專利名稱：制備蘆薈大黃素的方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及從蘆薈素制備蘆薈大黃素的方法。另外，提供了從蘆薈素制備大黃酸和雙醋瑞因的方法。
已知雙醋瑞因可用于治療與結(jié)締組織的異常變性相關(guān)的疾病，更具體地講，用于治療關(guān)節(jié)和結(jié)締組織的炎癥狀態(tài)如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、骨關(guān)節(jié)炎和骨質(zhì)疏松癥，成人急性呼吸綜合征，或肺氣腫。
從蘆薈素制備雙醋瑞因的最著名的方法包括對蘆薈素進(jìn)行乙?；S后對乙?；a(chǎn)物進(jìn)行鉻氧化，以獲得雙醋瑞因。
例如，WO-A-98 56750(Synteco)披露了從蘆薈素制備雙醋瑞因的方法，該方法包括將蘆薈素乙酰化，以獲得乙?；J薈苷，在乙酸溶液中用由鉻酐組成的氧化劑氧化乙酰基蘆薈苷，以獲得粗制雙醋瑞因，然后純化粗制雙醋瑞因。
在該方法中，只有在被用作原材料的蘆薈素具有高純度時才會發(fā)生鉻氧化。
另外，諸如鉻酐(CTO3)的六價鉻化合物的使用要進(jìn)行嚴(yán)格控制，因為它們具有很高的毒性和致癌性，還因為它們對環(huán)境具有有害作用，目前，以及在將來的官方管理中，都可能限制六價鉻化合物在工業(yè)上的應(yīng)用。
另外，為了達(dá)到藥物級純度，通過鉻氧化乙酰基蘆薈苷獲得的粗制雙醋瑞因必須進(jìn)行隨后的純化過程，以獲得大體上不含雜質(zhì)的雙醋瑞因，特別是不含蘆薈大黃素，以及不含任何微量鉻。
不過，已知純化粗制雙醋瑞因以獲得不含蘆薈大黃素并且不含鉻殘余物的雙醋瑞因是特別重要的。
因此，在文獻(xiàn)中提出了很多用于純化通過鉻氧化乙?；J薈苷獲得的粗制雙醋瑞因的方法(例如，參見EP-A-0 636 602(LaboratoireMedidom)，WO-A-00/68179(Synteco)，WO-A-98/56750(Synteco)，WO-A-01/96276(Synteco)，WO-A-2004/050601(Synteco))。
不過，純化通過鉻氧化乙?；J薈苷獲得的粗制雙醋瑞因的已知方法存在若干缺陷，在于它們是復(fù)雜的多步驟方法和/或使用有毒的溶劑或試劑，和/或會引起純的雙醋瑞因相對粗制雙醋瑞因而言的產(chǎn)量的顯著降低。
作為通過蘆薈素的乙?；垣@得乙?；J薈苷而由蘆薈素制備雙醋瑞因的替代方法，文獻(xiàn)中業(yè)已提出了從蘆薈大黃素開始制備雙醋瑞因的方法。例如，業(yè)已公開了通過用六價鉻氧化蘆薈大黃素制備雙醋瑞因的方法(″Sostanze farmaceutiche″，Italian translation andreview by R.Longo，OEMF，Milan，1988，p.596，of″PharmazeutischeWirkstoffe，Synthesen，Patente，Anwedungen″，George ThiemeVerlag，Stuttgart-New York，1982-1987)。
在文獻(xiàn)中，業(yè)已披露了通過半合成制備方法制備蘆薈大黃素的方法。Chen When-Ho等人(Journal of Nanjing College of Pharmacy，1986，17(1)，1-4；Chemical Abstract，Vol.105，1986，105226138z)，以及Vittori等人的美國專利5,652,265，披露了通過用FeCl3處理蘆薈素制備蘆薈大黃素。
不過，制備蘆薈大黃素的已知方法存在若干缺陷，在于已知的合成方法需要使用金屬試劑，或其他有害或有毒物質(zhì)，并且需要復(fù)雜的純化工藝，以除去所述金屬試劑或其他有害試劑的殘留物。
