本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及植物原料藥合成工藝,具體涉及以一種植物原料藥柚皮苷為基本原料合成另外一種更重要的植物原料藥新橙皮苷的方法。
背景技術(shù):
我國南方省區(qū)每年產(chǎn)柑橘和柚子數(shù)百萬噸,柚皮和橘皮資源非常豐富,然而只有少量用于中藥作藥引,絕大部分被人們丟棄,造成了巨大的資源浪費(fèi)。新橙皮苷在植物中的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于柚皮苷,因此用柚皮和橘皮中提取的柚皮苷作為原料合成新橙皮苷具有廣闊的發(fā)展前景。
新橙皮苷為二氫黃酮類化合物,是橙皮素與蕓香糖形成的黃酮糖苷,分子式為c28h34o15,相對(duì)分子量為610.56,熔點(diǎn)為240-243℃,曾經(jīng)被稱為維生素p,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域,也是制造新型甜味劑新橙皮苷二氫查爾酮的原料。新橙皮苷二氫查爾酮的甜度約是蔗糖的1800倍,而且口感清爽,余味持久,可屏蔽苦味、抑制皮炎和抗過敏等。
現(xiàn)有技術(shù)中,包括一種兩步制備新橙皮苷的方法,第一步是先將柚皮苷在堿液中水解生成根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷,第二步則將根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷與異香蘭素在l-脯氨酸催化作用下反應(yīng)生成新橙皮苷。
該方法的不足之處是:
1)所用溶劑為75~98%的乙醇,經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明只有無水乙醇作為溶劑時(shí),反應(yīng)完成后才有產(chǎn)品析出,因?yàn)樾鲁绕ぼ詹蝗苡跓o水乙醇,但會(huì)溶解在濃度低于98%的乙醇中。
2)黃酮類化合物在堿性環(huán)境中開環(huán)出現(xiàn)大量副產(chǎn)物,需要通過提純加以去除,方有利于進(jìn)一步合成新橙皮苷二氫查爾酮。而該方法未對(duì)中間產(chǎn)物根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷進(jìn)行進(jìn)一步純化。
3)未進(jìn)行中間產(chǎn)物新橙皮苷的分離純化,而催化劑l-脯氨酸在乙醇水溶液中有一定溶解度,須進(jìn)行分離,才能獲得高純度的新橙皮苷。
現(xiàn)有技術(shù)中還包括一種制備新橙皮苷的方法:首先將根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷、異香蘭素和質(zhì)量百分含量為98%以上的低碳醇溶劑加入到三口燒瓶中,攪拌溶解,通氮?dú)廒s掉瓶中空氣后,加熱升溫,加入主催化劑四氫吡咯,然后再加入助催化劑乙酸,從回流開始計(jì)時(shí),再反應(yīng)2h~8h后停止加熱,冷卻至室溫,過濾,濾餅用少量熱低碳醇洗滌至無色,真空干燥得產(chǎn)品新橙皮苷,其中以摩爾比計(jì),根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷∶異香蘭素∶主催化劑∶助催化劑=1∶1∶0.2~0.8∶0.1~0.5。
該方法有以下缺點(diǎn):
1)所用催化劑為四氫吡咯-乙酸體系,四氫吡咯易潮解,易燃,具有腐蝕性,且反應(yīng)完后需要蒸餾才能分離,成本較高,并不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
2)未提及產(chǎn)物后續(xù)的分離純化。
3)催化劑留在溶劑中,溶劑中還有未反應(yīng)的異香蘭素、根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷及副產(chǎn)物,催化劑分離困難,不利于回收利用。
4)乙酸異味閾值低,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。
5)四氫吡咯和乙酸具有刺激性氣味,增加了生產(chǎn)過程中試劑對(duì)工人的傷害。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中,中間產(chǎn)物不能提純、催化劑和溶劑難以分離、產(chǎn)品質(zhì)量不高、容易對(duì)工人產(chǎn)生危害等問題。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的,一種新橙皮苷的合成工藝,其特征在于,包括以下步驟:
1)制備根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷
將柚皮苷加入到反應(yīng)器中后,再向反應(yīng)器中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.5%~22.5%的氫氧化鉀溶液;在反應(yīng)器中通入氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器中的空氣趕走,后加熱至100℃,回流反應(yīng)1.5~2.5h后得到混合物a;
