麻黄碱两种来源途径的最新概述
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一:麻黄碱两种来源途径简介:
麻黄碱为麻黄草主含生物碱, 主要是1-麻黄碱、d-伪麻黄碱、麻黄次碱及甲基麻黄碱和去甲基麻黄碱等, 另含少量的挥发油、有机酸等成分。其中主要药用成分为麻黄碱和伪麻黄碱。麻黄碱是植物麻黄的主要药用成分之一。麻黄是一种药用植物, 为麻黄科植物草麻黄或木贼麻黄或中麻黄的干燥草质茎。麻黄是一种与麻黄碱同效的草药, 而麻黄碱是其主要有效成分之一, 5中国药典6 规定麻黄草中麻黄碱( C10H15NO) 的含量018% 以上才符合药用标准。中国是世界上惟一的天然麻黄碱生产国,麻黄为我国特产中药。我国麻黄的主要产地是内蒙古,其次是新疆、山西、吉林、辽宁、宁夏、甘肃、陕西、河北、河南等地。草麻黄产量最大,麻黄商品主流;中麻黄次之,木贼麻黄产量最小。其他药源:丽江麻黄产云南,四川,贵州。表面具较粗深的纵沟纹。膜质叶先端2裂。麻黄碱含量不少于0.6%。每年仅新疆地区,消耗麻黄草的用量在8~10万吨左右。由于生长麻黄草的主产区是中国沙漠化最为严重的地方。而麻黄草又是这些地区的主要固沙植物,所以,近年来麻黄草的过度采挖,已经对这些地区的生态环境造成了严重影响。因此。以化学合成手段生产符合市场要求的麻黄碱将是减少麻黄草的采挖,保护生态环境,满足市场需求的有效途径。目前,化学合成手段生产麻黄碱面临的主要问题是如何低成本地得到光学纯的
产物。
赤峰制药集团所属的艾克制药科技股份有限公司通过引进海南、深圳等地的风险投资解决了百吨合成麻黄素项目所需资金,2001年9月合成麻黄素车间顺利投产。当年爱克公司的主营收入就达到2951万元,实现利税645万元。目前公司的二期工程正在招商,投产后,合成麻黄素的年产量将达到400吨。根据预测,公司将拥有国际麻黄素市场霸主地位的前景。麻黄碱可以从麻黄植物中提取麻黄碱, 也可以有机合成法合成麻黄碱、微生物发酵生成麻黄碱、细胞培养法生成麻黄碱。经过多年科研攻关,赤峰市制药集团取得全化学法合成生产麻黄素的成功,并在关键技术上获得专利,拥有自主知识产权。该研究项目是国家“双高一优”和火炬计划中的项目。这是继德国之后,我国成为世界上第二个全化学法合成生产麻黄素的国家。据了解,以往生产麻黄素的原料是麻黄草。大量采集麻黄草已经严重破坏了草场、田野的生态平衡。为保护环境及可持续发展,赤峰市制药集团自1998年以来,先后投入资金1亿多元,对企业进行了大规模的技术改造和大修。目前,除了合成麻黄素以外,盐酸土霉素、灰黄霉素、土霉素的生产过程,都得到了良好的技术改造,经济效益明显增长。
二:麻黄碱的合成技术趋势:
目前麻黄碱的合成方法较多,麻黄碱手性分子中的立体选择性不能得到很好的控制,合成得到的混合物要经过手性分子的拆分、重结晶后才能得到。手性化方法包括物理方法,化学方法,生物方法。物理方法包括结晶法和色谱法。化学方法包括拆分法和不对称合成。生物方法包括合成与转化法和拆分法。由于麻黄碱的结构中有一氨基,因此最直观的方法是引入一手性胺,利用手性胺中不对称碳原子的诱导效应使底物形成新的手性中心,R()或(S)一a一苯乙胺是容易获得的手性胺,而易受到诱导的反应是羟基的还原,且节基最后也容易脱去。拆分的最大光学收率:一般而言,拆分的最大光学收率不会超过100%,但如果对映体容易消旋,这个限制将不再适用,因为一个非对映异构体溶解度较小,优先析出,将打破两个非对映异构体间的平衡,使平衡向溶解度较小的非对映异构体方向移动,实现不对称转化。通过对a-溴代苯丙酮的不对称氢转移反应构筑连有羟基的手性碳原子,然后在碱性条件下通过分子内形成手性环氧化合物,再经胺对环氧化合物的选择开环反应制备麻黄碱系列物。在这条路线中采用了手性催化剂。虽然利用a-溴代苯丙酮化工合成麻黄碱的过程中必然产生含甲卡西酮结构(C10H13NO)的中间物质
--甲胺基苯丙酮和甲胺基苯丙酮的酒石酸盐。这种催化剂具
有催化剂用量少、操作简单、反应条件温和;具有很高的对映选择性与收率的特点。并且重复使用次数可达lO次。
该方法麻黄碱合成成本每公斤不到千元,而市场上,每公斤卖到7万元。1公斤的麻黄碱脱氧技术qq82后可以得到0.7公斤的下游产品。
四:合成麻黄碱化学反应过程如下:
(1)甲胺化反应:溴代苯丙酮(a溴代苯丙酮)和甲胺CH3NH2经过甲胺化反应会产生甲胺基苯丙酮,化学反应式为:该反应为第一道工序。甲胺基苯丙酮的分子式 C10H13NOHCL,和甲卡西酮一样,都含有C10H13NO结构,甲胺基苯丙酮实际上是甲卡西酮的盐酸盐形式。(2)拆分反应:用二苯甲酰基酒石酸作为拆分剂,经过拆分反应,会产生(2R,3S)-(-)二苯甲酰基酒石酸(S)-(-)-a-甲胺基苯丙酮盐,该物质为第二道工序产生的微红色烂泥巴物质,化学反应式为:x由于(2R,3S)-(-)二苯甲酰基酒石酸(S)-(-)-a-甲胺基苯丙酮盐含有甲基苯丙胺结构C10H13NO,因此也会检出出含甲卡西酮成分。(3)还原反应:利用硼氢化钾作为还原剂和(2R,3S)-(-)二苯甲酰基酒石酸(S)-(-)-a-甲胺基苯丙酮盐反应生成(2R,3S)-(-)二苯甲酰基(S)-(-)麻黄碱盐,化学反应式为:x(4)旋转反应:利用盐酸和(2R,3S)-(-)二苯甲酰基(S)-(-)麻黄碱盐反应生成(S)-(-)-麻黄碱盐酸盐,化学反
应式为:x(5)利用氢氧化钠和(S)-(-)-麻黄碱盐酸盐反应,生成麻黄碱,化学反应式为:X。生产青蒿素产生的气味与生产麻黄碱产生的气味类似,容易掩人耳目,不易被外界察觉。