發(fā)明概述因此，需要從蘆薈素制備蘆薈大黃素的方法，該方法不需要使用有毒或有害物質(zhì)，不需要復(fù)雜的純化工藝，并且能以好的產(chǎn)率和純度水平提供蘆薈大黃素。
還需要從蘆薈素制備雙醋瑞因的方法，該方法不包括鉻氧化，并且不需要復(fù)雜的純化工藝。
在進(jìn)行廣泛研究之后，本發(fā)明人業(yè)已發(fā)現(xiàn)蘆薈大黃素可以從粗制蘆薈素方便地和有利地制備，不需要鉻化合物或其他有毒或有害物質(zhì)，采用可以方便地擴大規(guī)模到工業(yè)水平的方法生產(chǎn)。
基于上述結(jié)果業(yè)已實現(xiàn)了本發(fā)明。
本文披露的是從蘆薈素制備蘆薈大黃素的方法，包括在存在酸的條件下用含氧氣體處理蘆薈素。用于蘆薈素氧化的酸優(yōu)選是硝酸或硫酸。
蘆薈素有利地溶解在多元醇中，優(yōu)選溶解在乙二醇或丙二醇中，然后用含氧氣體處理。
優(yōu)選的是，被溶解在多元醇中的蘆薈素的濃度高至70％w/v。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，所使用的蘆薈素是從蘆薈(Aloe-Vera)中提取的粗制蘆薈素，包括至少1％的純蘆薈素，優(yōu)選30-50％的純蘆薈素。
優(yōu)選的是，蘆薈素的氧化是在100-120℃的溫度下，在氧飽和的氣氛中進(jìn)行。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，所述含氧氣體優(yōu)選選自包括氧氣和空氣的組。
所述蘆薈大黃素可有利地從粗制蘆薈素制備，例如，從蘆薈中提取。
有利的是，可以通過本發(fā)明方法不需要金屬試劑而從蘆薈素獲得蘆薈大黃素，避免了對復(fù)雜純化工藝以除去殘余的金屬離子的需要。
還披露了從由此獲得的蘆薈大黃素制備大黃酸或雙醋瑞因的方法，包括以下步驟通過用無鉻氧化介質(zhì)處理而氧化蘆薈大黃素，以獲得大黃酸，并且純化所述大黃酸。
所述無鉻氧化介質(zhì)可以包括亞硝酸鹽，優(yōu)選亞硝酸鈉。所述無鉻氧化介質(zhì)可有利地進(jìn)一步包括溶解在硫酸中的硼酸，所述氧化優(yōu)選在110-130℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
大黃酸的純化可有利地通過不與水混溶的非極性非質(zhì)子有機溶劑和pH 9-9.5的水相之間的液-液分配進(jìn)行。
優(yōu)選的是，在純化大黃酸的步驟中，所述不與水混溶的非極性非質(zhì)子有機溶劑選自甲苯和二氯甲烷。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，通過液-液分配進(jìn)行的純化是通過連續(xù)的液-液萃取實現(xiàn)的。
所獲得的大黃酸可以通過用乙?；瘎﹥?yōu)選乙酸酐處理進(jìn)行乙酰化，以獲得雙醋瑞因。
有利的是，可以由此從蘆薈素獲得大黃酸和雙醋瑞因，通過氧化成蘆薈大黃素，而不進(jìn)行鉻氧化。
通過權(quán)利要求書和以下詳細(xì)說明和實施例可以了解本發(fā)明的其他目的和有利特征。
發(fā)明的詳細(xì)說明本發(fā)明的方法包括氧化通過以下結(jié)構(gòu)式(I)表示的蘆薈素 以獲得由以下結(jié)構(gòu)式(II)表示的蘆薈大黃素 在存在酸的條件下，在反應(yīng)介質(zhì)中通過用含氧氣體處理而氧化所述蘆薈素。
根據(jù)本發(fā)明，作為原材料的蘆薈素的純度并不關(guān)鍵。
因此，必須理解的是，在本申請中術(shù)語″蘆薈素″表示具有任何純度的蘆薈素，除非另有說明。
