２０（Ｓ）－人参皂苷Ｒｈ２，即２０（Ｓ）－原人参二醇－３－Ｏ－β－Ｄ－葡萄吡喃糖苷的合成方法，首先选择性保护原人参二醇，得到单取代的原人参二醇，再由葡萄糖基给体和单取代的原人参二醇在路易斯酸的催化作用下进行糖苷化反应，脱去保护基，经分离纯化得到２０（Ｓ）－人参皂苷Ｒｈ２。该方法反应条件温和，成本低，反应产物立体选择性高，产率高，纯度高，因此本发明专利技术合成方法是适宜于工业化大规模生产的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有生物活性的人参皂苷的合成方法，具体地说是20(S)-人参皂苷Rh2，即20(S)-原人参二醇-3-O-β-D-葡萄吡喃糖苷的合成方法。
技术介绍
人参是公认的滋补强身的贵重中药，人参的主要有效成分是皂苷。已经发现的人参皂苷有34种，人参皂苷根据皂甙元可分为原人参二醇类皂苷(Protopanaxdiol-type Gisenosides)，原人参三醇类皂苷(Protopanaxtriol-typeGisnosides)和齐墩果酸类皂苷。20(S)-人参皂苷Rh2属于原人参二醇类皂苷。自从1985年日本的Odashima报道了人参皂苷Rh2对黑色素瘤B16细胞具有诱导分化作用后(Odashima S等Cancer Res.45(6)，2781，1985)，引起了各国科学家的兴趣，后续的研究证明人参皂苷Rh2还具有抑制肿瘤细胞增殖(Ota T等Cancer Lett.110(1-2)，193，1996)和促进肿瘤细胞凋亡的作用。但是直接服用人参用于抗肿瘤的治疗的效果有限，因为其一人参中含有多种皂苷，以人参皂苷Rh2和Rg3具有抗肿瘤的作用，而其他皂苷如Rg1，Re等具有促进DNA及RNA合成，可能加速肿瘤的生长，所以有效的利用人参的抗肿瘤作用，必须取得高纯度的单一皂苷Rh2。其二人参皂苷Rh2为次生性皂苷，在白参中几乎不存在，经过蒸煮后变作红参才含有0.001％的人参皂苷Rh2，含量太少直接制约了人参皂苷Rh2在抗肿瘤方面的应用。有关20(S)-人参皂苷Rh2文献报道的制备方法，主要有以下几种 (1)酶解法(中国专利CN1105781C；金东史等，大连轻工业学院学报，2001，20(2)99-104)。采用皂甙-葡萄糖苷酶或-阿拉伯糖苷酶等皂甙酶，对于人参属的所有种类参的人参皂甙进行水解处理，使皂甙分子甙元上的部分糖基被水解掉，从而得到Rh2。这种方法虽然是利用了生物技术，但所需的皂甙糖苷酶的培养时间较长，水解后得到的也多是混合皂甙，故Rh2单体的得率不高，此方法的成本较高。(2)以人参皂苷二醇组作为半合成原料合成20(S)-人参皂苷Rh2a.中国专利CN1091448C，2002年将原人参二醇组分皂苷的水溶液与碱金属低醇化物或金属氢氧化物的醇溶液混合，或将原人参二醇组分皂苷的低级醇溶液与碱金属醇化物的低级醇溶液混合，于高温、高压下反应后用低级醇萃取，再经低压硅胶柱层析法层析纯化，收集洗脱物从甲醇/水中重结晶，得到20(S)-人参皂苷Rh2。该方法主要缺陷在于起始原料需要原人参二醇组皂苷，且反应需要在高温高压下进行，条件比较苛刻，运行成本较高，且目标产物20(S)-人参皂苷Rh2得率不高。b.韩国人参烟草研究所公开了从人参成分中制备20(R&S)-人参皂苷Rh2的方法，其特征在于首先得到原人参二醇皂苷组分，再经酸水解处理得20(R&S)-人参皂苷Rg3，然后将人参皂苷Rg3处理得人参皂苷Rh2。