所述柚皮苷與氫氧化鉀溶液的重量體積比(g∶ml)為1∶(10~15);
2)提純根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷
2.1)將混合物a置于冰浴中,使用濃鹽酸將混合物a的ph調(diào)節(jié)至6±0.5,析出淡黃色晶體,加熱70℃以上至晶體全部溶解,得到混合物b;
所述濃鹽酸的濃度范圍為36%~38%。
2.2)將混合物b在室溫下靜置2~4小時(shí),冷卻后結(jié)晶,減壓抽濾,將得到的濾餅通過冰水進(jìn)行洗滌至白色或灰白色,得到固體根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷;
將洗滌后的濾餅溶于水中再次重結(jié)晶,抽濾,50℃真空干燥;
所述濾餅與水的重量體積比(g∶ml)為1∶10~1∶15;
所述根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷經(jīng)重結(jié)晶后的純度為94%~98%,收率為65%~73%。
3)制備新橙皮苷
將步驟2.2)中得到的干燥后的根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷加入無水乙醇中攪拌溶解,再加入異香蘭素和催化劑l-脯氨酸和甘氨酸,通入氮?dú)夂?,加熱至回流,反?yīng)4~6h后得到混合物c;
所述根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷、異香蘭素、l-脯氨酸的摩爾比為1∶(1.5~2)∶(0.5~1)∶(0.5~1);
所述無水乙醇與根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷的體積重量比(ml∶g)為1∶8~1∶10;
4)提純新橙皮苷
4.1)將步驟3)中得到混合物c進(jìn)行減壓抽濾,得到濾液和濾餅;
4.2)將得到的濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮回收乙醇;將得到的濾餅用水洗滌后減壓抽濾,共進(jìn)行三次洗滌抽濾;
4.3)將步驟4.2)中得到的第次一濾后的濾液濃縮,冷凍干燥后,得到能夠回收的催化劑l-脯氨酸;
將步驟4.2)中得到的濾餅三次洗滌抽濾后,在50℃條件下進(jìn)行真空干燥,得到淡黃色新橙皮苷固體。
所述新橙皮苷收率為85%~90%,純度為92%~98%。
進(jìn)一步,所述柚皮苷、異香蘭素、l-脯氨酸和甘氨酸均為市售工業(yè)級(jí)。
值得說明的是,本發(fā)明的原理是在氫氧化鉀水溶液的堿性環(huán)境中,首先柚皮苷的黃酮環(huán)會(huì)被打開,降解成根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷和副產(chǎn)物,反應(yīng)完成后,溶液在冰浴中用濃鹽酸中和至ph為6±0.5,在此ph下,未反應(yīng)的柚皮苷溶解在溶液中,根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷的鈉鹽由于酸化變成根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷而溶解度降低,逐漸析出,同時(shí)析出的還有一些副產(chǎn)物,再利用重結(jié)晶的原理將液體加熱到70℃以上,固體全部溶解,停止加熱后隨著溶液的冷卻根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷過飽和而逐漸析出,雜質(zhì)含量較少遠(yuǎn)未達(dá)到飽和狀態(tài)從而留在溶液中,對(duì)溶液進(jìn)行抽濾,濾餅溶于水再次進(jìn)行重結(jié)晶即可得到高純度的產(chǎn)物。
根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷與異香蘭素在催化劑作用下發(fā)生醛酮縮合生成新橙皮苷,異香蘭素中帶有α-h的醛,在l-脯氨酸和甘氨酸的聯(lián)合催化下生成碳負(fù)離子,碳負(fù)離子作為親核試劑對(duì)根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷的酮基進(jìn)行親核加成,形成新橙皮苷。
反應(yīng)完成后,l-脯氨酸、甘氨酸和新橙皮苷不溶于無水乙醇而析出。由于l-脯氨酸和甘氨酸極易溶于水,而新橙皮苷在水中的溶解度很小,故可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行水洗過濾除去l-脯氨酸,得到純品。
本發(fā)明的技術(shù)效果是毋庸置疑的,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷經(jīng)提純后純度高達(dá)98%。
2)柚皮苷水解成一分子根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷的同時(shí),會(huì)生成一分子的副產(chǎn)物對(duì)羥基苯甲醛,對(duì)羥基苯甲醛經(jīng)過溴代反應(yīng)和甲基化反應(yīng)可以生成價(jià)格較高的異香蘭素,大大節(jié)約成本。
