喜树碱提取的关键技术
喜树碱提取方法研究
L . 3色谱条件进行测定 , 每 每月 中旬 和月底 的晴天采集喜树 嫩叶和成熟 叶 . 4 .、0 0m / . 505 . g 按照 1 取 同时在 4 7 月、 月和 1 月 , 0 分别标记枝顶端刚展开 个浓度标准 液重 复进样 5次 , 色谱峰面积 的平
的第 1 位新叶 , 每隔两天采集一次标记的叶片 . 采
对 喜树 碱 进 行 结 构 修 饰 、 或直 接筛 选 与 喜 树 碱 结
构相类似的衍 生物 , 既能保持喜树 碱原有 的抗 癌 浯陛, 又能提高溶解 度 , 减少毒 副反应 , 而具 有 从 较高 的 临床应用 价 值 . 献 [ J文 7一l] 道 了几 种 0报 实验室及生产中常用 的喜树碱提取 方法 , 在此基 础上 , 本研究利用高效液相色谱法( e C , H L )分别采 用索氏回流提取 、 超声提取 、 碱法提取对喜树叶 中 喜树碱 ( P ) C T含量的季节变化进行研究 , 以确定最 佳 的生 产工艺 .
本 实验 色谱 条 件为 : 国 Ko srO SC 8柱 美 rmt D 1 a (. 4 6×10In5/n ; 动 相 , 5 l, a )流 n 乙腈 +水 ( 3+7 3 ;
份体积 乙腈 与 7份体 积水混合 ) 流速 10m ; . L・ rn 检 测波 长 24r 进样量 2 ; 温 2 a ~; i 5 m; i o 柱 5℃ .
、 .7 12 N o 2 .
J n. 2 0 u 0 8
文章编号: 0 — 4220 )2 08 — 3 1 4 52 (080 — 09 0 0
喜 树 碱 提 取 方 法研 究
孙雁 霞 , 晓勇 , 邬 王跃 华 徐 文俊 郭 勇 , 大兴 , , 石
喜树碱提取的关键技术
2.碱法提取
以乙醇为溶剂提取CT不仅成本高且通常提取时间较长能量消耗较大。以稀NaOH溶液为溶剂成本低提取反应在常温下进行提取时间短提取率也较高且无消防要求是一种相对于乙醇提取较理想的提取方法。王洋等用碱法提取喜树果粉中的CT并确定最佳试验条件为:提取时间3~4hNaOH溶液浓度0.3%用量为每次16 ml/g原料室温提取。
喜树(Camtotheca acumznata Decne.)属山乡莨萸目(Cornal-e.s)珙桐科(Nyssaceae)旱莲属植物落叶乔木分布于我国长江流域及西南各省和印度部分地区台湾、广西、河南等也有栽培最早的文字记载在1848年的《植物名实图考》中。1966年美国的Moneroe E.Wall从喜树的皮中分离出喜树碱(CamtothecinCT)经肿瘤试验证明这种色氨酸一萜烯类生物碱具有抗癌活性从而引起了人们的广泛关注。
喜树碱的生产主要有天然提取、全化学合成和半化学合成三种方法。
天然提取法制得的CT为S构型活性高。但由于含CT的天然植物资源有限、CT含量少且易受季节、产地等因素的影响从而限制了该法的广泛应用。天然提取法主要有有机溶剂法、碱法、柱层析法和树脂吸附法等方法。渗滤法所得产品的纯度稍低颜色较深但步骤简单回收率高后处理方便;碱法提取有提取时间短提取率高等优点;柱层析法和树脂吸附法所得产品的纯度高但得率稍低步骤繁琐。
1.有机溶剂提取与萃取分离
原料经粉碎按渗滤法以70%~90%乙醇为溶剂提尽可溶成分浓缩渗滤液滤除不溶物在滤液中用氯仿提取多次合并氯仿提取液回收氯仿于残留物中加氯仿:甲醇(1:1)并回流加热分去不溶物冷却溶液CT即可结晶析出重结晶后可得纯品熔点260℃以上既可药用。如呆反复重结晶熔点可以进一步提高。CT的毒性较大在提取时需小心操作。
喜树果中喜树碱和羟基喜树碱的快速分离
图 1 喜 树碱 和 羟基 喜树碱 结构
1 材料与仪器
1 . 1原 料和 试 剂
Hale Waihona Puke 梯度 洗脱 。用薄层板 ( 展开 剂:C HC I 3 . C H 3 C OC H 3( 7 : 3 ) , 喜树碱呈 蓝色 R f = 0 . 5 , 1 0 . 羟基 喜树碱呈 浅红色 R f = 0 . 2 ) 检测 。 分别 把只 含喜树碱 、 羟基喜树碱部分的流出各 自合并、 旋干 ,
