巴马汀的合成与生产

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,前 言,发现有生物活性的先导化合物，是创新药物研究的前提，也是影响创新药物周期的决定性因素，先导化合物的来源有多种途径，从天然产物中寻找有活性的化合物作先导物创制新药是世界药学工作者公认的有效途径之一l1。,天然药物中得到的活性成分，经过进一步的结构修饰或者结构改造，可以获得活性更强，作用特异性强，药代动力学性质理想等的化合物，这些化合物常常可以直接药用，疗效更好。与传统的化学合成方法相比，以天然药物分子作为先导化合物进行结构改造以获得更高活性的化合物具有更大的可能性。,1,90年代以来，研究者发现巴马汀是一种重要的生物碱类活性化合物，且其具有多方面的药理活性，例如，抑菌lz、抗炎和提高免疫s、抗血压作用I、镇痛ls1等，因此深入研究药理活性的构效关系具有重要的医学价值。,随着以巴马汀为原料合成药物的增多，巴马汀的市场需求也不断增加。此外巴马汀本身也有抗菌抗炎、镇静安定、镇痛抗心率失常、抗高血压、抗白血病、抗肿瘤等作用，这些都大大增加马汀的市场需求。而巴马汀的合成提取的研究也不断得到人们重视。,我们团队正是以此为契机，通过巴马汀的合成设计，力求可以高效.快速合成巴马汀。当然，由于种种原因.我们的设计还存在很多问题，例如.产率不高，生产发法不适合工业大生产，但随着不断完善，我们会不断改善方法！设计中如有不足，还望各位同仁（同学）给予指出，并且多多包涵.,谢谢！,2012年12月3日,2,一 概 述,1 药物简介,巴马汀 是存在于植物中的一类重要生物碱成分，系由防己科植物掌叶防己(非洲防己 )根 黄叶地不容 根，黄藤种子;芸香科植物黄皮树 毛莫科植物黄连 根茎;小栗科植物日本十大功劳.叶.中提取得到的生物碱精制而成。又名盐酸巴马汀，盐酸掌叶防己碱，氯化巴马汀，黄藤素等。,黄藤素具有增强白细胞吞噬能力的作用，对多种革兰阳性和阴性菌有抑制作用，尤其抗真菌作用佳。对柯氏表皮癣菌等12种真菌有不同程度的抑制作用-对白色念珠菌浅部或深部感染，均有良好疗效。另外，实验证明黄藤素腹腔注射，能增强大鼠非特异性免疫、细胞免疫及体液免疫功能，表明其对机体免疫功能的提高有作用。,3,巴马汀的物理化学性质,巴马汀属异哇琳类生物碱，其母体结构由一个氮原子的两个异喳琳环稠合而 成。,化学名(2，3，9，10一Tetramethoxy一5，6一dihydro一isoquino【3，2一aisoquinolinylium)，分子量352，分子式:C2lH22N04。在热水中易溶，在水中略溶，在乙醇或氯仿中微溶，在乙醚中几乎不溶。,4,2 工艺现状,巴马汀的提取有化学法和物理法法，化学法多采用mulle1966年出制备方法。该方法理论可行，但实际过程中原料昂贵，产率不高，故使用较少。,近年来的研究以在黄藤、金果榄、黄连等植物中提取巴马汀较多.黄藤的藤茎中主要含有巴马汀、药根碱、伪非洲防己碱等生物碱从黄藤、黄连等植物中提取巴马汀，其工业生产多以酸水提取该类生物碱成分，向所得的酸水提取液经适当调节PH值后加入食盐进行析，利用生物碱的盐溶解度的差异，使其从水液中析出分离，得到巴马汀粗碱;粗碱再经结晶法精制，得到巴马汀.,5,此外.为了提高收率，降低成本，许多科研工作者进行了大量的实验来优化此工艺。;张举成等，研究了超声提取最优工艺为:时超声,时间为3Omin，料剂比为1:6，H2504的质量分数为2%，认为此法优于热提法和冷浸法;黄祖良等，提取液用NaoH调pH为10，静置沉淀除杂，滤液加7%Naex(碘盐)盐析，静置一昼夜，过滤，沉淀晒干得粗碱，粗碱粉碎后按1:5用80%酒精提取3次，提取液用Hcl调pH为2，冷却结晶精品;郑云花等，研究的结果是以2oml/L冰醋酸水溶液，浸渍24h，碱化PH值10，使用11%氯化钠为宜;李晓莹等，认为在pH在3时进行盐析，有利于提高收率。