作為一種例子，作為原材料的蘆薈素可以是純蘆薈素，商業(yè)蘆薈素或粗制蘆薈素，優(yōu)選的是來自不同植物物種的提取物形式的粗制蘆薈素，含有至少1％的純蘆薈素，更優(yōu)選從蘆薈物種中提取的含有至少30％的純蘆薈素的粗制蘆薈素，例如，含有30-50％的純蘆薈素。
從生產(chǎn)成本角度來看，使用從蘆薈中提取的含有30-50％純蘆薈素的粗制蘆薈素是特別有利的。
對于所述氧化反應(yīng)來說，可以使用任何合適的反應(yīng)介質(zhì)。合適的反應(yīng)介質(zhì)包括其中能夠溶解蘆薈素以形成穩(wěn)定溶液并且能夠支持氧化反應(yīng)所需要的溫度的任何溶劑。有利的是，所述反應(yīng)介質(zhì)是有機溶劑。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述反應(yīng)介質(zhì)是多元醇。被用作反應(yīng)介質(zhì)的多元醇可以是能溶解蘆薈素的任何多元醇。優(yōu)選的是，用于溶解蘆薈素的多元醇是二元醇，如乙二醇，丙二醇，1，4-丁二醇，1，5-戊二醇，和三元醇，如甘油，甘露糖醇，山梨糖醇，但不局限于所列舉的這些。
多元醇特別適合作為反應(yīng)介質(zhì)，因為蘆薈素容易溶解在多元醇中，在進(jìn)行氧化反應(yīng)的溫度下氧容易溶解在多元醇中，而蘆薈大黃素很難溶解在多元醇中。另外，多元醇能夠支持進(jìn)行氧化反應(yīng)的溫度，并且對氧化反應(yīng)來說是惰性的。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，用于溶解蘆薈素的多元醇選自乙二醇，丙二醇和甘油。優(yōu)選乙二醇，因為它具有低毒性，111℃的較高閃點，以及低的工業(yè)成本。
優(yōu)選的是，粗制蘆薈素溶解在多元醇中濃度高至70％w/v。
為了在存在酸的條件下進(jìn)行蘆薈素的氧化，將酸緩慢添加到含蘆薈素的溶液中，優(yōu)選在惰性氣氛中添加，例如，在氮或氬氣氛下，然后進(jìn)行氧化。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，可以將含蘆薈素的溶液在80-160℃，更優(yōu)選100-120℃的溫度范圍加熱。
優(yōu)選的是，所述酸是強無機酸，可以是例如硝酸，硫酸，三氯乙酸或高氯酸。在優(yōu)選實施方案中，所述酸選自硝酸和硫酸。所述酸優(yōu)選以相對于純蘆薈素含量的0.1-5摩爾當(dāng)量的用量添加。
在存在酸的條件下用含氧氣體對溶解在多元醇中的蘆薈素進(jìn)行的氧化可以這樣進(jìn)行，例如，將含氧氣體連續(xù)導(dǎo)入加熱的溶液，或?qū)⒓訜岬娜芤悍胖迷诤鯕怏w超壓(over-pressure)下。優(yōu)選的是，所述氧化反應(yīng)在含氧氣體超壓下進(jìn)行。所述含氧氣體優(yōu)選為氧氣或空氣。
當(dāng)蘆薈素的氧化是通過令加熱的蘆薈素溶液經(jīng)受氧氣氣體超壓而實現(xiàn)時，反應(yīng)腔室中的氣體壓力可適當(dāng)?shù)貫?.1-6巴絕對壓力，優(yōu)選1.2-2巴，例如1.5巴。如果所述氧化是通過令加熱的蘆薈素溶液經(jīng)受空氣氣體超壓而實現(xiàn)，所述反應(yīng)優(yōu)選在1.2-10巴絕對壓力，優(yōu)選2-2.5巴絕對壓力的氣體壓力下進(jìn)行。
反應(yīng)時間取決于反應(yīng)條件。在含氧氣體超壓下進(jìn)行的蘆薈素的氧氣一般進(jìn)行3-12小時，優(yōu)選4-6小時。
如果蘆薈素氧化是通過將空氣連續(xù)導(dǎo)入加熱的溶液中進(jìn)行，優(yōu)選以5-50L/分鐘的流速將空氣導(dǎo)入加熱的溶液。
如果蘆薈素的氧化是通過將氧氣連續(xù)導(dǎo)入加熱的溶液中進(jìn)行，優(yōu)選以1-10L/分鐘的流速將氧氣導(dǎo)入加熱的溶液。