对肝癌 、胃癌 、 白血病 、膀胱癌等有一定 的疗效【 3 】 。喜树碱
毒性较大 , 但 以喜树碱及其衍生物为基础 , 开发高效、低毒, 水溶性抗癌药物具有简便 、经济 的优 点,是 当前抗癌药物主 要 开发途径之一 。1 0 . 羟基喜树碱 对肿瘤有 明显抑 制作用 , 效 果好 且毒性低 ,已经成 为喜树碱类衍生物研究 的重要 中间 体 。 目前 已有拓普替康 ( T o p o t e c a n , T P T , 9 一 Ⅳ’ Ⅳ’ - 二 甲基亚胺
2 实验 方 法 与结果
2 . 1 提 取
称新鲜晒干喜果粉碎成 1 0  ̄2 0目,用 1 . 5 %的氢氧化钠 浸渍 1 5 h后分装于渗漉桶 中;然后用 0 . 3 %氢氧 化钠 溶液渗 漉 ,收集 1 8  ̄2 0倍渗漉液,加盐酸搅 拌调 p H = 2  ̄3 ,前 后 用适量 的氯仿 、乙酸 乙酯分别萃取 。
熔点仪 ,X R C . 1 型; S H Z . D循环水真空泵。
树碱 、羟 基喜树碱 ( H y d r o x y c a m p t o y h e c i n , HC P T)等能抑制
拓 扑异构酶 I ( T o p o I)[ 2 】 ,从而表现 出显著 的抗癌活性 ,
喜树论文:喜树喜树碱营养元素提取纯化
喜树论文:喜树喜树碱营养元素提取纯化【中文摘要】为了满足人们对抗癌药物喜树碱的需求,本文研究了外源营养元素对一年生喜树幼苗喜树碱含量的影响,一年生幼苗中喜树碱含量的动态变化以及幼苗中喜树碱的提取纯化工艺,结果如下:通过对喜树碱含量测定方法的研究,得到以下结论:1、建立了RP-HPLC法分析条件:色谱柱为phenomenex Luna C18(2)色谱柱(4.6 mm×250mm,5μm),流动相为乙腈-水(30:70);流速1ml/min;检测波长254 nm;柱温40℃;进样量20μL。
该色谱条件下,喜树碱保留时间适中,峰形良好,与杂质分离较好。
2、供试品溶液的制备方法如下:取喜树样品粉末约1.0g,精密称定,置于具塞锥形瓶中,精密加入甲醇50ml,称定重量。
于50℃超声提取1h,冷却至室温,称定重量,用甲醇补足减失重量,摇匀,0.45μm滤膜过滤,续滤液作为供试品溶液。
通过对一年生喜树幼苗生物量变化及喜树碱积累的研究,得到以下结论:1、一年生喜树幼苗在7-10月生长较快,叶、茎、根的干物质量迅速增加。
不同月份喜树叶中喜树碱含量成一条单峰曲线,以8月中旬叶中含量最高。
不同月份喜树茎和根中喜树碱含量类似成一条正弦曲线,喜树碱含量的极大值在8月中旬,极小值在10月中旬。
2、在6-11月期间,喜树幼苗整株及根、茎的喜树碱总量持续增加。
叶中喜树碱总量成一条单峰曲线,以10月中旬叶中喜树碱总量最高。
喜树整株和叶中喜树碱总量在7-10月增长较快,茎中喜树碱总量在7-11月增长较快。
通过对外源营养元素对喜树幼苗生长及喜树碱积累影响的研究,得到以下结论:1、氮元素对喜树幼苗生长及喜树碱积累的影响:1)氮元素能促进喜树幼苗的生长,但当施氮量大于0.95g/株时,茎和根的生物量增加不显著,仅喜树叶片显著增加。
不同施氮水平下,喜树幼苗各器官喜树碱含量成一条单峰曲线,各器官中喜树碱含量在施氮量为1.90g/株时最高。
喜树碱的研究进展
喜树碱的研究进展摘要现代临床试验表明喜树碱(Camptothecin,CPT)是一种具有抗癌活性的生物碱,它对膀胱癌、脑癌、肝癌等30余种恶性肿瘤都有不同的程度的疗效。
本文从喜树碱的研究历史、喜树碱的抗癌活性、喜树(Camptotheca acuminate. Decne) 中喜树碱的资源、化学合成喜树碱以及采用生物技术获得喜树碱等方面综述了喜树碱的研究进展,旨在为今后喜树碱进一步开发利用提供依据。