该方法的起始原料也需要原人参二醇组皂苷，使得反应步骤较繁琐，原料损失较大，操作麻烦，从而导致成本增加，且难以提高产率，而水解后得到的是(R&S)构型的混合皂甙。(3)以原人参二醇作为半合成原料合成20(S)-人参皂苷Rh2a.日本专利特开平8-208688，1996年该方法线性合成路线为六步，且在糖苷化反应中使用了当量的碳酸银作为催化剂，价格贵重，使得该方法成本较高，且该催化剂的反应产物立体选择性不好。故从成本和收率两方面来考虑，均不利于大规模生产。 b.韩国人参烟草研究所公开了用强碱的醇溶液水解人参叶和根的干燥粉末，得到20(S)-人参皂甙甙元，然后再在碳酸银等催化剂存在下与葡萄糖缩合以制备20(S)-人参皂苷Rh2。该方法也是使用了碳酸银作为催化剂，价格贵重，使该方法成本较高，且使用碳酸银做催化剂的反应产物为α、β两种糖苷键构型的混合物。c.Atopkina，L.N.，Denisenko，V.A.，Novikov，V.L.，Uvarova，N.I.，CHNCA8，Chem.Nat.Compd.(Engl.Transl.)，1986，22(3)，279-288原人参二醇和乙酰溴代葡萄糖在氧化银的作用下缩合以制备20(S)-人参皂苷Rh2。该方法由于原人参二醇的12位及20位的羟基都未被保护，则很容易被葡萄糖基单取代和多取代，得到的是3位、12位及20位葡萄糖基单取代的原人参二醇和3位及12位、3位及20位葡萄糖基双取代的原人参二醇的五种产物的混合物(其中3位葡萄糖基单取代的原人参二醇含量仅为27％)，造成目标产物20(S)-人参皂苷Rh2难以分离，得率很低。以上文献报道的制备方法，在反应条件、收率、成本或反应产物的立体选择性方面都有着这样或那样的缺陷，都不适宜于大规模工业化生产。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的在于提供20(S)-人参皂苷Rh2，即20(S)-原人参二醇-3-O-β-D-葡萄吡喃糖苷的合成方法。该方法具有反应条件温和、成本低，反应产物的β构型糖苷键选择性高、产率高、纯度高的特点，是适合工业化生产的方法。本专利技术的方法可以用下述的反应式表示 本专利技术的合成方法是先选择性保护原人参二醇(A1)，得到单取代的原人参二醇(A2)，再以葡萄糖基给体(B3)和单取代的原人参二醇(A2)，在分子筛存在和路易斯酸的催化作用下，生成化合物(C1)，经柱层析或重结晶纯化后，然后脱去保护基，经重结晶后，得到高纯度的20(S)-人参皂苷Rh2(C2)。本专利技术的合成方法，以原人参二醇为原料，包括如下步骤1、选择性保护原人参二醇(A1)，得到结构式为 的单取代的原人参二醇(A2)。结构式中R′为芳香烃类酰基或烷烃取代的芳香烃类酰基、C3-C6的烷基取代酰基、C3-C9的烷基取代硅基、C9-C16的芳香基取代硅基，例如苯甲酰基、对甲氧基苯甲酰基、特戊酰基、叔丁基二甲基硅基或叔丁基二苯基硅基等。在反应中，化合物(A1)和含保护基团反应物的摩尔比是1∶3.0-5.0，反应温度是-10-25℃，反应时间是1.5-12小时，反应溶剂是C2-C4的氯代烷烃、三乙胺、吡啶、N，N-二甲基甲酰胺中一种或一种以上的混合物，用量是1mol化合物(A1)用6.5-10升有机溶剂。反应的收率为85-95％。2、在有机溶剂中和惰性气体保护下，结构式为 的葡萄糖基给体(B3)和结构式为 的单取代的原人参二醇(A2)在路易斯酸的催化作用下，于-20-40℃下进行糖苷化反应，反应0.5-4.5小时。