高纯度灯盏花乙素原料药的制备工艺 【技术领域】
本发明涉及一种制药学中高纯度原料药的制备工艺，尤其是原料药的规模化、连续化、自动化的制备工艺。
背景技术
灯盏花素系从菊科植物短葶飞蓬灯盏花又名灯盏细辛全草中分离出来的黄酮类有效成份，其中主要成份为灯盏花乙素，又名野黄芩苷，化学名：4′5、6-三羟基黄酮-7-0-葡萄糖醛酸苷，分子式：C21H18O12，分子量：462.37。灯盏花乙素属黄酮苷类，不溶于水，由于含有羧基，可与碱或碱性盐生成盐，而易溶于水，弃除水不溶物。人们利用这一性质，从1984年开始就有多家药厂相继制成水针剂上市，由于各家的工艺各异所致，灯盏花素原料HPLC分析，乙素含量在75％～90％之间，由此衍生的各种制剂在临床已广泛用于治疗心脑血管疾病，疗效显著，但临床上也发生了不少不良反应，如冷热反应、皮肤瘙痒、皮疹等过敏现象，这些现象的发生主要是由于原料药在生产过程中未除尽其中一些致敏杂质所致，这一问题自从灯盏花素产品问世30多年来一直未能解决，直到2004年后才逐步得以解决。
本申请人先后六次申请“高纯度灯盏花乙素原料药的制备工艺”，其专利号申请分别为200410062573.3、200410040182.1、200410040352.6、200410079583.8、2004100479642.1和200510010723.0，其方法均能制备纯度高于99％的灯盏花乙素，随着2009年7月1日高纯度灯盏花乙素注射剂2005版增补版标准的执行；随着生产规模的逐步扩大，国家强制要求执行“清洁”生产；随着中药现代化进程的加快，连续化、自动化要求的提高；我们发现以上专利仍有缺陷，为了满足灯盏花乙素原料药不断提高的质量要求和技术要求，实现灯盏乙素原料药规模化、连续化、自动化的制备是现有技术中亟待解决的技术问题。
【发明内容】
本发明的目的旨在克服现有技术的缺点，提供一种能够规模化、连续化、自动化的高纯度灯盏花乙素原料药的制备工艺。
本发明所述的高纯度灯盏花乙素原料药的制备工艺由以下步骤组成：
一、在灯盏花素粗品中加入粗品重量2-15倍的水，搅拌，再加入粗品重量35～55％的精氨酸、赖氨酸或羟赖氨酸，所述的精氨酸、赖氨酸或羟赖氨酸配制成重量百分比为10-30％的水溶液，加热，温度为45℃至煮沸，制成稳定的水溶液，过滤，除弃滤渣；
二、滤液趁热加入灯盏花素粗品重量0.1-2.0倍的酸性磷酸盐，酸性磷酸盐配制成重量百分比为10-30％的水溶液；再加入所述合并液体积2-3倍的有机溶剂，使灯盏花乙素结晶；所述的有机溶剂为能够与水以任意比例相溶的有机溶剂；
三、在结晶物中加入以灯盏花素粗品重量计10倍以上的水，煮沸弃除残留有机溶剂后，待溶液冷却至60℃以下后，再加入灯盏花素粗品重量0.2-1.0倍的转化剂有机酸，使灯盏花乙素盐还原成灯盏花乙素，沉淀物过滤、烘干后即得高纯度灯盏花乙素原料。
若所用原料色素过多，灯盏花乙素含量低于85％，仍采用步骤一的方法，所得滤液上型号为D101或AB-8的大孔树脂柱层析，弃除色素和高分子物质，由于柱层析过程灯盏花素溶液体积增大，为了节约有机溶剂，可采用蒸馏浓缩的方法将体积浓缩到原滤液的体积后，再进行步骤二和步骤三。上大孔树脂的工艺方法可以采用现有技术。若所用原料较为特殊，一次达不到目的，可以重复步骤二，使其达到要求。
上述加入的酸性磷酸盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、焦磷酸二氢二钠中的一种或几种，其作用是作为静电效应调节剂。
上述的能与水以任意比例相溶的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、丁酮、四氢呋喃中的一种或几种。
上述的有机酸为冰醋酸、丙酸、醋酸酐中的一种或几种。
在步骤一中，所加入的水量太小，不利于灯盏花素粗品的溶解，但加入量太大，又会使得步骤二中加入的有机溶剂过多，造成浪费。加入的精氨酸、赖氨酸或羟赖氨酸主要是用于使灯盏花素粗品溶解，其加入量和浓度的要求并不需要十分苛求，只要能够达到溶解的目的即可。步骤三中，对温度条件的要求也不十分苛刻，弃除残留有机溶剂即可，但在60℃以下转化形成的沉淀物颗粒较大，易于过滤。在柱层板和浓缩过程，也没有改变灯盏花素盐的形式，不影响步骤二和步骤三的实施，也无特殊的条件要求。