关键词喜树碱;抗癌活性;喜树碱来源Abstract Modern clinical experiment shows that Camptothecin is a kind of alkaloid possessing antitumor ctivities in different cancers,such as bladder cancer 、cerebrum cancer、liver cancer and so on.. In this paper, In order to offer foundation for further researching Camptothecin hereafter,an overview is given on advances in the research of Camptothecin from the following aspects: the history of Camptothecin development、antitumor activity of Camptothecin、sources of Camptothecin in Camptotheca acuminate. Decne、composing Camptothecin in chemical method and obtaining Camptothecin in biological technology, etc.Key words Camptothecin;antitumor activity;sources喜树(Camptotheca acuminate.Decne.)为珙桐科(Nyssaceae)喜树属(Camptotheca Decne.)植物[1],是我国的南方特有的落叶乔木树种,分布于我国长江流域及西南各省和印度部分地区,台湾、广西、河南等地也有栽培。
喜树碱类原料药的不对称化学全合成生产关键技术与产业化
2015年复旦大学拟申报国家技术发明奖项目公示一、项目名称用喜树碱类原料药的不对称化学全合成生产关键技术与产业化二、推荐单位中国石油和化学工业联合会三、项目简介癌症是严重危害人类健康的第二号“杀手”,全球每年癌症死亡人数高达800余万。
喜树碱类原料药是一类具有极强抗癌活性的生物碱。
这类原料药现有羟喜树碱、伊立替康、托泊替康和贝洛替康4个品种在临床上广泛使用,还有20多个候选物处于临床开发阶段,将陆续上市。
此类原料药疗效确切,毒副作用低,已成为临床上使用最多的抗癌药物之一。
然而,国内外工业生产喜树碱类原料药均采用半合成生产工艺,而此工艺长期依赖于从天然植物喜树中提取的喜树碱作为化工生产原料,再经多步化学转化工序而实施。
由于喜树碱在喜树中的含量仅有0.06%,故每生产1吨喜树碱类原料药至少需要消耗约2500吨喜树,从而使该产业可持续发展受到严峻挑战。
为此,近40年来全球竞相开展化学全合成研究,已开发了30多条化学不对称全合成途径,但至今未能实现产业化。
其主因是:1)喜树碱原料药(20S)-立体中心的引入;2)喜树碱原料药喹啉五环骨架的构筑这两大技术难点一直未取得实质性突破。
本项目历经十余年科技攻关,围绕着喜树碱类原料药的化学不对称工业全合成,已取得了以下3项突破性的核心发明技术:1、发明了一类新型高效可回收的手性聚合物负载(2R,8aS)-樟脑磺酰氧氮丙啶氧化剂及其与此配套的高立体选择性氧化技术,实现了潜手性三环内酯的高对映选择性氧化,获得了高光学纯度的核心手性合成砌块(5S)-三环羟内酯缩酮(99%ee),为喜树碱类原料药的化学不对称工业全合成提供了共性支撑技术。
2、发明了一种喜树碱类原料药的喹啉五环骨架的高效催化缩合闭环技术,该技术清洁绿色,实现了此类原料药质量的有效控制,降低了整体生产成本。
解决了喹啉五环骨架的构筑的难题。
3、针对喜树碱类原料药化学全合成过程中活性官能团的定向封闭的问题,发明了一种三甲基氯硅烷促进二环中氮茚的高效六元环缩酮化技术,实现了此类原料药的高区域选择性化学可控合成,降低了工艺物耗能耗。
从喜树中提取喜树碱的工艺研究进展
从喜树中提取喜树碱的工艺研究进展[摘要] 近几年来,喜树碱及其衍生物的药理作用已经普遍受到各国医学专家的极度重视,本文简单介绍了喜树碱及其衍生物的基本特性以及药理作用。
总结了当前从喜树中提取喜树碱的几种工艺过程并对比分析了每种工艺的优缺点。
结果表明匀浆提取法是较快速、有效的提取方法。
[关键词] 喜树碱药理作用提取喜树碱及其衍生物具有比较明显的抗癌作用,最近几年在临床上有比较多的应用,而且疗效相对其他的抗癌药物更为明显,因此其提取工艺被各国医学专家不断地进行研究,并进行各种药理作用的临床实验。
