从植物中选择性提取莽草酸的方法技术

技术编号:5854524 阅读:228 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种从已知含有莽草酸的植物中制备莽草酸的方法,包括:a)用除水以外的极性溶剂反复提取粉碎的植物部分的成分;b)将步骤a)的提取物过滤,合并并浓缩;c)用非极性溶剂,使步骤b)的提取物富含莽草酸;d)用极性溶剂,从步骤c)的提取物中分离莽草酸。该方法廉价、有效、有益于环境并能用于工业规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从植物,特别是从喜马八角中分离重要的制药中间体莽草酸(三羟环己烷酸)的方法。
技术介绍
莽草酸(三羟环己烷酸)是一种具有高度功能化的六碳环和多个不对称中心的有吸引力的手性合成子。它的名字来源于日本花“Shikimi”,它从这种花中被首次分离出来。作为一种得自芳香族氨基酸生物合成的代谢中间体,莽草酸(三羟环己烷酸)已经成为合成用于治疗流感的神经氨苷酶抑制剂所必需的手性起始原料。莽草酸(三羟环己烷酸)也用于合成芳香族化合物的中间体,如苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、p-氨苯甲酸或p-羟基苯甲酸。例如,酸催化的莽草酸(三羟环己烷酸)脱水,产生p-羟基苯甲酸(Ber.Dtch.Chem.Ges.241278(1891)),它是用于合成液态晶体聚合物所用的对羟苯甲酸酯和单体的关键前体。近来莽草酸(三羟环己烷酸)也一直用作合成分子的大组合物数据库的起始点。它也是从磷酸烯醇丙酮酸到酪氨酸的生化途径中的一个关键中间体。莽草酸(三羟环己烷酸)也用作许多抗菌药、抗真菌药、除草剂的起始原料和作为营养剂。莽草酸(三羟环己烷酸)及其衍生物是本领域所熟知的化合物,能根据已知的方法经过相应的金鸡钠酸衍生物,通过例如在吡啶中用POCl3脱水或者在吡啶中用SO2C12脱水而制备。专利号为6,130,354的美国专利描述了使用Vilsmeier试剂通过使金鸡钠酸及其衍生物脱水制备莽草酸(三羟环己烷酸)及其衍生物的方法。一篇作者为Miles等人的发表于Isolation&Purification,Vol.2,pp,75-82,1994的题为“Recovery of Shikimic Acid Using Temperature-Swing ComplexationExtraction and Displacement Back Extraction”的文章,公开了从水溶液中移出莽草酸(三羟环己烷酸)的方法。该方法包括使用溶于正庚醇(n-庚醇)或正丁醇(n-丁醇)的三月桂胺溶剂提取,以及使用油酸从有机相中替换莽草酸(三羟环己烷酸)的向水中的反萃取。该文献致力于建立一种从发酵培养基中回收代谢酸的一般方法。一篇题为“The Biosynthesis and Synthesis of Shikimic Acid,Chorismis Acid andRelated Compounds”,作者为Campbell等人的发表于Synthesis的(1993年2月,pp.179-193)的文章,教导除草甘膦外的化合物可以干扰莽草酸(三羟环己烷酸)途径。该文章也详细描述了葡萄糖衍生的莽草素途径和为化学合成莽草酸(三羟环己烷酸)而作出的各种艰难努力。在一篇题为“Chemical Synthesis of shikimic Acid and Its Analogues”,作者为Jiang等,发表于Tetrahedron Report,Number449,Vol.54(1998),pp.4697-4753的出版物中,详细公开了合成莽草酸(三羟环己烷酸)及其类似物的复杂而艰难的任务。与Campbell等人相同,Jiang等人也未能揭示本专利技术。已知的化学合成莽草酸(三羟环己烷酸)的方法同时产生许多不希望的杂质或副产品,并从而导致低产量或低质量或二者兼低的莽草酸(三羟环己烷酸)。使用惯用的工业化学技术合成莽草酸(三羟环己烷酸)的困难,部分阻碍了使用莽草酸(三羟环己烷酸)来制备多种药学活性化合物。莽草酸(三羟环己烷酸)具有多手性中心的复杂化学结构。用化学方法生产质量可以接受的莽草酸(三羟环己烷酸)所需的较高花费,使得由这些莽草酸(三羟环己烷酸)制得的药物产品非常昂贵。