本发明专利技术为一种高纯度１０－羟基喜树碱的化学半合成工艺，它以２０（ｓ）－喜树碱为原料，经过优化的Ｎ－氧化和光化学重排反应，产物经硅胶柱层析，即得到高纯度的１０－羟基喜树碱。本工艺操作条件简便，反应试剂可回收利用，生产成本低，１０－羟基喜树碱产品收率高，产物易分离，纯度达９８．５％，符合国家药检标准。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属化工和医药
，具体涉及一种以20(s)-喜树碱为原料半合成10-羟基喜树碱的生产工艺。
技术介绍
喜树碱(Camptothecin，CPT)，淡黄色针状结晶，分子式C20H16N2O4，分子量348.3，结构式见下图 喜树碱喜树碱是1966年由美国学者Wall等人从我国特有树种喜树(Camptotheca acuminata)中提取得到的生物碱，具有独特的抗癌疗效，但毒副作用较大，限制了喜树碱的临床应用。因此，既保持喜树碱的抗癌活性又具有较低毒性的喜树碱衍生物一直以来就是人们关注的热点。10-羟基喜树碱(10-Hydroxycamptothecin，HCPT)，黄色棱柱状结晶，分子式C20H16N2O5，分子量364.3，结构式见下图 10-羟基喜树碱10-羟基喜树碱的化学结构与喜树碱相似，仅是10位上的氢被羟基取代，是喜树碱的天然衍生物。经临床试验证明，在治疗肿瘤方面比喜树碱具有更好的疗效和较小的毒副作用。如今，10-羟基喜树碱在许多国家已获得广泛临床使用，此外，它还是已获FDA(美国食品及药物管理局)批准临床应用的喜树碱类抗肿瘤药物CPT-11(Rinotecan，用于治疗直肠和结肠癌)和TPT(Topotecan，用于治疗卵巢癌)的半合成前体化合物。目前，10-羟基喜树碱的制备方法主要有三种由喜树中提取，以喜树碱为原料经过生物转化法或者化学半合成制备10-羟基喜树碱。祖元刚的专利技术专利“10-羟基喜树碱高效生产方法”(申请号CN 03111557.8)，涉及到从喜树种芽提取10-羟基喜树碱的方法。技术方案是喜树种子经负压空化混旋破壁、消毒，去除杂质，水培发芽，种芽与提取溶剂混合，匀浆固液萃取、过滤，负压空化混旋固液萃取，过滤，浓缩，负压空化混旋液液萃取，重结晶或硅胶柱层析，得10-羟基喜树碱。此专利技术虽在专利“生产10-羟基喜树碱和喜树碱原料得加工方法”(申请号CN02132410.7)和“促进喜树种子芽内10-羟基喜树碱生产得方法”(申请号CN02132922.2)的基础上有较大改进，应用了负压空化混旋破壁，匀浆萃取，负压空化混旋固液和液液萃取技术，但受限于天然10-羟基喜树碱在植物体内的极低含量，仅为十万分之一，采用提取法工业生产10-羟基喜树碱会对喜树资源造成很大的破坏。此外，该工艺还存在着提取、分离工艺比较复杂，产品得率较低等缺点。由于喜树碱在喜树中的含量比10-羟基喜树碱高许多，加之喜树碱的提取工艺已取得较大改进，天然喜树碱的价格易于为人们接受，因此以喜树碱为原料制备10-羟基喜树碱在工业上是可行的。朱关平的专利技术专利“用生物转化法生产10-羟基喜树碱的方法”(申请号CN85100520A)，涉及用生物转化的方法，将喜树碱转化为10-羟基喜树碱。技术方案是以喜树碱为原料，通过黄曲霉菌株T-419生物转化，发酵液经填充大孔树脂提取，再将浓缩物于乙酸乙酯和甲醇中迥流。该方案采用黄曲霉T-419菌株，提高了生物转化率，具有一定的经济效益和发展潜力，但该工艺还不够成熟，存在着转化率较低，菌株培养技术要求高，分离步骤多等缺点。相对于生物转化法，化学半合成方法简单，易于操作，在工业上应用的比较广泛。专利(US 4473692)介绍了一种以喜树碱为原料，经过N-氧化和光化学重排反应合成10-羟基喜树碱，具体路线如下 但是，该工艺仍然存在着一些不足，限制了其工业应用，如未考虑溶剂的回收问题，造成溶剂的大量浪费和环境污染；第二步反应影响因素多，产物得率不稳定，而且会生成一个难以与10-羟基喜树碱分离的副产物(见图3化合物c)，大大增加了分离的难度和成本。因此，研究一种更为清洁、高效的10-羟基喜树碱化学半合成工艺具有很大的经济和环境效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种溶剂可回收利用，反应副产物少，产品易分离、得率高、纯度高，生产成本低的10-羟基喜树碱的化学半合成工艺。