结果证明喜树碱及其衍生物具有抗肿瘤,抗癌,免疫抑制,抗病毒,抗早孕,改变皮肤表皮的角化过程等作用;对胃癌、肝癌、膀胱癌及白血病等恶性肿瘤都有显著的疗效,是一种有较高药用价值的植物资源。
因此,不断地探索和改进其提取方法就成为了化学工作者的首要工作。
1.喜树碱的简介喜树碱(Camptothecin)是从珙桐科喜树(Camptotheca acuminata Decne)的木部、果实、根皮、种子和叶子中提取出来的一种生物碱,分子式为C20H16N2O4,分子量348.34,为淡黄色针状晶体,熔点264~267℃;该分子为五环结构,含有一个毗咯喹啉环,一个共轭的吡啶酮环和一个六元α—羟基内酯环[1];喜树碱的化学性质不同于普通的生物碱,其没有明显的碱性,属于中性的喜树碱,与一般的生物碱试剂无反应,避光十分稳定,加热可使喜树碱分解;不溶于水,不溶于一般的有机溶剂,除吡啶、氯仿和甲醇的混合溶液、二甲基亚砜等少数有机溶剂外,不溶于酸,与酸不易成盐,所以不能用常规的方法提取、分离喜树碱。
通过大量的实验证明,喜树碱具有抗肿瘤,抗癌,免疫抑制,抗病毒,抗早孕,改变皮肤表皮的角化过程等作用,目前已经临床应用:用于恶性肿瘤,银屑病,治疣,急慢性白血病以及血吸虫病引起的肝脾肿大等。
喜树碱具有的抗癌活性是1966年美国国立癌症治疗服务中心(CCNSC)Monroe E. Wall博士最初发现[2]。
喜树碱的制备方法
V = IRI OH, 2= R3 OH; R H, = l = i RI OH, 2= R = t f R H, 3 OCH3
喜树碱 的化学 性 质不 同 于普 通 的生物碱 , 其没 有
明显 的碱性 , 于中性 的喜 树碱 。喜树 碱 与一般 的 生 属 物碱 试 剂无 反 应 , 常用 的检 测 试 剂 : 化 铋 钾 和苯 如 碘 酚试 剂 , 阴性 ; 哚 分 析 , 反 应 ; 呈 吲 负 与各 种 酸 不形 成
般 认 为果 实 中喜 树 碱 的含 量 最 高 , 次 为 根皮 、 其 树根
和树皮 , 而树 枝 含 量较 低 。近 年来 的研 究结 果 表 明组 织 越幼 嫩 , 树 碱 的含 量 越 高 ; ( ) 喜 枝 叶 龄越小 , 含量越 高 :皮质 较 木 质 含 量 高 。 嫩 叶 中喜树 碱 的含 量 高达 0 %, 种子 中含 量 的 1 . 是 4 . 。 由于喜 树 植 株有 简单 5倍 易 得 、 树 碱 含 量 高等 优 点 , 喜 因此 是 目前 获 得 喜 树碱
从植 株 中提 取 喜 树 碱 研 究 最 早 ,条 件 也 比较成 熟。
16 9 6年 美 国 的 Mo reEWa 等 首 次从 喜 树 茎 no . l l
的提 取物 中分 离 出喜 树 碱 , 们 首先 将植 物 原料 通过 他
热 庚 烷 去 除无 效 成 分 , 乙醇 提 取 、 缩 、 经 氯仿 一 浓 后 乙
V RI H , 2= = R OH , = ; R3 H
是 目前最 有效 、 速 的办 法 , 其 生 产 受 到 喜树 生 长 迅 但 发 育和环境 因素 的影 响 , 量 开采 还会 造 成 资源 匮乏 过 和生态学 问题 , 是 限制 喜 树碱 生 产 的主 要 因素 。合 这
优化喜树果中喜树碱和10-羟基喜树碱的匀浆提取工艺
1 0 3 3 , a d t erlt e d vain f x e me tl d s lt nv l e ee0.5 a d0 8 % ,r se t e T ee t c .6 % n h eai e it so p r na i ai au sw r 7 % n . 8 v o e i n a mu o ep ci l v y. h xr . a
A s a t a p t e C T a d1 一y r cm t hc H P )i ses f r t m t hce o m  ̄ b t c :C m th i P ) n h d ya p t i r o e n( 0 x o e n( C T n ed u u c po e z i o F csa t aa