金果榄为防己科植物青牛胆的干燥块根。主产于,6,3 工艺选择,黄藤中巴马汀（掌叶防己碱，Palmatine）的含量为4%，是季铵型生物碱，可溶于水、醇中，盐酸盐的溶解度低，有机酸盐的溶解度高，因此，用1%的醋酸溶液渗漉提取巴马汀。用盐析的法，使巴马汀在水中溶解度降低而沉淀出来，故选择采用唐爱莲煎煮法进行提取。煎煮法和冷浸法对黄藤中巴马丁成分提取的比较研中，通过研究黄藤中巴马丁化学成分提取工艺。分别用酸水煎煮法和酸水冷浸法对黄藤中的巴马丁成分提取进行比较。用酸水煎煮法提取巴马丁的得率要比冷浸法高15倍。,其工艺为:植物药材酸水提取-酸水液经盐析沉淀-结晶得巴马汀。,7,二 生产规模及质量控制,1 .生产规模,500吨/年巴马汀工艺生产设计,2.产品质量要求,优级纯（含量=99%),3.主要成分.相对分子质量,成分,C,2l,H,22,N0,4,相对分子量352.45,4.外观,白色或微黄色粉末,8,三 技术路线,1生产方法,采用酸水煎煮法分别对野生大黄藤根.茎.表皮及叶片中的化学成分盐酸巴马汀进行提取。同时与传统的酸液浸泡法进行比较，该方法工艺流程简单，便于操作，成本低而且收率高。对于同一批次不同部位的大黄藤来说，根中含有盐酸巴马汀的含量多，其次是表皮。藤，叶。所以，该方法是提取巴马汀的有效方法。,2工艺指标,(2)酸液（冰醋酸20ml/L),(2)PH312,PH=3时沉淀析出的少，但含量高，有利于精制,PH=9或PH=12时沉淀多，可杂质也多,实验表明，在pH=3时进行盐析，粗品中杂质量少，含量高，有利于精制，精制所需的乙醇量少，有利于节约生产成本。而在pH-9或pH=12时进行盐析，粗品杂质多，颜色差，精制困难大，乙醇消耗量大。同时从黄藤中用酸提取巴马汀，在pH=3时进行盐析，有利于提高收率。,9,制备方法,（,1,）提取试剂,20ml/L,冰醋酸溶液,acl,. 45%NaoH .95%,酒精,.,大量大黄藤等,（,2,）小试实验,2. 1,提取,2. 1. 1,精密称切碎大黄藤,3,份,每份,5. 0 g ,加,50m l,乙醇加,热回流,2,次, 1 h/,次,过滤,合并滤液,回收乙醇,得粗浸膏,加,15,m l,纯化水溶解,用浓盐酸调节,pH 1 2,用氯仿提取,3,次, 20 m l/,次,取脱脂后的酸水液,用氢氧化钠溶液调节,pH 9 10 4, 5,加醋,酸乙酯提取,2,次, 20m l/,次,取碱液浓缩成浸膏,低温干燥,称重,并记录。,2. 1. 2,精密称取切碎大黄藤,3,份,每份,5. 0 g ,先用,4 mlNH3#,H2O,润湿,加,50m l,乙醇加热回流,2,次, 1h/,次,过滤合并滤液,浓,缩得浸膏,低温干燥,称重并记录。,10,2. 1. 3,精密称取切碎大黄藤 3份, 每份 5. 0 g , 先用 4m lNH3#,H2O润湿, 用 50 m l醋酸乙酯加热回流 2次, 1 h/次, 过滤合并滤,液, 浓缩得浸膏, 低温干燥, 称重并记录。,2.1. 4 供试品溶液的制备 分别取提取物浸膏约 0. 1 g , 精密称取, 各取 3份, 置 5m l容量瓶中, 加适量流动相溶解, 超声提取 10 min, 加流动相至刻度, 摇匀过滤, 取续滤液, 作为供试品溶液,2. .1.5,重现性实验 取同一批样品, 按供试品溶液制备方法平行,制备 5份供试液, 分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各 10,L , l测定 5份供试品中盐酸药根碱、 盐酸巴马汀的含量, 结果: 盐,酸药根碱 RSD = 1. 83%, 盐酸巴马汀 RSD = 1. 86 %。,2. .1.6含量测定,各取 3批切碎大黄藤分别按 / 供试品溶液制备0方法制备供试品, 分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10L , l注入高效液相色谱仪, 用外标法测定, 计算样品中盐酸药根碱、 盐酸巴马汀的含量。