脂与样品的重量比为10比
0.9~1.4;
③用能与水混溶的、浓度为40~70%极性溶剂水溶液为流动相;
④用柱层析法分离纯化紫杉醇,样品溶液从大孔吸附树脂的层析柱顶
端上样;
⑤流动相洗脱时,层析柱内流出液流速为0.6~1.5升/小时;
⑥按时间分段收集经层析后的流出液,每小时收集1份,至HPLC检
测紫杉醇浓度低于0.2毫克/毫升时终止,按时间段收集的流出液
分为三部分;
⑦第I部分流出液中基本无紫杉醇,集中处理,回收溶剂;
⑧第II部分流出液中紫杉醇含量小于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫
杉醇中间产品A;
⑨第III部分流出液中紫杉醇含量大于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫
杉醇中间产品B。
本发明从紫杉醇粗产品分离纯化紫杉醇的方法的优点为:1、分离纯化效果好,很方便地将紫杉醇含量为9~20%的紫杉醇粗产品纯化为含紫杉醇40~60%的紫杉醇中间产品;2、收率高,紫杉醇一次性收率高达80%左右;3、操作安全,不使用易燃、易爆或有毒溶剂;4、上样量大,大孔吸附树脂与样品的重量比高达10比0.9~1.5,是一般硅胶柱层析时硅胶上样量的15倍;5、可除去紫杉醇粗产品中的水溶性杂质。
(四)具体实施方式
实施例1
①原料样品中紫杉醇含量为15.6%的紫杉醇粗产品100克,其中紫杉醇净含量15.6克;
②紫杉醇样品原料溶于300毫升95%(V/V)极性溶剂乙醇中,然后加水至乙醇浓度为60%(V/V),样品与乙醇水溶液重量比约为1比5;
③大孔吸附树脂AB-8 1000克,与样品的重量比为10比1,装入外径6厘米可充填高度100厘米的玻璃层析柱内;
④从大孔吸附树脂的层析柱顶端上样,即将样品溶液倒入层析柱中,调节层析柱出口阀门,控制层析柱内溶液流速为1升/小时;
⑤ 按时间分段收集经层析后的流出液,每小时收集1份,至HPLC检测紫杉醇浓度为0.2毫克/毫升时终止;
⑥1~4份流出液为第I部分,其中基本无紫杉醇,集中处理,回收溶剂;
⑦5~20份流出液为第II部分,其中紫杉醇含量小于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品A8.35克,其中含紫杉醇37.4%,即紫杉醇净含量为3.12克,占原料中紫杉醇的20%;
⑧21~终止的流出液为第III部分,其中紫杉醇含量大于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品B 18.2克,其中含紫杉醇54.2%,即紫杉醇净含量为9.86克,占原料中紫杉醇的63.2%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量共为12.98克,占原料中紫杉醇的83.2%,即紫杉醇的一次性收率为83.2%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量平均为48.9%。
实施例2
使用大孔吸附树脂D101,①~⑥步其它条件与实施例1相同;
⑦5~20份流出液为第II部分,其中紫杉醇含量小于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品A8.55克,其中含紫杉醇38.5%,即紫杉醇净含量为3.29克,占原料中紫杉醇的21.09%;
⑧21~终止的流出液为第III部分,其中紫杉醇含量大于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品B 17.5克,其中含紫杉醇53.5%,即紫杉醇净含量为9.36克,占原料中紫杉醇的60.01%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量共为12.65克,占原料中紫杉醇的81.1%,即紫杉醇的一次性收率为81.1%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量平均为48.6%。
实施例3
使用大孔吸附树脂D201,①~⑥步其它条件与实施例1相同;
⑦5~20份流出液为第II部分,其中紫杉醇含量小于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品A8.765克,其中含紫杉醇40.2%,即紫杉醇净含量为3.52克,占原料中紫杉醇的22.57%;
⑧21~终止的流出液为第III部分,其中紫杉醇含量大于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品B 18.5克,其中含紫杉醇50.2%,即紫杉醇净含量为9.19克,占原料中紫杉醇的59.53%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量共为12.81克,占原料中紫杉醇的82.1%,即紫杉醇的一次性收率为82.1%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量平均为47.0%。
实施例4
使用大孔吸附树脂AK-9,①~⑥步其它条件与实施例1相同;
⑦5~20份流出液为第II部分,其中紫杉醇含量小于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品A8.60克,其中含紫杉醇37.8%,即紫杉醇净含量为3.25克,占原料中紫杉醇的20.84%;
⑧21~终止的流出液为第III部分,其中紫杉醇含量大于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品B17.4克,其中含紫杉醇51.2%,即紫杉醇净含量为8.91克,占原料中紫杉醇的57.11%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量共为12.16克,占原料中紫杉醇的77.9%,即紫杉醇的一次性收率为77.9%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量平均为46.8%。