以灯盏花素的理化性质及化学结构上的特征进行工艺设计，灯盏花乙素在水中不溶，在甲醇、乙醇、丙酮中的溶解度也很少，只有灯盏花乙素结构上地活性基团羧基上的H+被碱性氨基酸团等取代后，才能溶于水中。溶于水后才能进行过滤弃除水不溶物。水溶性杂质难以除去的原因，主要还是由于灯盏花乙素结构上的羧基和多个羟基与水溶性杂质结构上的相似所致，形成一个个相互制约强的带电体，由于其静电效应，与水溶性杂质易产生缔合、络合，故难以分开。根据这一因素，本发明采用酸性磷酸盐降低灯盏花乙素与水溶性杂质的静电效应，灯盏花乙素与水溶性杂质的缔合力、络合力下降，然后再用极性相对较低的有机溶剂甲醇、乙醇、丙酮等结晶和共溶，灯盏花乙素就被结晶出来，而水溶性杂质则溶于母液中，达到灯盏花乙素与其它杂质分离的目的。灯盏花乙素结晶还在是灯盏花乙素盐，只是改变了盐的形式，溶解度有所降低，但能完全溶于水中，再利用灯盏花乙素活性基团羧基的性质，用有机酸如冰醋酸、丙酸等将灯盏花乙素盐还原成灯盏花乙素，灯盏花乙素沉淀里残留的有机酸通过烘烤易弃除，而无机酸如盐酸、硫酸的残留物必须通过大量的水洗涤才能弃除。
在本发明中，由于加入了酸性磷酸盐，使得有机溶剂用量显著降低，只需加入2-3倍，并且作为静电效应调节剂降低灯盏花乙素与水溶性杂质的缔合力、络合力，使其与杂质容易分离。故用纯度较低的灯盏花素粗品原料也能一步纯化达到乙素纯度99％以上的目的。若不直接加静电效应调节剂，就要再转化灯盏花乙素盐的形成，出现第一个断点，若用有机溶剂洗涤又出现第二个断点，也就是不能连续化，从而不能自动化控制的原因所在。而且酸性磷酸盐可以和有机酸交换而溶于水，不进入灯盏花乙素结晶体内形成包裹，从而不需要进行水洗工序，使得整个工艺能够连续进行。本发明所加入的有机酸残留可以在烘干过程中挥发，也不需要水洗；若不用所述的有机酸，就会出现第三个断点，使得整个工艺不能够连续进行。即便是使用较为粗级的原料，需要上大孔树脂及浓缩洗脱液，也不影响工艺的连续化。连续化生产正是规模化的良好基础。在整个工艺连续化的同时，也就意味着能够进行自动化控制。本发明所加入的所有辅料都是以所投粗品的重量倍数计算，便于自动化控制。对于间歇性生产，往往在规模化方面受到很大的限制，更不能作自动化的设计。
本发明与现有的6个专利的比对表
本发明 ZL200410 062573.3 ZL200410 040182.1 ZL200410 040352.6 ZL200410 079583.8 ZL200410 079642.1 ZL200510 010723.0 助溶剂 精氨酸、赖氨 酸或羟赖氨酸 碱性碱金属磷 酸盐 碱性磷酸衍生 盐 碱性磷次衍生 盐 碱或碱金属碳 酸盐 有机碱 减性钠盐和 三(羟甲基) 胺基甲烷 静电效应 调节剂 酸性磷酸盐 不加静电效应 调节剂 不加静电效应 调节剂 不加静电效应 调节剂 不加静电效应 调节剂 不加静电效应 调节剂 不加静电效 应调节剂 灯盏花乙 素盐转化 剂 有机酸 无机酸∶盐酸、 硫酸 无机酸∶盐酸、 硫酸 无机酸∶盐酸、 硫酸 无机酸∶盐酸、 硫酸 无机酸∶盐酸、 硫酸 无机酸∶盐 酸、硫酸 灯盏花素 粗品原料 纯度要求 85％以上 90％以上 90％以上 90％以上 90％以上 90％以上 90％以上 有机溶剂 残留 无 不易合格 不易合格 不易合格 不易合格 不易合格 不易合格 有机溶剂 用量 2-～3倍 3-15倍 3-15倍 3-15倍 3-15倍 3-15倍 3～15倍 有机溶剂 洗涤过程 不需洗涤 三次洗涤 三次洗涤 三次洗涤 三次洗涤 三次洗涤 三次洗涤 加转化剂 条件 水溶液 10～60％有机 溶剂 10～60％有机 溶剂 10～60％有机 溶剂 10～60％有机 溶剂 10～60％有机 溶剂 10～60％有 机溶剂 水洗涤沉 淀过程 不需洗涤 洗至中性 洗至中性 洗至中性 洗至中性 洗至中性 洗至中性 连续化、自 动化程度 从投料到出料 能连续化、自 动化 有三处断点不 能连续化、自 动化 有三处断点， 不能连续化、 自动化 有三处断点， 不能连续化、 自动化 有三处断点， 不能连续化、 自动化 有三处断点， 不能连续化、 自动化 有三处断 点，不能连 