氧化的反應(yīng)時間取決于反應(yīng)條件。反應(yīng)時間和蘆薈素轉(zhuǎn)化成蘆薈大黃素的程度的確定，可以通過常規(guī)分析技術(shù)例如HPLC完成。
作為例子，業(yè)已對連續(xù)導(dǎo)入加熱的含蘆薈素的溶液中的氧氣量的影響進(jìn)行了研究。
用于本研究中的加熱的含蘆薈素的溶液是通過將含有39％純蘆薈素的72g粗制蘆薈素溶解在250ml乙二醇中制備的，將所述溶液倒入一升反應(yīng)器中，在氮氣氣氛中將它溫?zé)岬?20℃，并且歷經(jīng)20分鐘時間添加7.58g稀釋在50ml乙二醇中的HNO3。
以各種流速將氧氣導(dǎo)入所述加熱的含蘆薈素的溶液，并且每小時從反應(yīng)混合物中抽取樣品，并且通過HPLC進(jìn)行分析。
結(jié)果歸納在下面的表1中。
表1
從表1可以看出，在上述特定條件下，如果以2-4[L/min]的流速導(dǎo)入氧氣的話，蘆薈素氧化成蘆薈大黃素的最大產(chǎn)率是在5-6小時之后發(fā)生的。
在氧化反應(yīng)之后，通常對反應(yīng)混合物進(jìn)行常規(guī)處理，以分離蘆薈大黃素。該處理可包括，例如，將反應(yīng)混合物倒入水中，使用有機溶劑例如甲苯或二氯甲烷萃取蘆薈大黃素，使蘆薈大黃素在醇例如乙醇中沉淀，過濾蘆薈大黃素，并且干燥蘆薈大黃素。
從反應(yīng)混合物中分離蘆薈大黃素可有利地包括通過液-液分配萃取和純化，然后可使蘆薈大黃素以純形式結(jié)晶。
為了萃取和純化，可優(yōu)選首先過濾和洗滌經(jīng)氧化的反應(yīng)混合物。洗滌可有利地包括使用過量的反應(yīng)介質(zhì)例如多元醇洗滌，以除去在其中可溶的殘余化合物，和用水洗滌，以除去任何殘余反應(yīng)介質(zhì)，例如多元醇。另外，可以用含水溶液洗滌濾液，將pH調(diào)整到pH 9-11，以除去在堿性pH下可溶于水的殘余化合物。
然后可使用任何合適的有機溶劑通過溶劑萃取來萃取蘆薈大黃素，其中蘆薈大黃素可溶解在該有機溶劑中，所述有機溶劑例如二氯甲烷或甲苯。對含有蘆薈大黃素的溶劑溶液進(jìn)行液-液分配處理，使用含水緩沖液，將pH調(diào)節(jié)到9-11，優(yōu)選pH 10。高于11的pH是不合適的，因為在這樣的pH下，蘆薈大黃素可溶解在含水溶液中而會損失掉。pK在9-11范圍內(nèi)的任何緩沖液都可以使用，例如甘氨酸緩沖液，KCl-硼酸-NaOH緩沖液，碳酸鹽緩沖液，CHES(2-(N-環(huán)己基氨基)乙磺酸)緩沖液，CAPSO(3-(環(huán)己基氨基)-2-羥基-1-丙磺酸)緩沖液，AMP(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)緩沖液，CAPS(3-(環(huán)己基氨基)-1-丙磺酸)緩沖液。然后對含有蘆薈大黃素的溶劑溶液進(jìn)行第二個液-液分配步驟，使用堿性含水溶液。用有機堿將該含水溶液的pH調(diào)整到高于pH11。所述有機堿可以是堿金屬氫氧化物，如氫氧化鈉。
所述液-液萃取可以例如是分批液-液萃取或連續(xù)液-液萃取。如果所述液-液萃取是分批液-液萃取，優(yōu)選重復(fù)進(jìn)行，直到獲得的蘆薈大黃素具有需要的純度。如果液-液萃取是連續(xù)的液-液萃取，優(yōu)選連續(xù)進(jìn)行，直到獲得具有需要純度的蘆薈大黃素。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，所述液-液萃取是連續(xù)液-液萃取。
有利的是，可以回收所述萃取溶劑，并再循環(huán)利用于萃取過程中。