3)合成新橙皮苷步驟的反應(yīng)液經(jīng)過旋蒸以后得到的溶劑為無水乙醇,重復(fù)利用,節(jié)約成本。
4)l-脯氨酸和甘氨酸在水中溶解度很高,經(jīng)濃縮干燥后可以回收,重復(fù)利用,節(jié)約成本。
5)兩步反應(yīng)時(shí)間都較短、收率高、純度高。
6)柚皮苷廣泛存在于柑橘中的柚皮苷,原料易得,成本低廉。
7)本發(fā)明的產(chǎn)品新橙皮苷在生物活性方面顯示出其具有廣泛的藥理作用,例如:抗菌、抗炎、保護(hù)心血管系統(tǒng)、免疫調(diào)節(jié)等。另外,它還是合成甜味劑新橙皮苷二氫查耳酮的重要原料。
附圖說明
圖1為采用本發(fā)明中的工藝制備的新橙皮苷的氫譜圖
圖2為采用本發(fā)明中的工藝制備的新橙皮苷的質(zhì)譜譜圖
圖3為采用本發(fā)明中的工藝制備的新橙皮苷的紅外光譜圖
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,但不應(yīng)該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下,根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段,做出各種替換和變更,均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
實(shí)施例1:
一種新橙皮苷的合成工藝,其特征在于,包括以下步驟:
1)制備根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷
將8g柚皮苷加入到反應(yīng)器中后,再向反應(yīng)器中加入96ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.5%的氫氧化鉀溶液;在反應(yīng)器中通入氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器中的空氣趕出,后加熱至100℃,回流反應(yīng)2h后得到混合物a;
2)提純根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷
2.1)將混合物a置于冰浴中,使用濃鹽酸將混合物a的ph調(diào)節(jié)至6±0.5,析出淡黃色晶體,加熱70℃以上至晶體全部溶解,得到混合物b;
所述濃鹽酸的濃度范圍為36%。
2.2)將混合物b在室溫下靜置2小時(shí),冷卻后結(jié)晶,減壓抽濾,將得到的濾餅通過冰水進(jìn)行洗滌至白色或灰白色,得到4.3g固體根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷;
將洗滌后的濾餅溶于水中再次重結(jié)晶,抽濾,50℃真空干燥;
所述濾餅與水的重量體積比(g∶ml)為1∶10;
所述根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷經(jīng)重結(jié)晶后的純度為98%,收率為65.3%。
3)制備新橙皮苷
將2.4g步驟2.2)中得到的干燥后的根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷加入24ml無水乙醇中攪拌溶解,再加入1.1g異香蘭素和0.3g催化劑l-脯氨酸和0.2g甘氨酸,通入氮?dú)夂?,加熱至回流,反?yīng)4h后得到混合物c;
4)提純新橙皮苷
4.1)將步驟3)中得到混合物c進(jìn)行減壓抽濾,得到濾液和濾餅;
4.2)將得到的濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮回收乙醇;將得到的濾餅用水洗滌后減壓抽濾,共進(jìn)行三次洗滌抽濾;
4.3)將步驟4.2)中得到的第一次抽濾后的濾液濃縮,冷凍干燥后,得到能夠回收的催化劑l-脯氨酸;
將步驟4.2)中得到的濾餅三次洗滌抽濾后,在50℃條件下進(jìn)行真空干燥,得到淡黃色新橙皮苷固體2.5g。
所述新橙皮苷收率為80%,純度為98%。
如圖1所示為質(zhì)譜檢測(cè)結(jié)果,顯示分子量在負(fù)離子模式下為新橙皮苷的分子量;
如圖2所示為氫譜結(jié)果,顯示氫的位置對(duì)應(yīng)新橙皮苷結(jié)構(gòu)式中對(duì)應(yīng)的氫的位置,
如圖3所示為紅外光譜,顯示了新橙皮苷各特征基團(tuán)的收縮振動(dòng)峰。
實(shí)施例2:
一種新橙皮苷的合成工藝,其特征在于,包括以下步驟:
1)制備根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷
將8g柚皮苷加入到反應(yīng)器中后,再向反應(yīng)器中加入64ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氫氧化鉀溶液;在反應(yīng)器中通入氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器中的空氣趕出,后加熱至100℃,回流反應(yīng)2h后得到混合物a;