本专利技术提出的10-羟基喜树碱化学半合成工艺，是以N-氧化和光化学重排两步法半合成工艺为基础，对其存在问题进行优化改进而成。具体而言，以20(S)-喜树碱为原料，在浓度为50-80％的冰乙酸水溶液中通过双氧水氧化得到中间产物1-氧喜树碱；再在二噁烷、乙腈酸性体系下紫外灯照射20-50分钟，使1-氧喜树碱发生光化学重排转化为10-羟基喜树碱。反应得到的10-羟基喜树碱粗品，经过硅胶柱层析，得纯度在98.5％以上的10-羟基喜树碱纯品。其中每一步反应和分离所用到的试剂均可通过一定的处理后回收利用。与原有工艺相比，使用冰乙酸水溶液(乙酸浓度50～80％)代替原来的36％乙酸，用二噁烷、乙腈体系代替原来的二噁烷、乙腈和水体系，这样，不仅解决了溶液的回收问题，同时又降低了产物的分离难度，简化了分离程序，提高了生产效率，使10-羟基喜树碱的生产工艺更加成熟稳定。具体步骤为(1)N-氧化将喜树碱溶解于冰乙酸水溶液中，在35-45℃时滴加30％的双氧水，在65-75℃温度下搅拌反应150-200分钟。减压浓缩蒸去乙酸，将残余液倒入冰水沉淀，在冰箱里静置，再过滤，烘干。其中，乙酸水溶液的体积浓度为50-80％，喜树碱与冰乙酸水溶液的重量比为1∶100-5∶100，双氧水与冰乙酸水溶液的体积比为1∶3-1∶7。(2)光化学重排将上述得到的产品加入到二噁烷、乙腈混合溶液中，滴加浓硫酸后在高压汞灯光照20-35分钟。减压浓缩，将残余液倒入冰水中沉淀，过滤，烘干。其中，二噁烷与乙腈的体积比为4∶6-6∶4，浓硫酸的加入量为二噁烷、乙腈混合液体积的0.1-0.5％。(3)硅胶层析柱分离常压玻璃硅胶层析柱，以硅胶填充。色谱柱高度为30～700mm，色谱柱直径30～180cm，硅胶粒径为100～300目，样品和硅胶的质量比为1∶50～1∶100。洗脱剂采用甲醇、乙酸乙酯、乙腈之一种与氯仿的混合溶液。干法上样后，用甲醇或乙酸乙酯或乙腈和氯仿的混合溶液淋洗，收集馏分。检测后合并相似的馏分，将10-羟基喜树碱含量超过98.5％的合并液经减压浓缩蒸干，真空干燥后即得到产品；将低于该含量的合并液，经减压浓缩在浓缩液中结晶，即有固体析出，把浓缩液放到冰箱静置10小时以上，再过滤、真空干燥后也可得到含量98.5％以上的产品。将所有的滤液蒸干，得到的固体可以和第二步反应粗品一起上样重新分离。上述工艺中，所用的洗脱剂，甲醇和氯仿的体积比为5∶95～10∶90，乙酸乙酯和氯仿的体积比为30∶70-40∶60，乙腈和氯仿的体积比为3∶97～5∶95。上述工艺中，蒸馏收集的乙酸溶液通过酸碱滴定确定浓度，再调整至所需浓度后直接用于下一次反应。蒸馏收集的二噁烷和乙腈通过比重法调整至所需体积比后直接用于下一次反应。收集的洗脱剂通过比重法调整至所需的体积比后直接用于下一次分离。利用本专利技术生产10-羟基喜树碱，相比原有的化学半合成工艺，具有以下优点1、反应溶剂和洗脱液均可回收多次使用，不会降低产物的得率和纯度，既有利于减少对环境的污染，又节省了大量试剂，降低成本。2、第一步反应采用高浓度的冰乙酸水溶液，相对于36％乙酸来说，相同条件下可使喜树碱的用量大大增加，提高了生产效率。3、第二步反应在二噁烷、乙腈两组分溶剂体系中进行，仅有少量副产物，通过硅胶柱层析分离即可得到高纯度本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高纯度１０－羟基喜树碱的化学半合成工艺，其特征在于：以２０（Ｓ）－喜树碱为原料，在浓度为５０－８０％的冰乙酸水溶液中通过双氧水氧化得到中间产物１－氧喜树碱；再在二噁烷、乙腈酸性体系下用紫外灯照射２０－３５分钟，使１－氧喜树碱发生光化学重排转化为１０－羟基喜树碱；反应得到的１０－羟基喜树碱粗品，经过硅胶柱层析，得纯度在９８．５％以上的１０－羟基喜树碱纯品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈建民，陆华，吴蓓莉，陈明兴，
申请(专利权)人：上海中城生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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