为0 178 ,与 模 型 值 相 对偏 差分 别 为 05 %和 07 % ,说 明 回 归 方程 可 以很 好 地 预 测 实验 结 果 。 .0 % .3 .8
关键词 :喜树果 ;喜树碱 ;1 0一羟基喜树碱 ;匀浆提取 ;响应 面
中 图分 类 号 : . 6 文献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :10 —05 (0 9 2— 02 6 0 1 0X 20 )0 02 —0
( 北 林 业 大学 ,哈 尔 滨 东 l04 ) 5o0
摘
要 :采用匀浆提取的方法从喜树果中提取喜树碱和 l 0一羟基喜树碱 ,考察 乙醇体积分数 、匀浆 时间和
喜树嫩叶中喜树碱的提取分离与鉴定
树叶 中喜树碱 的提取报道 很少 , 而对 枝顶 端 的 1~3
片 叶中喜树 碱的提取 分离更 是未 见报 道 。本 实验 以 3 年生喜树枝顶端 的 1— 3片 叶为原料 , 以碱液为 溶剂提
取分离喜树 碱 , 采用 高 效液 相色 谱法 来考 察 提取分 并
离 的效果 。 1 实验 仪器与材料 美 国 Wa r I h 6 0 高 效 液 相 色 谱 仪 , - t s ) a0 E e e Wa
精密称取喜树碱标 准样 品 5 于 1mL容量瓶 , mg 0 以 甲醇 一 (/ 水 yv=6 4 为 溶剂 超声 波 溶解 并 定 容 至刻 :) 度, 摇匀备用 。 2 3 喜树 碱的提取 . 15 1' C杀青 ,O一8 ℃ 烘 干 制成 干 粉 , 密称 取 喜 7 0 精
树 叶干粉 4 g于 2 mL锥形瓶 中 , 5 加入适 量 N O a H溶液 ,
喜树嫩 叶中提 取喜树 碱 。实 验结果 表 明 , 0 3 N O 以 . % a H溶 液 为溶 剂 , 1 mL g原 料 ・ 按 4 /
次, 超声波提取 3 mi, 0 n 可使 喜树 碱与相邻组分达到 良好分离 。 关键词 : 喜树碱 碱液 HL P C法 下龙头铺 。
2 实 验 方 法
34 样 品保 留时间推迟 的原 因分析 . 对照 品中喜树 碱 的保 留时 间为 4 3 , .6 而样 品 中喜 树碱 的保 留时 间均滞后 ( 图 2 图 3 图 4 图 5 。这 见 、 、 、 ) 是 由于对照 品是羟基喜树 碱 , 其极 性大于喜树 碱 , 以 所 在相 同的色谱条件下 , 羟基 喜树碱 先于喜树 碱洗脱 出, 故 同等条件下样品 中喜树碱保 留时问推迟 。
C T 一3: B C ;C T 一4: B2 P A2 l 2 P A2 Cl
从喜树果中综合提取喜树碱及脂肪酸的工艺研究
2 . 广东工业大学 轻工化工学院, 广东 广州 509 ) 00 1
【 要】优化了控制 S —O 萃取喜树果中的喜树碱和脂肪酸 ( 捕 CC 2 亚麻酸、油酸、棕榈酸、亚油酸)的萃取效率的温度、压力、
携带剂等参数 。进行 了有关的实验 ,揭示了温度 、压力对 S — O2 C C 萃取喜树果中的脂肪酸 的萃取效率的影响,确定最优萃取 条件 是 压力 为 2 a 0 Mp ,温 度为 3  ̄ 5C。同时揭示温度、压力对 S — O 萃取喜树果 中的喜树碱 的萃取 效率 的影响 ,确定最 优萃取条件是压 CC 力为 3 a 5Mp ,温度为 3  ̄。评价了提携剂浓度的影响,最佳条 件足 :每克物料加入 06 L分析纯无水乙醇。确定萃取 喜树果 中的 5C .m 脂肪酸 的萃取压力取 2 a 0Mp 既对脂肪酸 的萃取有利又对喜树碱 的萃 取有利 。确定了喜树碱收率为 0 2 %,纯度为 9 _% , .5 0 78 脂肪酸 收率为 l %。确定了提取喜树碱和脂肪酸 的工艺流程 。 _ 8
Li h n i- uz a me ‘
,
Cui n d Yi g e‘ F n in i n a gya xo g ,
( .De a m n f h mi r a dc e c ln ier g Z o g a A rtc ncl ol e Gun zo 1 2 5 1 p r e t e s y n mia e gn ei h n k i goeh i l g , ag h u 2 ; t oc t h n aC e 5 0