在液-液萃取之后，可以對水相進(jìn)行常規(guī)處理，以分離純的蘆薈大黃素。例如，這種處理可包括用無機酸如鹽酸酸化含有蘆薈大黃素的堿性水相，以沉淀蘆薈大黃素，過濾，用純凈水洗滌，并且干燥蘆薈大黃素。
按照本發(fā)明方法獲得的蘆薈大黃素的純度為95％或以上，一般為98.0-99.5％。
根據(jù)本發(fā)明的一種實施方案，按上述蘆薈素氧化生產(chǎn)的蘆薈大黃素可以被氧化，以獲得通過以下結(jié)構(gòu)式(III)表示的大黃酸 有利地在無鉻氧化介質(zhì)中氧化蘆薈大黃素。在無鉻氧化介質(zhì)中將蘆薈大黃素氧化成大黃酸的步驟可以通過已知方法實現(xiàn)，例如，如EP0 928 781 A1，Laboratoire Medidom S.A中所述。所述無鉻氧化介質(zhì)可以包括亞硝酸鹽，特別是無機鹽，如堿金屬鹽或堿土金屬鹽，例如，亞硝酸鈉，亞硝酸鉀，或亞硝酸鈣。優(yōu)選的是，使用亞硝酸鈉。
所述反應(yīng)介質(zhì)優(yōu)選包括酸，例如無機酸，特別是強無機酸，如硫酸，或硼酸，或者羧酸(可能被鹵化)，如乙酸，三氯乙酸，或磺酸，如甲磺酸。所述無鉻氧化介質(zhì)優(yōu)選包括溶解在硫酸中的亞硝酸鈉，可選擇性地添加硼酸。
例如，氧化作用可以通過將蘆薈大黃素緩慢添加到無鉻氧化介質(zhì)中進(jìn)行，例如，該氧化介質(zhì)包括溶解在硫酸中的亞硝酸鈉，或溶解在硫酸和硼酸中的亞硝酸鈉，以獲得粗制大黃酸。
在優(yōu)選實施方案中，所述無鉻氧化介質(zhì)包括溶解在硫酸以及選擇性地硼酸中的亞硝酸鈉，在80-160℃，優(yōu)選110-130℃的溫度下對它進(jìn)行加熱，然后添加蘆薈大黃素。
反應(yīng)時間取決于反應(yīng)條件，并且通常為2-4小時。
在氧化反應(yīng)之后可對反應(yīng)混合物進(jìn)行常規(guī)處理，以分離粗制大黃酸。例如，該處理包括將反應(yīng)混合物倒入2℃的蒸餾水中，以使大黃酸沉淀，過濾大黃酸，用2℃的蒸餾水洗滌大黃酸，并且干燥大黃酸。
通過無鉻氧化蘆薈大黃素獲得的大黃酸的純度取決于起始蘆薈大黃素的純度。通過上述本發(fā)明無鉻氧化方法從蘆薈大黃素獲得的大黃酸的純度大約為90％-95％，所述蘆薈大黃素是按照本發(fā)明的方法通過氧化蘆薈素制備的。
為了除去所有蘆薈大黃素殘余物和其他污染物，對通過上述氧化方法獲得的大黃酸進(jìn)行純化步驟處理。
該純化步驟有利地包括通過在不與水混溶的非質(zhì)子非極性有機溶劑和pH為7.5-11的水相之間進(jìn)行液-液分配而純化大黃酸。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，所述pH在9-9.5的范圍內(nèi)。
在該純化步驟中，通過氧化蘆薈大黃素獲得的大黃酸優(yōu)選首先放入水中，以獲得含有大黃酸的水溶液。優(yōu)選的是，所述水溶液在每1ml水中含有10mg大黃酸。
在大黃酸溶解到水中之后，將含有大黃酸的水溶液的pH用無機堿調(diào)節(jié)到pH值在9-9.5的范圍。例如，所述無機堿可以是堿金屬氫氧化物，如氫氧化鈉或氫氧化鉀。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方案中，所述無機堿是氫氧化鈉，更優(yōu)選5M的氫氧化鈉。
用不與水混溶的非質(zhì)子非極性有機溶劑對含有大黃酸并且pH在9-9.5范圍內(nèi)的水溶液進(jìn)行液-液萃取。例如，所述不與水混溶的非質(zhì)子非極性有機溶劑可以是甲苯，二氯甲烷，己烷，庚烷，戊烷，乙醚，四氫呋喃(THF)。在特別優(yōu)選的實施方案中，所述不與水混溶的非質(zhì)子非極性有機溶劑是甲苯或二氯甲烷。
