一种紫杉醇的制备方法技术

一种紫杉醇的制备方法，过程为：提取，除杂，色谱分离，其特征在于除杂过程为：固相萃取，固相萃取除去脂溶性杂质，同时将紫杉烷化合物分离为紫杉醇／三尖杉宁碱、１０－去乙酰巴卡亭Ⅲ／巴卡亭Ⅲ和７－木糖紫杉醇三组；树脂联用层析，吸附树脂除去极性杂质，离子交换树脂除去色素等负电荷杂质和／或正电荷杂质，同时，将目标紫杉烷分为紫杉醇／三尖杉宁碱、１０－去乙酰巴卡亭Ⅲ／巴卡亭Ⅲ和７－木糖－紫杉醇三个部分。本发明专利技术为大批量制备紫杉醇提供了一种简单方便、回收率高、成本低的方法。使用本方法制备的紫杉醇含量≥９９．５％，目标紫杉烷总收率≥８０％，紫杉醇产率≥０．０２５％，总产率（紫杉烷＋１０－去乙酰巴卡亭Ⅲ）≥０．０３５％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大规模制备紫杉醇的方法，特别提供了一种前处理除杂工艺顺序为提取→固相萃取→联合树脂层析的方法。
技术介绍
紫杉醇通过其稳定微管的独特机理发挥抗癌作用。目前，在临床上广泛用于卵巢癌、乳腺癌、小细胞和非小细胞肺癌、食道癌、头颈癌、抗化疗白血病等多种癌症的化疗，具有确切的疗效。正如美国NCI所预测，紫杉醇是20世纪发现的最重要的抗癌新药。作为唯一促进微管聚合的抗癌新药，紫杉醇产品Taxol和Taxotere已成为主要的抗癌药物之一。制备紫杉醇的方法包括(1)、自紫杉或其它可再生的紫杉属植物中提取Taxol；(2)、自其它天然紫杉烷(10-去乙酰基巴卡亭III)化合物半合成Taxol或Taxotere(10-去乙酰基巴卡亭III仍自紫杉属植物中分离获得)；(3)、从头全合成。目前为止，仅仅提取和半合成方法实现了商业化，因紫杉醇结构复杂，已报道的全合成方法路线长、收率低、成本极高，无法达到商业化的要求。制备紫杉醇的植物资源及原料来源包括(1)天然资源；(2)人工栽培；(3)植物器官、组织或细胞的培养；(4)微生物发酵。植物细胞培养和微生物发酵还处于研究阶段，目前尚未实现规模化工业生产，因此，现有资源还无法摆脱依赖天然资源的现状。全世界约有11种红豆杉，主要分布在北半球温带和亚热带。我国有4个品系和1个变种。除浆果红豆杉、加拿大红豆杉和杂交品种的曼地亚红豆杉外，其余红豆杉生长缓慢，需100多年才能成树，并且资源极少，属不可再生资源。紫杉醇在该属植物的树皮中含量为0.0001～0.069％，平均0.015％，收率0.01％。每提取生产1公斤紫杉醇需10吨紫杉树皮，需砍伐3000棵成树。目前全球每年紫杉醇需求量为400公斤左右，即便将全部的天然资源采伐，也只能满足短期的需要。紫杉醇资源珍贵，价格居高难下，制备的收率成为制药紫杉醇成本的关键因素。在天然原料中紫杉醇的含量低、紫杉烷系列化合物共存，并含有大量的植物腊、色素和树胶等杂质，因而，紫杉醇的分离难度极高。目前常用的工艺过程是将液～液萃取、色谱分离和重结晶手段有机结合，并反复多次采用色谱手段。萃取和重结晶是紫杉醇收率难以提高的制约因素，色谱过程中溶剂消耗大也使其加工成本居高难下。紫杉醇的制备过程一般为浸出(或超声或微波提取)→己烷脱脂→二氯甲烷或氯仿萃取得粗提物→2～3次工业色谱粗分离→结晶→溴化(或氧化)→正相色谱精分离→重结晶得产品。在此基础上发展了许多改进工艺，包括固相萃取和专用反相柱的使用以及省去溴化过程等。生产紫杉醇的一个最关键技术是工业色谱技术。工业色谱(industrial preparativechromatography or process chromatography，IPC or PC)是以公斤为计量单位的规模制备技术，它是现有大规模制备技术中，人类掌握的分离能力最高的规模制备技术。工业色谱的巨大潜力在于对目标成分与相邻成分间的分离能力。但是其致命的缺陷是被分离体系中，无需色谱就能分离的杂质亦会竞争吸附位点、增加传质阻力，大幅度降低色谱分离能力甚至导致不可分离。因此，在进行色谱分离前，使用用萃取、沉淀和结晶等传统技术最大限度地除去杂质，是成功地进行色谱制备分离的基础。Wani(J.Am.Chem.Soc.，1971932325-2327)和Miller(J.Org.Chem.，1981；461469)等报道将醇提物溶于最少量的醇、丙酮或乙晴水溶液，用己烷、石油醚或轻汽油等非极性溶剂萃取脱酯后，用二氯甲烷或乙酸乙酯萃取水相中紫杉醇，极性杂质则残留于水相中被除去。美国专利USP56544448公开了用最少量的醇、丙酮或乙晴等极性溶剂溶解醇提物，通过上述溶液中添加己烷、石油醚或轻汽油等非极性溶剂将紫杉醇沉淀析出，非极性杂质则残留于母液中被除去的操作过程。