结果见表 1 2。,11,表 1 巴马汀提取物实验结果,12,表 2 巴马汀浸膏中盐酸药根碱、 盐酸巴马汀的含量测定结果,注：供试品批次代号前面的 1, 2 , 3分别表示 3种不同的提取方法,后面的 1 , 2 , 3表示 3批样品; n= 3,13,小试总结,提取溶剂的选择: 将切碎大黄藤碱化后, 采用乙醇与醋,酸乙酯两种不同极性的溶剂进行提取, 通过比较收膏率与金果榄中盐酸药根碱与盐酸巴马汀的含量可以看出, 乙醇提取的收膏率与生物碱的含量均高于醋酸乙酯, 提示大黄藤中的生物碱多为水溶性生物碱, 适合于用极性较大的溶剂提取。,提取工艺的选择: 用乙醇回流提取后采用酸提碱沉法所得的大黄藤提取物收膏率与浸膏中盐酸药根碱与盐酸巴马汀的含量均高于直接碱化后用乙醇提取的, 而前者的提取工艺比较复杂,适合于实验室研究用, 后者的提取工艺相对简单, 适合于工业生产。,14,（3）制备,1.盐析与碱化,煎煮液过滤浓缩成膏后，在其中加入氯化钠溶液使PH=7，搅拌使之溶解，再用40%氢氧化钠溶液调到PH=8，此时溶液变成砖红色，并有黄色不溶物析出离心后可得粗品。,2.精制,在粗品中加入80%乙醇溶液，加热使之溶解，趁热过滤，继续用80%的乙醇热熔数次，直到颜色变浅为止.将收集到溶液滴加6M的盐酸调到PH=3放置一段时间，在重结晶就可得到成品.流程如下：,15,注（1）巴马汀的盐酸盐在水和醇中溶解度小，易析出黄色针状结晶（m.p.206）。,16,3.PH值,3实验小结,这个方法可以总结出提取合成巴马汀的工艺流程为大黄藤-切碎-酸浸泡-盐析-碱中和-粗碱-醇热熔-结晶,17,（4）成品包装,该工序是将烘干成品通过计量，包装后使最终产品符合GB-T2254-2008标准,控制要求,a.包装总重量：每瓶1g或5g,b.使用的包装应符合包装标准规范,c.产品外观质量符合内定要求,18,四 物料流程及衡算,通过多水平的对比实验优化各提取条件。冰醋酸溶液20mLL时产品得率为108，煎煮时间在4h时的得率为11O，提取液碱化条件为pH=10时产品得率为13，氯化钠用量为11时产品得率为118，以上条件综合实验结果产品得率可达121。,黄藤中掌叶防己碱的提取条件：提取溶剂为20mLL醋酸溶液，浸渍时间为4h，提取液碱化条为pH-10，氯化钠用量为11。,拟定生产量为1000吨/年，则：,大黄藤用量,50012.1%=4132吨,醋酸用量以小试1:1为基准,外加10%的损失和90%的回收利用,1000Kg90%+（413410%）=1212.2Kg（浓度20ml/L）,19,参考文献,. 【1】丛克家，信天成，郭尔玲黄藤生物碱的抗霉菌实验及临床观察J】中草药，1980，11(12)：558-559,【2】唐爱莲，刘笑甫，冯冬梅用煎煮法和冷浸法对黄藤中巴马丁成分提取的比较研究明华夏医学，2003，16(1)：7576,【3】马云淑不同实验条件对黄藤中掌叶防己碱提取率J】云,南中医学院学报，1998，21(I)：21-22,4】李晓莹，廖华卫pH值对黄藤中巴马汀盐析的影响J】广东药学院学报，1999，15(3)：190-191,5】郑云花，金在久，朴惠善，等黄藤掌叶防己碱提取条件的探索叨延边大学医学学报，1999，22(3)：176-178,6.张举成等，超声波提取黄藤中黄藤素.云南化工，2006(06):8一10.,【7.黄祖良等，从黄藤中提取黄藤素工艺的改进.基层中药杂志， 200l(03):17一1,【8.中华人民共和国药典【S一部.北京:化学工业出版社，2005.,【8. 中国医药指南2009年9月第7卷第17期GuideofChinaMedicine，September2009，V017，No17,20,后记,21,