c n i o sme r o c n r t n o .mL lo o/ a l . r m e a ay i o x r ci n c r e p e s h t h r s u eo 0 M p o d t n wa t n e tai f 6 i o f c o 0 a c h l s mp e F o t n l ss f t t a v si a p a a ep e s r f2 a g h e a o t r t t
喜树碱和10-羟基喜树碱提取方法的比较与优化
喜树碱和10-羟基喜树碱提取方法的比较与优化作者:沈少华刘姬艳胡江琴等来源:《湖北农业科学》2011年第21期摘要:以乙醇为溶剂,比较了浸提法、超声波法、微波法和匀浆提取法从喜树(CamptothecaacuminataDecaisne)幼叶中提取喜树碱和10-羟基喜树碱的效果,并通过正交试验设计对提取温度、提取时间以及匀浆时间对提取效率的影响进行了分析。
利用反向-高效液相荧光法检测喜树碱和10-羟基喜树碱的浓度。
结果显示提取10-羟基喜树碱的最优条件为匀浆12min、60℃浸提30min、超声处理30min;提取喜树碱的最优方案为匀浆12min、60℃浸提30min、超声处理15min。
多种提取工艺混合使用能显著提高喜树碱和10-羟基喜树碱的产率。
关键词:喜树碱;10-羟基喜树碱;喜树(Camptothecaacuminata);提取方法中图分类号:R284.2文献标识码:A文章编号:0439-8114(2011)21-4459-04ComparisonandOptimizationofExtractionMethodsforCamptothecinand10-HydroxycamptothecinfromCamptothecaacuminataSHENShao-hua,LIUJi-yan,HUJiang-qin,CHENBo,WANGLi-lin(SchoolofLifeandEnvironmentSciences,HangzhouNormalUniversity,Hangzhou310036,China)Abstract:Usingethanolassolvent,4methodsincludingstirringextraction,homogenateextraction,ultrasonicextractionandmicrowave-assistedextractionwere adoptedtoextractcamptothecin(CPT)and10-hydroxycamptothecin(HCPT)fromCamptothecaacuminata.Theeffectsofextractiontemperature,extractiontimeandhomogenatetimeontheyieldofCPTandHCPTwerestudiedbyorthogonaldesign.Andtheextractswereanalyzedby reverse-high performance liquid fluorescence method.TheoptimumconditionsforextractingHCPTwerehomogenationfor12min,60℃waterbathfor30minandultrasonicextractionfor30min;whileforextractingCPTwerehomogenationfor12min,60℃waterbathfor30minandultrasonicextractionfor15min. Thecombinationofdifferentmethodscouldobviouslyimprovetheextractionefficiency.Keywords:camptothecin;10-hydroxycamptothecin;Camptothecaacuminata;extractionmethods喜树(CamptothecaacuminataDecaisne)为山茱萸目(Cornales)珙桐科(Nyssaceae)旱莲属植物,是中国特有的多年生高大落叶乔木。
