紫杉烷类化合物的分离制造技术

一种从天然加拿大紫杉（Ｔａｘｕｓｃａｎａｄｅｎｓｉｓ）粗提物中分离高纯度紫杉烷类化合物的改进方法，该方法包括以下步骤：ａ）使用液相柱色谱过滤粗提物；ｂ）通过沉淀和结晶的方法富集步骤ａ）中所得到的紫杉烷类化合物；ｃ）对步骤ａ）中所得到的紫杉烷类化合物进行液相柱色谱分离；以及ｄ）将分离的紫杉烷类化合物溶解于含有醇和非醇溶剂的极性有机溶剂混合物中，然后将该溶液进一步通过液相柱色谱分离，将基本上纯的紫杉醇与三尖杉宁碱分离，并且所使用的所有溶剂混合物可被回收、纯化以及不经分离直接循环使用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从遍布于加拿大东部省份的加拿大紫杉(Taxus canadensis)粗提物中分离和生产紫杉烷类化合物的方法。更具体地，本专利技术涉及一种高产率色谱分离基本上纯的紫杉醇(Paclitaxel)、三尖杉宁碱(cephalomannine)、和13-乙酰基-9-二氢-浆果赤霉素III(浆果赤霉素III(baccatin III))的方法。
技术介绍
紫杉醇是一种用于转移性癌症化学治疗的重要活性药物成分。紫杉醇抗肿瘤活性在于其对于有丝分裂的干扰作用。紫杉醇已被美国联邦药品管理局(FDA)和加拿大卫生部门的健康保护分局批准用于卵巢癌的治疗。目前正在进行的对治疗其它诸如乳腺癌、肺癌和结肠癌等癌症的临床试验的结果也是大有希望的。紫杉醇是最初从太平洋紫杉树红豆杉(Taxus brevifolia)的树皮中分离得到的一种天然产物，在包括加拿大紫杉(Taxus canadensis)的许多其它品种的紫杉树种的树皮、针叶和树枝中，也发现含有紫杉醇。在各种植物原料中，紫杉醇的含量通常很低，小于0.1％，这使得从天然原料中分离紫杉醇的工艺变得非常复杂和困难。相关
技术介绍
在Eisohly等人提出的加拿大专利申请No.2,108,265和Nair等人提出的加拿大专利申请No.2,126,698中，都公开了使用色谱方法分离紫杉醇和相关的紫杉烷类化合物的方法。然而，上述方法都只能用于分析级或实验室级的制备高效液相色谱(HPLC)，其成本高产量低。因此也就根本无法实现大规模商业生产。其它的一些用于紫杉烷类化合物的分离制备方法还包括多步沉淀法、临界萃取或近临界萃取法、化学修饰法和反相色谱法。在Zamir和Caron的加拿大专利No.2,213,952的所公开的多步沉淀法中，将紫杉烷类化合物溶解在极性有机溶剂中，然后逐步加入非极性有机溶剂进行沉降。这种方法需要消耗大量的非极性有机溶剂，且难以回收，以致生产成本太高。在Castor提出的加拿大专利申请No.2,158,050中，将临界和近临界萃取法用于紫杉烷类化合物的分离。但是，该方法需要使用昂贵的生产设备。为提高紫杉醇类化合物的产率，Pandey和Yankov在其提出的加拿大专利申请No.2,210,972中公开了将化学修饰法用于紫杉醇和三尖杉宁碱的分离。三尖杉宁碱是紫杉醇的类似物，在其侧链上有一双键。在该方法中，通过化学方法将三尖杉宁碱不可逆地转化成其溴衍生物。为了保证其反应的选择性，反应必须在避光条件下进行，但这样又存在着破坏紫杉醇的可能。此外，化学修饰法中，色谱分离仍然是其必要步骤，化学修饰法就使得分离过程的成本和劳力消耗更高。改进色谱固定相的方法包括Rao在其提出的加拿大专利申请No.2,094,910中所述的烃包覆二氧化硅，以及Liu在其提出的加拿大专利申请No.2,258,066中所述的聚苯乙烯型树脂。这些基于反相HPLC的方法在实验室规模是有效的，但由于固定相成本较高及其低生产力，特别地，它还存在着严重的柱上吸附污染，因而也不能用于商业目的的大规模生产。Liu在其提出的加拿大专利申请No.2,203,844中公开了一种用干柱色谱法分离紫杉烷类化合物的方法。该方法包括至少一种紫杉的粗提物的制备，其中粗提物是通过含水乙醇溶剂萃取得到的。后续的分离过程需要冗长的初级溶剂分配过程，其中包括使用大量的挥发性有机溶剂。由于在该方法中，各步所使用的溶剂不能被容易地回收用于随后的分离，这样大大地增加了生产的成本。因此，现有技术中从原料或粗提物中分离和纯化紫杉醇的方法都是有限的或者具有着工艺复杂、成本高和规模小等特性。因此需要开发一种比现有技术简单、成本低和更有效的方法来分离纯化有价值的化学治疗化合物紫杉醇和相关的紫杉烷类化合物。