中国专利CN1342155A和美国专利USP5279949、5475120、5670673以及USP6136989公开了用最少量的醇、丙酮或乙晴等极性溶剂溶解醇提物，通过在上述溶液中添加水使紫杉醇沉淀析出，极性杂质则残留于母液中被除去的工艺过程。中国专利CN1356992A(USP6452024)公开了用最少量的醇、丙酮或乙晴等极性溶剂溶解醇提物，首先向溶液中添加碱性水溶液(乙酸钠、乙酸钾或三(羟甲基)氨基甲烷)或酸性水溶液(盐酸、乙酸或柠檬酸)，将紫杉醇沉淀析出，酸性或碱性杂质则残留于母液中与紫杉醇分离。中国专利CN1377882A和美国专利USP6469186公开了用碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、三乙胺或Tris等碱性水液洗涤上述二氯甲烷相(或乙酸乙酯相)，以进一步除去色素等杂质。Nair(USP5279949)、Hong(WO96/34973)和Kasitu(USP6469186)等报道了活性碳脱色的使用方法。Senilh(J.Nat.Prod.，1984，47131-137)、Rao(USP5380916、5475120、5670673)、Nair(USP5478736)Liu(USP6229027)和Kasitu(USP6469186)等报道了快速色谱(Flash Chromatography)除去杂质的方法。上述除杂法中，萃取法和沉淀法除去杂质的能力均不彻底，需反复多次操作，常伴随相当量的紫杉醇的损失；碱洗涤法操作繁琐，溶剂损耗大，同时，紫杉醇在碱性条件下不稳定，易因水解造成紫杉醇的损失；活性碳脱色和快速色谱除杂法，因对紫杉醇具有不可逆吸附的特点，也会造成一定量的紫杉醇的损失。张志强(高等化学工程学报，1999，13(2)161-164)和元进英(离子交换与吸附，1994，10(6)543-545)等报道的离子交换树脂的脱色作用尚不具备使用水平，所使用溶剂体系统不适合规模生产。而Liu(USP5969165、6229027)、Li(CN96102442.9)、朱法科(CN1442413A)和刘开禄(CN1377882A)公开的多孔有机高分子聚合物的反相色谱法，其目的在于取代常规正相色谱，进行紫杉醇的分离。因而，紫杉醇的生产的迫切需要一个除杂彻底、紫杉醇收率高，并且操作简便、消耗低前处理除杂方法。专利技术的
技术实现思路
为了提高紫杉醇的回收率，并充分发挥续后色谱的分离能力，本专利技术的目的在于提供一种低成本、简单、方便、大批量地制备紫杉醇的前处理除杂方法。本专利技术提供了，过程为 ——提取，以红豆杉为原料获得含有紫杉醇的提取物；——除杂，除去提取物中的大量杂质；——色谱分离，其特征在于所述的除杂过程为——固相萃取，固相萃取除去脂溶性杂质，同时将紫杉烷化合物分离为紫杉醇/三尖杉宁碱、10-去乙酰巴卡亭III/巴卡亭III和7-木糖紫杉醇三组；——树脂联用层析，吸附树脂除去极性杂质，离子交换树脂除去色素等负电荷杂质和/或正电荷杂质，同时，将目标紫杉烷分为紫杉醇/三尖杉宁碱、10-去乙酰巴卡亭III/巴卡亭III和7-木糖-紫杉醇三个部分。本专利技术紫杉醇的制备方法中，树脂联用是指大孔吸附树脂与阴离子交换树脂和/和阳离子交换树脂联用。三种树脂独立装柱，串联使用，串联顺序为大孔吸附树脂→阴离子交换树脂→阳离子交换树脂、大孔吸附树脂→阳离子交换树脂→阴离子交换树脂或大孔吸附树脂→阴离子交换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫杉醇的制备方法，过程为：－提取，以红豆杉为原料获得含有紫杉醇的提取物；－除杂，除去提取物中的大量杂质；－色谱分离，其特征在于所述的除杂过程为：－固相萃取，固相萃取除去脂溶性杂质，同时将紫杉烷化合物分离为 紫杉醇／三尖杉宁碱、１０－去乙酰巴卡亭Ⅲ／巴卡亭Ⅲ和７－木糖紫杉醇三组；－树脂联用层析，吸附树脂除去极性杂质，离子交换树脂除去色素等负电荷杂质和／或正电荷杂质，同时，将目标紫杉烷分为紫杉醇／三尖杉宁碱、１０－去乙酰巴卡亭Ⅲ／巴卡亭Ⅲ 和７－木糖－紫杉醇三个部分。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凌，何克江，杨义，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]