喜树碱类原料药的不对称化学全合成生产关键技术与产业化
2015年复旦大学拟申报国家技术发明奖项目公示一、项目名称用喜树碱类原料药的不对称化学全合成生产关键技术与产业化二、推荐单位中国石油和化学工业联合会三、项目简介癌症是严重危害人类健康的第二号“杀手”,全球每年癌症死亡人数高达800余万。
喜树碱类原料药是一类具有极强抗癌活性的生物碱。
这类原料药现有羟喜树碱、伊立替康、托泊替康和贝洛替康4个品种在临床上广泛使用,还有20多个候选物处于临床开发阶段,将陆续上市。
此类原料药疗效确切,毒副作用低,已成为临床上使用最多的抗癌药物之一。
然而,国内外工业生产喜树碱类原料药均采用半合成生产工艺,而此工艺长期依赖于从天然植物喜树中提取的喜树碱作为化工生产原料,再经多步化学转化工序而实施。
由于喜树碱在喜树中的含量仅有0.06%,故每生产1吨喜树碱类原料药至少需要消耗约2500吨喜树,从而使该产业可持续发展受到严峻挑战。
为此,近40年来全球竞相开展化学全合成研究,已开发了30多条化学不对称全合成途径,但至今未能实现产业化。
其主因是:1)喜树碱原料药(20S)-立体中心的引入;2)喜树碱原料药喹啉五环骨架的构筑这两大技术难点一直未取得实质性突破。
本项目历经十余年科技攻关,围绕着喜树碱类原料药的化学不对称工业全合成,已取得了以下3项突破性的核心发明技术:1、发明了一类新型高效可回收的手性聚合物负载(2R,8aS)-樟脑磺酰氧氮丙啶氧化剂及其与此配套的高立体选择性氧化技术,实现了潜手性三环内酯的高对映选择性氧化,获得了高光学纯度的核心手性合成砌块(5S)-三环羟内酯缩酮(99%ee),为喜树碱类原料药的化学不对称工业全合成提供了共性支撑技术。
2、发明了一种喜树碱类原料药的喹啉五环骨架的高效催化缩合闭环技术,该技术清洁绿色,实现了此类原料药质量的有效控制,降低了整体生产成本。
解决了喹啉五环骨架的构筑的难题。
3、针对喜树碱类原料药化学全合成过程中活性官能团的定向封闭的问题,发明了一种三甲基氯硅烷促进二环中氮茚的高效六元环缩酮化技术,实现了此类原料药的高区域选择性化学可控合成,降低了工艺物耗能耗。
从喜树叶中提取喜树碱工艺研究
从喜树叶中提取喜树碱工艺研究
张志信;张仕秀;宋关斌
【期刊名称】《生物技术》
【年(卷),期】2003(13)5
【摘要】为优化从喜树叶中提取喜树碱工艺条件 ,以 10kg喜树叶为原料得到的提取物中所含喜树碱的质量为指标 ,采用四因素三水平正交设计法 ,筛选影响喜树碱提取工艺的因素 ,探索最优的提取工艺条件。
实验证明 ,合理的提取方法为 :pH值为 1.9的酸水法浸提 3次 ,上离子交换柱 ,用pH为 3.5的 81%的乙醇溶液洗脱 ,从10kg喜树叶中得到 2 .74 0提取物 ,其中喜树碱的含量为 98.5 2 %。
【总页数】2页(P24-25)
【关键词】喜树;喜树碱;提取工艺;正交实验
【作者】张志信;张仕秀;宋关斌
【作者单位】重庆大学生物工程学院;文山师范高等专科学校
【正文语种】中文
【中图分类】Q946.88
【相关文献】
1.正交试验法优化喜树叶中喜树碱的提取工艺 [J], 马云超;马珊珊;徐珊珊;丁孝营;宋冰
2.大孔吸附树脂对喜树叶中喜树碱的纯化工艺研究 [J], 马云超;马珊珊;郭继业;宋冰;丁孝营;徐珊珊
3.匀浆法提取喜树果和喜树叶中喜树碱的研究 [J], 史伟国;祖元刚;赵春建;杨磊;李佳慧
4.匀浆提取喜树叶中喜树碱和羟基喜树碱工艺研究 [J], 史伟国;祖元刚;赵春建;杨磊
5.从喜树叶中碱法提取喜树碱新工艺 [J], 王洋;于涛;张玉红;祖元刚
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喜树(Camtotheca acumznata Decne.)属山乡莨萸目(Cornal-e.s)珙桐科(Nyssaceae)旱莲属植物落叶乔木分布于我国长江流域及西南各省和印度部分地区台湾、广西、河南等也有栽培最早的文字记载在1848年的《植物名实图考》中。