实施例5
①与实施例1相同;
②紫杉醇样品原料溶于200毫升极性溶剂丙酮中,然后加水至丙酮浓度为40%(V/V),样品与丙酮水溶液重量比约为1比6;
③~⑤与实施例1相同;
⑥1~2份流出液为第I部分,其中基本无紫杉醇,集中处理,回收溶剂;
⑦3~6份流出液为第II部分,其中紫杉醇含量小于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品A11.5克,其中含紫杉醇30.2%,即紫杉醇净含量为3.59克,占原料中紫杉醇的23.0%;
⑧17~终止的流出液为第III部分,其中紫杉醇含量大于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品B 19.7克,其中含紫杉醇48.3%,即紫杉醇净含量为9.52克,占原料中紫杉醇的61.0%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量共为12.11克,占原料中紫杉醇的42.0%,即紫杉醇的一次性收率为42.0%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量平均为84.0%。
实施例6
①原料样品中紫杉醇含量为9.5%的紫杉醇粗产品140克,其中紫杉醇净含量13.3克;
②紫杉醇样品原料溶于300毫升95%(V/V)极性溶剂乙醇中,然后加水至乙醇浓度为70%(V/V),样品与乙醇水溶液重量比约为1比4;
③与实施例1相同;
④从大孔吸附树脂的层析柱顶端上样,即将样品溶液倒入层析柱中,调节层析柱出口阀门,控制层析柱内溶液流速为0.6升/小时;
⑤与实施例1相同;
⑥第1份流出液为第I部分,其中基本无紫杉醇,集中处理,回收溶剂;
⑦2~16份流出液为第II部分,其中紫杉醇含量小于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品A8.72克,其中含紫杉醇30.2%,即紫杉醇净含量为2.63克,占原料中紫杉醇的19.8%;
⑧16~终止的流出液为第III部分,其中紫杉醇含量大于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品B 20.55克,其中含紫杉醇41.8%,即紫杉醇净含量为8.59克,占原料中紫杉醇的64.59%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量共为11.22克,占原料中紫杉醇的84.4%,即紫杉醇的一次性收率为84.4%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量平均为38.3%。
实施例7
①原料样品中紫杉醇含量为11.8%的紫杉醇粗产品95克,其中紫杉醇净含量11.2克;
②紫杉醇样品原料溶于300毫升95%(V/V)极性溶剂乙醇中,然后加水至乙醇浓度为50%(V/V),样品与乙醇水溶液重量比约为1比6;
③与实施例1相同;
④从大孔吸附树脂的层析柱顶端上样,即将样品溶液倒入层析柱中,调节层析柱出口阀门,控制层析柱内溶液流速为1.5升/小时;
⑤与实施例1相同;
⑥1~6份流出液为第I部分,其中基本无紫杉醇,集中处理,回收溶剂;
⑦7~23份流出液为第II部分,其中紫杉醇含量小于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品A4.59克,其中含紫杉醇36.1%,即紫杉醇净含量为1.66克,占原料中紫杉醇的14.79%;
⑧24~终止的流出液为第III部分,其中紫杉醇含量大于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品B 11.98克,其中含紫杉醇56.2%,即紫杉醇净含量为6.73克,占原料中紫杉醇的60.1%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量共为8.39克,占原料中紫杉醇的74.9%,即紫杉醇的一次性收率为74.9%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量平均为50.6%。
实施例8
①原料样品中紫杉醇含量为18.6%的紫杉醇粗产品120克,其中紫杉醇净含量22.32克;
②紫杉醇样品原料溶于300毫升95%(V/V)极性溶剂乙醇中,然后加水至乙醇浓度为65%(V/V),样品与乙醇水溶液重量比约为1比4.5;
③与实施例1相同;
④从大孔吸附树脂的层析柱顶端上样,即将样品溶液倒入层析柱中,调节层析柱出口阀门,控制层析柱内溶液流速为1.2升/小时;
⑤与实施例1相同;
⑥1~3份流出液为第I部分,其中基本无紫杉醇,集中处理,回收溶剂;
⑦4~18份流出液为第II部分,其中紫杉醇含量小于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品A 11.31克,其中含紫杉醇38.3%,即紫杉醇净含量为4.33克,占原料中紫杉醇的19.41%;
⑧19~终止的流出液为第III部分,其中紫杉醇含量大于三尖杉宁碱含量,浓缩干燥得紫杉醇中间产品B 27.34克,其中含紫杉醇52.9%,即紫杉醇净含量为14.46克,占原料中紫杉醇的64.8%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量共为18.79克,占原料中紫杉醇的84.2%,即紫杉醇的一次性收率为84.2%。
紫杉醇中间产品A和B中的紫杉醇净含量平均为48.6%。