化合物20(S)-原人参二醇PPD的制备新方法与应用技术

本发明专利技术涉及利用从人参非药用部位的茎叶或果实提取物高效转化制备20(S)

New preparation method and application of compound 20 (s) - protopanaxadiol PPD

【技术实现步骤摘要】
化合物20(S)
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原人参二醇PPD的制备新方法与应用


[0001]本专利技术属于有机化学、天然药物化学等
，具体涉及一种化合物20(S)
‑ꢀ
原人参二醇(20(S)
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protopanaxadiol，PPD)的高效制备新方法与应用。

技术介绍

[0002]20(S)
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原人参二醇(简称：PPD)，英文名为20(S)
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protopanaxadiol，相对分子质量为460.7321(见图1)。PPD有着广谱抗肿瘤，对化疗产生氧化应激导致的肝肾损伤具有保护作用等功效，有着广阔的应用前景。目前其来源主要为人参属植物中所含的二醇型皂苷脱去分子中的糖以获得PPD。本专利技术从人参属植物中优选西洋参。西洋参茎叶提取物中还有大量Rb1等二醇组初级皂苷(Rebecca M.C., et al.Simplified Extraction of Ginsenosides from American Ginseng(Panaxquinquefolius L.)for High
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Performance Liquid Chromatography
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Ultraviolet Analysis, Journal of Agricultural&Food Chemistry,2005,53,9867
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9873)为本专利技术最优原料。
[0003]西洋参为人参属多年生草本植物，原产于美国北部。作为名贵药材，西洋参有着良好的抗肿瘤，抗衰老，抗氧化等功效。西洋参皂苷作为西洋参主要活性成分。除了根须外，其在茎叶中同样有较高的含量。西洋参茎叶总皂苷以二醇型人参皂苷为主，而这些二醇型人参皂苷可在碱性条件下水解脱去分子结构中的糖基，最终获得PPD。
[0004]原人参二醇由初级二醇型皂苷脱去糖分子后制得。目前文献报导了多种脱糖的方法，常用方法有酸转化法，碱转化法和酶转化法。盐酸，醋酸等可将Rb1,Rb2, Rc等二醇组皂苷转化为PPD(Shoji S.,et al.Chemical Studies on Oriental PlantDrugs.XIV.Protopanaxadiol,a Genuine Sapogenin of Ginseng Saponins.Chemical &Pharmaceutical Bulletin.1966,14,595
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600)；氢氧化钠，乙醇钠等碱在高温条件下，以高沸点脂肪醇为溶剂将二醇组皂苷转化为PPD(李绪文,等.碱催化降解法制备抗癌活性化合物20(S)
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原人参二醇[N].高等学校化学学报,2006, 3(3):478～481.)；酶转化法则一般通过基因工程，将表达原人参二醇合成酶的基因导入酵母菌等菌种利用生物发酵进行转化(Pei,et al.,Enzymatic transformation ofginsenoside Rb1 to ginsenoside 20(S)
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Rg3 by GH3β
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glucosidase from Thermotogathermarum DSM 5069T.Journal of Molecular Catalysis.B,Enzymatic,2015,113, 104
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109)。
[0005]碱转化法成功与否，主要取决于碱性强度和体系所提供的能量是否达到活化能。在碱性强度难以提高的状态下，可通过使用催化剂降低活化能，使碱转化反应在相对低温的条件下也能快速进行。过渡金属氧化物在3d轨道上一般充满了电子对，有良好的掠夺质子的能力，在碱转化反应中可协同碱的作用，增强碱性，促使糖苷键断裂(Laura,et al.,Effect of CeO
2 and MgO promoters on theperformance of a Ni/Al2O
3 catalyst in the steam reforming of biomass pyrolysisvolatiles.Fuel Processing Technology,2020,198,106223)；同时多数过渡金属氧化物在碱性环境中性质稳定，一般不会进入溶液体系中。因此过渡金属氧化物的催化作用对于碱转化反应有着良好的协同作
用。
[0006]经过查阅文献梳理发现，现有PPD的制备工艺存在一定的缺陷，具体如下：
[0007]CN.106957351A中涉及到的碱转化制备PPD的方法，该方法以甘油为介质，利用惰性气体保护，使用强碱在230℃下转化人参总皂苷，抽滤得到固体。
[0008]CN.102731603A中涉及到另一种利用人参属茎叶总皂苷制备PPD的方法。该方法利用酸水解总皂苷制备PPD，反应温度为10
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120℃，反应时间为2
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80h，蒸干后获得产物。
[0009]CN.102925376A中涉及到利用基因工程将达玛二烯合酶，原人参二醇合成酶的编码基因导入酿酒酵母菌获得重组菌，该菌在30℃环境下于含有人参总皂苷的培养基中发酵8天得到PPD。
[0010]CN.110982720A中涉及到利用耶氏酵母中导入PPD合成相关酶的基因编码，并通过同源重组的方法获得生产效率更高的重组菌。
[0011]相关方法优缺点对比见表1.
[0012]表1.不同专利文献制备方法的优缺点比较
[0013][0014][0015]文献1：西洋参茎叶总皂苷高压碱降解成分及生物活性的研究，刘海宇，吉林大学硕士论文，2013年
[0016]本方法制备PPD的特点在于：
[0017](1)利用过渡金属氧化物催化碱转化反应，反应原料为食品级或符合药典的辅料，无毒副产物引入和生成；
[0018](2)反应条件温和，对设备要求低；
[0019](3)反应速率较快，产率高，分离简便；
[0020](4)适用于工业化大量生产，以及食品，药品保健品等领域的应用。

技术实现思路

[0021]鉴于现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种化合物20(S)
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原人参二醇的制备新方法，其特征在于，包括如下步骤：以食品级高沸点溶剂为载体，按最佳比例加入碱固体和人参总皂苷，再加入适量金属氧化物，加热后用蒸馏水稀释后经柱层析得到所述富含PPD固体沉淀物,。
[0022]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述人参总皂苷来源于人参、西洋参，三七、绞股蓝等的根、茎、叶、果提取物中的一种或几种的混合物，优选西洋参茎叶总皂苷。
[0023]作为本专利技术的一种优选技术方案，使用的溶剂为水，丙二醇，丙三醇中一种或几种混合物，优选丙二醇作为反应溶剂。
[0024]作为本专利技术的一种优选技术方案，所使用的金属氧化物包括氧化镁(MgO)，氧化铈(CeO2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.化合物20(S)
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原人参二醇(20(S)
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protopanaxadiol，以下简称PPD)的制备新方法，其特征在于，包括如下步骤：以食品级高沸点溶剂为载体，按最佳比例加入碱固体和人参总皂苷，再加入适量金属氧化物，加热后用适量蒸馏水稀释后，用溶剂进行洗涤，最后经柱层析得到PPD。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述人参总皂苷来源于人参、西洋参，三七，绞股蓝等的根、茎、叶、果提取物中的一种或几种的混合物，优选西洋参茎叶总皂苷。3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，使用的溶剂为水，丙二醇，丙三醇中一种或几种混合物，优选丙二醇作为反应溶剂。4.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所使用的金属氧化物包括氧化镁(MgO)，氧化铈(CeO2)，氧化铁(Fe2O3)，氧化铬(Cr2O3)，氧化镍(NiO2)，氧化铜(CuO)，氧化锌(ZnO)以及以金属氧化物为主要成分的代赭石、禹余粮、磁石、空青中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，卫衡，王建强，王梓，
申请(专利权)人：吉林农业大学，
类型：发明
国别省市：