1966年美国的Moneroe E.Wall从喜树的皮中分离出喜树碱(CamtothecinCT)经肿瘤试验证明这种色氨酸一萜烯类生物碱具有抗癌活性从而引起了人们的广泛关注。
人们先后从喜树果实、根、树皮中发现31种化合物其中喜树碱及其衍生物10余种。
大量研究证实它们有良好的抗癌活性。
但由于喜树碱不溶于水加之其钠盐毒副作用较大因此人们对喜树碱的结构改造进行了广泛研究旨在提高溶解度降低毒性延长内酯环在体内的保留时间及增加生物活性等。
迄今所报道的喜树碱衍生物已经达数百种其中羟基喜树碱( Hydroxycamtotb-ecinHCT)拓普替康(TootecanTT9-NN’一二甲基亚胺基一10-羟基喜树碱)伊立替康(Camtothecin-11CT-1I)以及氨基、硝基喜树碱等在临床显示了广泛的抗癌活性。
目前喜树碱类药物已进入临床阶段并获美国FAD的批准成为继紫杉醇之后第二个获准上市的具抗癌活性的天然药韧。
总体来看临床试验所开发的衍生物主要有两类:一类是以CT-11和TT为代表的水溶性衍生物;另一类是以9一硝基和9一氨基为代表的喜树碱的水不溶性衍生物。
20世纪70年代初喜树碱进人临床研究阶段用喜树碱进行人体胃肠癌的实验性治疗对部分病人的症状有所缓解;用其钠盐的水溶液及腹腔注射方式还可治疗白血病和其他一些癌症。
由于喜树碱的毒性和令人难以忍受的副作用如恶心、呕吐以及制成水溶性的钠盐后抗癌活性降低等原因使试验受阻喜树碱的研究一度进入低潮阶段。
1985年Y.H. Hsiang发现喜树碱能阻断拓扑异构酶Itooisomerase Itool)的合成too I是一种与细胞分裂密切相关的一种酶阻断这种酶的产生即可阻止癌细胞的生长说明喜树碱的作用靶是too I而不是拓扑异构酶Ⅱ(tooⅡ)这是其抗癌机理的独特之处。
这一发现掀起了喜树与喜树碱研究的新高潮。
随后的10多年中人们对CT及其衍生物的药理作用进行了大量的研究发现这类药物除广泛的抗肿瘤活性外还具有抗病毒(可能的治疗艾滋病的作用)和治疗皮肤病等多方面的作用。
喜树碱的生产主要有天然提取、全化学合成和半化学合成三种方法。
天然提取法制得的CT为S构型活性高。
但由于含CT的天然植物资源有限、CT含量少且易受季节、产地等因素的影响从而限制了该法的广泛应用。
天然提取法主要有有机溶剂法、碱法、柱层析法和树脂吸附法等方法。
渗滤法所得产品的纯度稍低颜色较深但步骤简单回收率高后处理方便;碱法
提取有提取时间短提取率高等优点;柱层析法和树脂吸附法所得产品的纯度高但得率稍低步骤繁琐。
1.有机溶剂提取与萃取分离
原料经粉碎按渗滤法以70%~90%乙醇为溶剂提尽可溶成分浓缩渗滤液滤除不溶物在滤液中用氯仿提取多次合并氯仿提取液回收氯仿于残留物中加氯仿:甲醇(1:1)并回流加热分去不溶物冷却溶液CT即可结晶析出重结晶后可得纯品熔点260℃以上既可药用。
如呆反复重结晶熔点可以进一步提高。
CT的毒性较大在提取时需小心操作。
2.碱法提取
以乙醇为溶剂提取CT不仅成本高且通常提取时间较长能量消耗较大。
以稀NaOH溶液为溶剂成本低提取反应在常温下进行提取时间短提取率也较高且无消防要求是一种相对于乙醇提取较理想的提取方法。
王洋等用碱法提取喜树果粉中的CT并确定最佳试验条件为:提取时间3~4hNaOH溶液浓度0.3%用量为每次16 ml/g原料室温提取。
3.柱层析提取分离
柱状层析法的基本过程是先用氯仿提取再向提取液中加工业乙醇后用乙酸乙酯提取经常压浓缩即得提取液。
将提取液进行柱层析洗脱液为含2%、4%甲醇的氯仿含2%甲醇溶剂部分析出为CT含4%甲醇部分析出的淡黄色棱柱状晶体为HCT得率为十万分之一。
4.大孔吸附树脂法
采用大孔吸附树脂法从喜树果中提取CT的工艺流程如下所示。
工艺要点如下:
①用80%乙醇室温浸泡24 h共浸泡5次;
②采用AB-8树脂27℃1 mol/L盐离子浓度H8的水相作为上柱吸附条件流速2 BV/h进行吸附;
③用6倍床体积H3的氯仿一乙醇(1:1)混合溶剂洗脱流速2 BV/h;
④浓缩回收溶剂再用氯仿一乙醇(1:1)重结晶得CT成品。
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