因此也就需要提供一种成本低效率高的用于生产基本上纯的紫杉烷类化合物的方法。专利技术概述本专利技术提供一种从包含紫杉烷类化合物的混合物的粗提取物中分离纯化紫杉醇的方法，该紫杉烷类化合物包括紫杉醇、三尖杉宁碱、和浆果赤霉素III。该方法包括在廉价的硅胶柱上对粗提物样品进行快速色谱分离，进而得到精制浓缩的紫杉烷类化合物的混合物。然后对得到的混合物提供一系列的后续步骤进行分离，该后续步骤选自在乙醇中结晶、用极性溶剂沉淀、以及在特定的二元溶剂体系中对紫杉醇和三尖杉宁碱精制分离。该方法不需进行化学修饰而达到对紫杉烷类化合物的完全分离。并且，所有使用的溶剂混合物可不经分离，直接回收循环使用，这就大大降低了纯的紫杉烷化合物的生产成本。在现有技术中对于溶剂废液的处理会消耗大量的成本，而本专利技术的方法则大大地降低了这方面的开销。更具体地，本专利技术提供了一种从天然加拿大紫杉的粗提物中分离得到高纯度紫杉烷类化合物的改进方法，该方法包括以下步骤a)使用液相柱色谱过滤粗提物；b)通过沉淀和结晶的方法富集步骤a)中所得到的紫杉烷类化合物；c)对步骤a)中所得到的紫杉烷类化合物进行液相柱色谱分离；d)将分离的紫杉烷类化合物溶解于含有醇和非醇溶剂的极性有机溶剂混合物中，然后将上述溶液进一步通过液相柱色谱分离，将基本上纯的紫杉醇与三尖杉宁碱分离，并且所使用的所有溶剂混合物可被回收、纯化以及不经分离直接循环使用。专利技术详述附图的简要说明在用以图解说明本
技术实现思路
的附图中附图说明图1到3是本专利技术所述方法的详细流程图。图1到3所示的方法的流程图提供了本专利技术方法的实施例。本专利技术的方法开始于植物原料，如遍布于东加拿大的加拿大紫杉的树皮、针叶和树枝的粗提取物。优选2至3年生紫杉树的嫩树皮或其新生树枝、针叶为原料。在加拿大的魁北克北部的Maritime省，这些植物通常高达4英尺。通过HPLC(高效液相色谱)分析可知，在这些粗提物中紫杉醇的含量约为0.6％(w/w)。其它品种紫杉的提取过程也是基本相似的。下面将描述一种从加拿大紫杉制得其粗提物的典型方法。首先将加拿大紫杉的干燥的植物原料充分粉碎(通过常规方法)，然后在室温和机械搅拌下，使用甲醇萃取4小时。过滤混合物，然后使用工业蒸发设备(蒸馏器)将滤液真空浓缩至原来体积的5％，得到粗提物。其它来源的粗提物也可使用，只要它们是从加拿大紫杉中获取得的即可。必须指出的是，这些生长在加拿大的紫杉在墨西哥、中国和美国也有。将通过上述方法得到的粗提物溶解在极性有机溶剂中，优选乙酸乙酯或乙酸乙酯-己烷(1∶1)。应当避免直接将粗提物上样到色谱柱中，因为其高粘性将导致色谱柱的堵塞。工业玻璃色谱柱(15cm×100cm)的一端使用玻璃绒填充封闭并且将柱体垂直放置。可通过干粉或湿浆的形式填装硅胶粉(1×250目)固定相，填充高度至多为柱高的70-80％。只要所使用的硅胶是新鲜或干净的，使用干法和湿法装柱都是可以接受的。色谱柱的高度并非关键，但是硅胶粉的粒径必须保证通过该柱的流动良好。然后将均匀的紫杉醇粗提物的溶液装柱。推荐的粗提物溶液体积和总的装柱体积的体积比为1∶4-1∶6，优选较高的比例。尽管在柱的直径和柱高比为1∶6时可达到最佳的分离效果，但使用更大的1∶4的比例将更有利于增加上样量。这将能够在预分离中最大限度利用该柱。在粗提物溶液被装柱后，对色谱柱温和地加压，以使得溶液能完全地装载在硅胶层的顶部。然后洗脱该柱。也可在柱中使用相似粒径的氧化铝作为固定相，或将其作为部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从天然加拿大紫杉的粗提取物中分离高纯度紫杉烷类化合物的改进方法，该方法包括以下步骤：ａ）使用液相柱色谱过滤该粗提物；ｂ）通过沉淀和结晶的方法富集步骤ａ）中所得到的紫杉烷类化合物；ｃ）对步骤ａ）中所得到的紫杉烷类化合物进行液相 柱色谱分离；和ｄ）将分离的紫杉烷类化合物溶解于含有醇和非醇溶剂的极性有机溶剂混合物中，然后将该溶液通过液相柱色谱进一步分离，将基本上纯的紫杉醇与三尖杉宁碱分离；并且所使用的所有溶剂混合物可被回收、纯化以及不经分离直接循环使用。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉胡塞吉，
申请(专利权)人：拉胡塞吉，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]