例如，所述液-液萃取可以是分批液-液萃取或連續(xù)液-液萃取。如果所述液-液萃取是分批液-液萃取，它優(yōu)選重復(fù)進(jìn)行直到獲得具有需要純度的大黃酸。如果所述液-液萃取是連續(xù)液-液萃取，它優(yōu)選連續(xù)進(jìn)行直到獲得具有需要純度的大黃酸。大黃酸的需要的純度取決于大黃酸隨后的用途。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，所述液-液萃取是連續(xù)液-液萃取，它連續(xù)進(jìn)行，直到所述大黃酸含有低于2ppm的蘆薈大黃素(HPLC)。
在液-液萃取之后，通常對水相進(jìn)行常規(guī)處理，以分離純的大黃酸。例如，該處理可包括用無機酸例如鹽酸酸化含有純大黃酸的水相直到pH為1，以使大黃酸沉淀，過濾大黃酸，用2℃的蒸餾水洗滌大黃酸，并且干燥大黃酸。
如果需要，可以通過可選性的乙?；襟E對由此產(chǎn)生的大黃酸作進(jìn)一步的乙?；垣@得由以下結(jié)構(gòu)式(IV)表示的雙醋瑞因 大黃酸的乙?；梢酝ㄟ^用乙酰化試劑處理大黃酸實現(xiàn)，所述試劑可以從本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的試劑中選擇。不過，在優(yōu)選實施方案中，所述乙酰化劑是乙酸酐。
所述乙酰化可以在多種有機溶劑中進(jìn)行，只要這些溶劑是惰性的，或在任何場合下都與反應(yīng)條件相容，如冰醋酸。不過，在優(yōu)選實施方案中，乙酸酐被用作反應(yīng)溶劑。
用乙酸酐對大黃酸進(jìn)行乙?；瘍?yōu)選在存在酸作為催化劑的條件下進(jìn)行。在優(yōu)選實施方案中，所述被用作催化劑的酸是硫酸。
用乙酸酐對大黃酸進(jìn)行乙?；瘍?yōu)選在20-50℃，更優(yōu)選30-40℃的溫度下進(jìn)行3-6小時，更優(yōu)選4-5小時。
在乙酰化反應(yīng)之后，通常對反應(yīng)混合物進(jìn)行常規(guī)處理，以分離雙醋瑞因。例如，該處理可包括將反應(yīng)混合物倒入4℃的蒸餾水中，過濾雙醋瑞因，用蒸餾水洗滌雙醋瑞因，并且干燥雙醋瑞因。如果需要的話，還可以通過在溶劑中再結(jié)晶進(jìn)一步純化雙醋瑞因，所述溶劑如乙醇，丙酮或異丙醇或其他任何合適溶劑。
根據(jù)本發(fā)明的方法，蘆薈大黃素可以從蘆薈素制備，而不需要金屬試劑，或其他有毒或有害物質(zhì)，并且不需要復(fù)雜的純化工藝來除去殘余的金屬離子。根據(jù)本文所披露的方法，蘆薈大黃素能夠以良好的產(chǎn)率和純度水平從蘆薈素獲得。
本發(fā)明的方法還是經(jīng)濟的，因為可以將粗制蘆薈素用作原材料，并且將廉價的試劑和溶劑用在該方法中。另外，即使在工業(yè)規(guī)模上，該方法也便于實施。
根據(jù)本發(fā)明的一種實施方案，大黃酸和雙醋瑞因可有利地從蘆薈素獲得，無須進(jìn)行鉻氧化，并且不使用有毒或有害試劑或溶劑。
實施例用于以下合成中的原材料、試劑和溶劑都是如下面所說明的可以獲得的產(chǎn)品-粗制蘆薈素由Aloven(Braquismeto，Venezuela)提供，含量測定30-50％-乙二醇由Schweizerhall AG(Basel)提供，含量測定99.90WT％-二氯甲烷由Schweizerhall AG(Basel)提供，含量測定98-100％-乙醇由Schweizerhall AG(Basel)提供，含量測定98％-甲苯由Schweizerhall AG(Basel)提供，含量測定100％-硝酸65％由Fluka AG(Buchs)提供-硼酸由Fluka AG(Buchs)提供，含量測定99.5％-亞硝酸鈉由Merck(Darmstadt Germany)提供，含量測定99.0％-硫酸由Merck(Darmstadt Germany)提供，含量測定95-97％-氫氧化鈉由Fluka AG(Buchs)提供，含量測定98％-乙酸酐由Fluka AG(Buchs)提供，含量測定99.5％從蘆薈素制備蘆薈大黃素實施例1將粗制蘆薈素(72g，含39％的純蘆薈素)溶解在乙二醇(250ml)中。