由于生产大量莽草酸(三羟环己烷酸)涉及到处理巨大数量的多种中间体,这也影响了生产效率。因而迫切需要开发廉价有效的从植物中分离具有药学上可接受质量的莽草酸(三羟环己烷酸)且易于商业规模使用的方法。许多药用植物积累了足以经济地用于各种科学、技术和商业应用中作为化学原料的大量有机物质。经济实用的有机物质可作为工业油、树脂、单宁酸、皂甙、天然橡胶、树胶、蜡、染料、药物和多种特定产品的来源。在研究一些药用植物中,本专利技术者不期而遇到八角属植物中的一个特殊种,即喜马八角,它具有有用的医学特性,是莽草酸(三羟环己烷酸)的一种天然来源。在对经典印度草药文献进行调查(ayurvedic literature survey)并配合以开展至今的研究的基础上,选择了这一植物种以按工业或商业规模生产莽草酸(三羟环己烷酸)。喜马八角以其工业上的药用和香料性质而被开发。它是世界上最常见的现有八角属植物中的一种。在Arunachal Pradesh(印度),当地称它为“Lissi”。它是小至中等体积的树,存在于West Kameng,台湾,Lohit和Lower Subansiri地区的亚热带和温带阔叶林中,广泛分布于Bomdila,West Kameng地区。喜马八角的果实用于制药和香料工业。总体上,八角属植物含有大量不同类型的生物活性化学成分,大多数含有许多与倍半萜内酯化合物相关的二级植物代谢产物,莽草毒素(anisatin)、新莽草毒素(neoanisatin)和伪(pseudoanisatin);八角莽草毒素(veranisatins)A、B和C;4-表-异海松酸、8,11,13,15-松香酯反式(abietate tran)-19-酸、15-羟基脱氢枞酸和β-谷甾醇;1-三十烷醇、槲皮甙、莽草酸(三羟环己烷酸);挥发油如氧合苯基丙酸类(phenylpropanoids),基本上是黄樟素、4-甲氧黄樟素;类单萜葡萄糖苷如对 (p-menth)-1(7),4(8)-二烯-3-o-β-D-葡萄糖苷,许多苷类和其他活性成分。八角属植物的果实有抗菌、驱风、利尿、止牙痛、兴奋和健胃的性质。内服可用于治疗腹痛、消化不良和诸如以腰痛为主诉的情况。它经常见于消化不良和咳嗽合剂的药物中,至少部分是由于它那令人愉快的洋茴香的香味。它是多种消化紊乱,包括急腹症的有效治疗药物,可安全用于儿童。经常在饭后小量咀嚼该果实,以促进消化并清新口气。果实具有与青霉素相似的抗菌作用。用于咀嚼时,在未成熟时采集果实,成熟果实用于提取挥发油和干燥用于煎剂和粉剂。现有技术中描述了八角(Illicium verum Hook)和Illicium religiosum Sieb.的微量化学,但两种植物的种子均未见含有莽草酸(三羟环己烷酸)]。从植物中经冗长的多步分离过程制得莽草酸(三羟环己烷酸)。不幸的是,从八角属植物的果实中分离莽草酸(三羟环己烷酸)的困难妨碍了它在千克水平合成中的应用。在从植物中提取莽草酸(三羟环己烷酸)过程中出现的另一个困难是高温下在提取过程中水作为溶剂的使用。由于水的高介电常数,许多苷类与莽草酸(三羟环己烷酸)一起被提取,大规模地从苷类混合物中分离莽草酸(三羟环己烷酸)变得困难。莽草酸(三羟环己烷酸)是多种生物碱类、芳香族氨基酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、单宁酸、木质素、吲哚和吲哚衍生物的前体。它广泛用作药物合成中的手性构件。终产品的一个例子是抗病毒药GS4104,一种用于治疗和预防A型流感和B型流感的神经氨苷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从已知含有莽草酸的植物中制备莽草酸的方法,包括:    a)用除水以外的极性溶剂反复提取粉碎的植物部分的成分    b)将步骤a)的提取物过滤,合并并浓缩    c)用非极性溶剂,使步骤b)的提取物富含莽草酸    d)用极性溶剂,从步骤c)的提取物中分离莽草酸。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:A卡纳加G舒克拉M阿加瓦尔CK卡蒂亚PK巴特纳格尔
申请(专利权)人:兰贝克赛实验室有限公司
类型:发明
国别省市:IN[印度]

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