2)提純根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷
2.1)將混合物a置于冰浴中,使用濃鹽酸將混合物a的ph調(diào)節(jié)至6±0.5,析出淡黃色晶體,加熱70℃以上至晶體全部溶解,得到混合物b;
所述濃鹽酸的濃度范圍為37%。
2.2)將混合物b在室溫下靜置3小時(shí),冷卻后結(jié)晶,減壓抽濾,將得到的濾餅通過冰水進(jìn)行洗滌至白色或灰白色,得到4.25g固體根皮乙酰苯--4′--β-新橙皮糖苷;
將洗滌后的濾餅溶于水中再次重結(jié)晶,抽濾,50℃真空干燥;
所述濾餅與水的重量體積比(g∶ml)為1∶12;
所述根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷經(jīng)重結(jié)晶后的純度為98%,收率為62.7%。
3)制備新橙皮苷
將2.4g步驟2.2)中得到的干燥后的根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷加入19ml無水乙醇中攪拌溶解,再加入1.5g異香蘭素和0.3g催化劑l-脯氨酸和0.2g甘氨酸,通入氮?dú)夂?,加熱至回流,反?yīng)4h后得到混合物c;
4)提純新橙皮苷
4.1)將步驟3)中得到混合物c進(jìn)行減壓抽濾,得到濾液和濾餅;
4.2)將得到的濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮回收乙醇;將得到的濾餅用水洗滌后減壓抽濾,共進(jìn)行三次洗滌抽濾;
4.3)將步驟4.2)中得到的第一次抽濾后的濾液濃縮,冷凍干燥后,得到能夠回收的催化劑l-脯氨酸;
將步驟4.2)中得到的濾餅三次洗滌抽濾后,在50℃條件下進(jìn)行真空干燥,得到淡黃色新橙皮苷固體2.65g。
所述新橙皮苷收率為83.3%,純度為98%。
如圖1所示為質(zhì)譜檢測(cè)結(jié)果,顯示分子量在負(fù)離子模式下為新橙皮苷的分子量;
如圖2所示為氫譜結(jié)果,顯示氫的位置對(duì)應(yīng)新橙皮苷結(jié)構(gòu)式中對(duì)應(yīng)的氫的位置,
如圖3所示為紅外光譜,顯示了新橙皮苷各特征基團(tuán)的收縮振動(dòng)峰。
實(shí)施例3:
一種新橙皮苷的合成工藝,其特征在于,包括以下步驟:
1)制備根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷
將8g柚皮苷加入到反應(yīng)器中后,再向反應(yīng)器中加入96ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22.5%的氫氧化鉀溶液;在反應(yīng)器中通入氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器中的空氣趕出,后加熱至100℃,回流反應(yīng)1.5h后得到混合物a;
2)提純根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷
2.1)將混合物a置于冰浴中,使用濃鹽酸將混合物a的ph調(diào)節(jié)至6±0.5,析出淡黃色晶體,加熱70℃以上至晶體全部溶解,得到混合物b;
所述濃鹽酸的濃度范圍為38%。
2.2)將混合物b在室溫下靜置4小時(shí),冷卻后結(jié)晶,減壓抽濾,將得到的濾餅通過冰水進(jìn)行洗滌至白色或灰白色,得到4.8g固體根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷;
將洗滌后的濾餅溶于水中再次重結(jié)晶,抽濾,50℃真空干燥;
所述濾餅與水的重量體積比(g∶ml)為1∶15;
所述根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷經(jīng)重結(jié)晶后的純度為98%,收率為70%。
3)制備新橙皮苷
將2.4g步驟2.2)中得到的干燥后的根皮乙酰苯-4′-β-新橙皮糖苷加入24ml無水乙醇中攪拌溶解,再加入1.5g異香蘭素和0.5g催化劑l-脯氨酸和0.3g甘氨酸,通入氮?dú)夂?,加熱至回流,反?yīng)6h后得到混合物c;
4)提純新橙皮苷
4.1)將步驟3)中得到混合物c進(jìn)行減壓抽濾,得到濾液和濾餅;
4.2)將得到的濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮回收乙醇;將得到的濾餅用水洗滌后減壓抽濾,共進(jìn)行三次洗滌抽濾;
4.3)將步驟4.2)中得到的第一次抽濾后的濾液濃縮,冷凍干燥后,得到能夠回收的催化劑l-脯氨酸;
將步驟4.2)中得到的濾餅三次洗滌抽濾后,在50℃條件下進(jìn)行真空干燥,得到淡黃色新橙皮苷固體2.68g。
所述新橙皮苷收率為87.8%,純度為98%。
如圖1所示為質(zhì)譜檢測(cè)結(jié)果,顯示分子量在負(fù)離子模式下為新橙皮苷的分子量;
如圖2所示為氫譜結(jié)果,顯示氫的位置對(duì)應(yīng)新橙皮苷結(jié)構(gòu)式中對(duì)應(yīng)的氫的位置,
如圖3所示為紅外光譜,顯示了新橙皮苷各特征基團(tuán)的收縮振動(dòng)峰。