反应中可加入分子筛，使反应更为完全。反应结束时加入淬灭剂终止反应。溶剂浓缩，常规处理后得结构式为 的多取代的20(S)-人参皂苷Rh2的化合物(C1)。其中化合物(A2)、化合物(B3)和路易斯酸催化剂的摩尔比是1∶0.8-5.0∶0.01-1.0。路易斯酸催化剂是C3-C9的卤代酰胺、C1-C6的氟代烃基磺酸、C2-C8的硅基氟代烃基磺酸酯、C1-C6的氟代烃基磺酸银、三氟化硼-乙醚络合物或它们的混合物，例如N-碘代丁二酰亚胺(NIS)、N-碘代丁二酰亚胺(NIS)-三氟甲磺酸银(AgOTf)混合物、N-碘代丁二酰亚胺(NIS)-三氟甲磺酸(TfOH)混合物、三氟甲磺酸银(AgO本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种２０（Ｓ）－人参皂苷Ｒｈ２的合成方法，以原人参二醇为原料，其特征是包括如下步骤： （ａ）选择性保护原人参二醇（Ａ１），得到结构式为＊＊＊的单取代的原人参二醇（Ａ２），结构式中Ｒ′为芳香烃类酰基或烷烃取代的芳香烃类酰基、Ｃ↓［３］－Ｃ↓［６］的烷基取代酰基、Ｃ↓［３］－Ｃ↓［９］的烷基取代硅基、Ｃ↓［９］－Ｃ↓［１６］的芳香基取代硅基，在反应中，化合物（Ａ１）和含保护基团反应物的摩尔比是１∶３．０－５．０，反应温度是－１０－２５℃，反应时间是１．５－１２小时，反应有机溶剂是Ｃ↓［２］－Ｃ↓［４］的氯代烷烃、三乙胺、吡啶、Ｎ，Ｎ－二甲基甲酰胺中一种或一种以上的混合物，用量是１ｍｏｌ化合物（Ａ１）用６．５－１０升有机溶剂； （ｂ）结构式为＊＊＊的单取代的原人参二醇［化合物（Ａ２）］、结构式为＊＊＊的葡萄糖基给体［化合物（Ｂ３）］、路易斯酸催化剂和分子筛在惰性气体保护下，在有机溶剂中进行糖苷化反应生成结构式为＊＊＊的多取代的２０（Ｓ）－人参皂苷Ｒｈ２［化合物（Ｃ１）］，在糖苷化反应中，化合物（Ａ２）、化合物（Ｂ３）和路易斯酸催化剂的摩尔比是１∶０．８－５．０∶０．０１－１．０，化合物（Ａ２）和分子筛的重量比为１∶０－７．０，反应温度是－２０－４０℃，反应时间是０．５－４．５小时，反应溶剂用量是１ｍｏｌ化合物（Ａ２）用４－１２升有机溶剂，反应结束时加入淬灭剂淬灭反应，产物用柱层析或重结晶纯化， 结构式中Ｒ′为芳香烃类酰基或烷烃取代的芳香烃类酰基、Ｃ↓［３］－Ｃ↓［６］的烷基取代酰基、Ｃ↓［３］－Ｃ↓［９］的烷基取代硅基、Ｃ↓［９］－Ｃ↓［１６］的芳香基取代硅基；Ｒ为Ｃ↓［２］－Ｃ↓［６］的烷基取代酰基、苯甲酰基或苄基；Ｘ为ＯＣ（ＮＨ）ＣＣｌ↓［３］或ＳＥｔ； （ｃ）化合物（Ｃ１）和一价碱金属化物在极性溶剂中进行脱保护基反应生成２０（Ｓ）－人参皂苷Ｒｈ２（Ｃ２），在脱保护基反应中，化合物（Ｃ１）和一价碱金属化物的摩尔比是１∶４－１０，反应温度是４０－１００℃，反应时间是１０－１８小时，极性溶剂的用量是１ｍｏｌ化合物（Ｃ１）用１０－３０升溶剂，生成的产物经重结晶纯化。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：惠永正，杨志奇，刘俊耀，滕继军，谢慧琴，张捷，
申请(专利权)人：上海中药创新研究中心，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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