將該溶液注入一升反應(yīng)器中，并且在氮氣氛中加熱到120℃。在達(dá)到120℃的溫度時，歷經(jīng)20分鐘時間添加稀釋在乙二醇(50ml)中的HNO3(7.58g)。此時，以4L/分鐘的流速通過噴霧器將氧氣導(dǎo)入反應(yīng)器。每小時從反應(yīng)器中取出樣品通過HPLC進(jìn)行分析，以確定反應(yīng)的完成。在6小時之后，該反應(yīng)結(jié)束。在上述條件下，蘆薈素轉(zhuǎn)化成蘆薈大黃素的轉(zhuǎn)化率為61％。
然后通過連續(xù)將反應(yīng)混合物注入水中，用甲苯或二氯甲烷萃取蘆薈大黃素，蒸發(fā)甲苯或二氯甲烷，干燥蘆薈大黃素(純度50％)，使蘆薈大黃素在乙醇中沉淀，過濾蘆薈大黃素和干燥蘆薈大黃素，來分離蘆薈大黃素，以獲得純度為95-98％的蘆薈大黃素。產(chǎn)率為75％-95％。
實施例2在氮氣氛中，將粗制蘆薈素(3.24Kg，含36％的純蘆薈素)溶解在乙二醇(13.5L)中。在連續(xù)攪拌條件下歷經(jīng)5分鐘時間添加170g的硝酸(溶解在乙二醇中)。將該溶液加熱到105℃。此時，通過導(dǎo)入氧氣流10分鐘時間而洗出氮氣。然后通過導(dǎo)入氧氣將反應(yīng)器加壓直到1.5巴的絕對壓力。將氧氣壓力保持在1.5巴絕對壓力持續(xù)5分鐘。然后將反應(yīng)器減壓到環(huán)境壓力，并且冷卻到室溫。在上述條件下，蘆薈素轉(zhuǎn)化成蘆薈大黃素的轉(zhuǎn)化率為80％。
然后分離蘆薈大黃素。讓含有懸浮的蘆薈大黃素的反應(yīng)混合物通過加壓的不銹鋼壓濾機(8巴絕對壓力，1小時)。然后用一半體積(7L)的乙二醇在加壓條件下洗滌濾餅(8巴絕對壓力，7-8小時)，然后用純凈水洗滌(8巴絕對壓力，2小時)，用甘氨酸緩沖液(0.1M，pH 10)在8巴絕對壓力下洗滌20分鐘，并且用純凈水洗滌(在8巴絕對壓力下洗滌10分鐘)。然后通過用11巴絕對壓力的氮氣吹而部分干燥所述濾餅。
然后讓二氯甲烷連續(xù)通過所述濾餅，以萃取蘆薈大黃素。將二氯甲烷溶液添加到pH 10的0.1M甘氨酸緩沖的水溶液中，使用液-液離心機分離所述液體。讓緩沖溶液連續(xù)再循環(huán)直到飽和，此后，不斷添加新緩沖液，并且不斷洗出飽和緩沖液，以在反應(yīng)容器中保持穩(wěn)定濃度。然后將仍然含有蘆薈大黃素的二氯甲烷溶液添加到含有1M NaOH的水溶液中，并且使用液-液離心機分離液體。對含有蘆薈大黃素的NaOH溶液進(jìn)行連續(xù)再循環(huán)直到飽和，在飽和之后，不斷添加新的1MNaOH溶液，并且不斷洗出被蘆薈大黃素飽和的NaOH溶液并收集到其他地方，以保持反應(yīng)容器中的穩(wěn)定濃度。
然后添加鹽酸使在NaOH中的蘆薈大黃素溶液沉淀。當(dāng)pH降低到低于1時，沉淀出蘆薈大黃素的細(xì)小的橙色針狀物。然后過濾所述沉淀物，用純凈水洗滌，并且用熱氮氣干燥。所獲得的蘆薈大黃素的純度為99％。
將蘆薈大黃素氧化成大黃酸實施例3通過將亞硝酸鈉(255g)溶解在硫酸(1.2L)中制備氧化介質(zhì)。將所述氧化介質(zhì)加熱到120℃，然后向其中緩慢添加蘆薈大黃素(100g)。在氧化反應(yīng)結(jié)束之后(3小時)，將反應(yīng)混合物倒入2℃的蒸餾水(7.2L)，以使大黃酸沉淀，并且對大黃酸進(jìn)行過濾和干燥。獲得了純度為90-95％的大黃酸，產(chǎn)率超過85％。