续化、自动 化 纯度检测 结果 99.8449％ 99.43％ 99.2888％ 99.5315％ 99.6872％ 99.2851％ 99.5861％ LD50测定 结果 1236～1314mg/kg → 1794.98～1987.64 mg/kg 1314mg/kg→ 1794.98mg/kg 1314mg/kg→ 1794.98mg/kg 1314mg/kg→ 1794.98mg/kg 1314mg/kg→ 1794.98mg/kg 1314mg/kg→ 1794.98mg/kg 1314mg/kg → 1794.98mg/ kg
本发明所述工艺步骤简单，适用于规模化、连续化、自动化的大生产，所制备灯盏花乙素经高压液相色谱(HPLC)分析，灯盏花乙素纯度99.5％以上，填补了本申请人以前申请的六个“高纯度灯盏花乙素原料药的制备工艺”专利的缺陷。即①解决了较低纯度灯盏花素粗品也能一步纯化到99％以上的问题；②解决了高纯度灯盏花乙素原料有机溶剂残留物不易处理合格的问题；③解决了有机溶剂用量太大，耗费能源太多的问题；④解决了有机溶剂洗涤过程不能连续化、自动化的问题；⑤解决了加转化剂还需要大量有机溶剂，有机溶剂被灯盏花乙素包裹，烘烤难弃除的问题，减少资源浪费；⑥解决了水洗涤沉淀至中性，不能连续化、自动化操作的问题；⑦解决了pH值控制，不能定量操作，避免人为因素、仪器误差造成的问题；⑧解决了生产周期较长，不易控制微生物污染的问题；⑨也解决了灯盏花素在30多年的临床应用中没有解决的技术难题，即解决了注射剂存在的冷热反应、皮疹、皮肤瘙痒等不良反应；⑩降低毒性，提高了疗效和使用的安全性，LD50由1236~1314mg/kg提高到1794.98~1987.64mg/kg；本发明所制得的产品不仅可作为原料药，还可用作对照品，为其他人对该产品的研究提供了方便，真正做到了中药西化，符合国家的产业政策。
【附图说明】
图1为本发明实施例1液相色谱图。
图2为本发明实施例2液相色谱图。
使用仪器类型：高效液相色谱 梯度方式：恒流 检测器：紫外
仪器型号：Agilent1100 波长(nm)：335nm
柱温(℃)：32
计算方法：面积归一法
检测方法：色谱条件与系统适用性试验(用十八烷基键合硅胶为填充剂：甲醇-0.1％磷酸溶液(40∶60)为流动相；检测波长为335nm。理论板数按灯盏乙素峰计算不应低于5000)。取本品，按照每10mg灯盏乙素加水1ml溶解，加甲醇制成每1ml约含灯盏乙素0.4mg的溶液，作为供试品溶液；精密量取供试品溶液1.0ml，置100ml量瓶中，加甲醇至刻度，混匀，作为对照溶液。取对照溶液5ul注入液相色谱仪，调节检测灵敏度，使主成分色谱峰的峰高为满量程的10％。再取供试品溶液5ul注入液相色谱仪，记录色谱图至主成分峰保留时间的2.5倍左右。测量供试品溶液色谱图上各杂质峰面积并与对照溶液主成分的峰面积比较，计算出灯盏花乙素纯度。
【具体实施方式】
实施例1：称取灯盏花乙素含量89.25％的粗品原料10kg，加水50L搅拌，加10％精氨酸液38L加热至沸，补加水制成100L水溶液，滤除不溶物后，滤液趁热边加边搅加入10％的磷酸二氢钠液50L，然后边加边搅拌再加入450L丙酮，使灯盏花乙素结晶，静置3小时后，过滤，抽干丙酮，加150L水煮沸弃除残留有机溶剂，待溶液冷却至60℃以下时，再加入20％的冰醋酸液25L，静置2小时以后，抽滤，烘干得干品6.25kg；即为高纯度灯盏花乙素原料，经HPLC测定乙素纯度为99.5907％，如图1所示。
实施例2：称取灯盏花乙素含量84.24％的粗品原料20kg，加水100L搅拌，加20％精氨酸液38L加热至沸，补加水制成200L水溶液，滤除不溶物后，滤液上型号为AB-8的大孔树脂柱层析，弃除色素和高分子物质后，收集洗脱液蒸馏浓缩至200L左右，浓缩液趁热边加边搅拌加入10％的磷酸二氢钾液100L，然后边加边搅拌再加入800L丙酮，使灯盏花乙素结晶，静置3小时后，过滤，抽干丙酮，加200L水煮沸弃除残留有机溶剂，待溶液冷却至60℃以下时，再加20％的醋酸酐液50L，静置2小时后，抽滤，烘干得干品11.61kg，即为高纯度灯盏花乙素原料，经HPLC测定乙素纯度为99.8448，如图2所示。