大黃酸的純化實施例4將在實施例3中獲得的粗制大黃酸放入水中，以獲得大黃酸濃度為10mg/ml的溶液。用5M氫氧化鈉將pH調(diào)整到9-9.5。所獲得的堿性水相用二氯甲烷連續(xù)萃取，直到獲得滿意的純度(＜2ppm蘆薈大黃素，HPLC)。然后，將鹽酸添加到水相中，以將pH調(diào)節(jié)到1，以使大黃酸沉淀。過濾沉淀的大黃酸，用2℃的蒸餾水洗滌并且干燥。獲得了純度為99.5％的大黃酸，產(chǎn)率為90-95％。
雙醋瑞因的制備實施例5將在實施例4中獲得的純化的大黃酸(90g)溶解在乙酸酐(6.48L)中，并且在0℃下冷卻該溶液。然后將硫酸(64.8ml)添加到其中，并且將反應(yīng)混合物于30℃加溫。在反應(yīng)結(jié)束之后(4-5小時)，將反應(yīng)混合物倒入4℃的蒸餾水中，并且過濾沉淀的雙醋瑞因，用蒸餾水洗滌并且干燥。所獲得的雙醋瑞因的產(chǎn)率超過90％。在乙醇中使雙醋瑞因再結(jié)晶。所獲得的雙醋瑞因的純度超過98％。
權(quán)利要求
1.從蘆薈素制備蘆薈大黃素的方法，包括在存在酸的條件下，在反應(yīng)穩(wěn)定介質(zhì)中通過用含氧氣體處理而氧化蘆薈素。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中，將所述蘆薈素溶解在多元醇中。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中，所述多元醇選自乙二醇和丙二醇。
4.如權(quán)利要求2或3的方法，其中，將所述蘆薈素溶解在多元醇中，濃度高至70％w/v。
5.如權(quán)利要求1-4中任意一項的方法，其中，所述蘆薈素是從植物中提取的粗制蘆薈素，純度超過1％。
6.如權(quán)利要求1-5中任意一項的方法，其中，氧化是在100-120℃的溫度下，在充氧氣氛中進(jìn)行的。
7.如權(quán)利要求1-6中任意一項的方法，其中，所述酸選自硝酸和硫酸。
8.如權(quán)利要求1-7中任意一項的方法，其中，所述含氧氣體選自氧氣或空氣。
9.如權(quán)利要求1-8中任意一項的方法，還包括純化和分離蘆薈大黃素。
10.從蘆薈素制備大黃酸或雙醋瑞因的方法，該方法包括以下步驟a)在存在酸的條件下，通過用含氧氣體處理而氧化蘆薈素，以獲得蘆薈大黃素；b)通過用無鉻氧化介質(zhì)處理而氧化蘆薈大黃素，以獲得大黃酸；c)純化在步驟b)中獲得的大黃酸；d)可選地用乙?；瘎υ诓襟Ec)中獲得的大黃酸進(jìn)行乙酰化，以獲得雙醋瑞因。
11.如權(quán)利要求10的方法，其中，在步驟c)中，大黃酸的純化包括在不與水混溶的非極性非質(zhì)子有機溶劑和水相之間進(jìn)行液-液分配。
12.如權(quán)利要求11的方法，其中，所述水相的pH范圍為7.5-11。
13.如權(quán)利要求10-12中任意一項的方法，其中，在步驟b)中，所述無鉻氧化介質(zhì)包括亞硝酸鈉。
14.如權(quán)利要求13的方法，其中，所述氧化介質(zhì)還包括溶解在硫酸中的硼酸。
15.如權(quán)利要求13或14的方法，其中，在步驟b)中，氧化是在110-130℃的溫度下進(jìn)行的。
16.如權(quán)利要求11的方法，其中，所述不與水混溶的非極性非質(zhì)子有機溶劑選自甲苯和二氯甲烷。
17.如權(quán)利要求11或16的方法，其中，所述通過液-液分配的純化包括進(jìn)行連續(xù)的液-液萃取。
18.如權(quán)利要求10-17中任意一項的方法，其中，在步驟d)中，所述乙?；瘎┦且宜狒?。
全文摘要
在存在酸的條件下，通過用含氧氣體處理而氧化蘆薈素，由蘆薈素制備蘆薈大黃素的方法。所述蘆薈大黃素可用于生產(chǎn)大黃酸和雙醋瑞因，通過用無鉻氧化介質(zhì)處理而氧化蘆薈大黃素，以獲得大黃酸，并且純化所獲得的大黃酸?？梢詫Υ簏S酸進(jìn)行乙?；垣@得雙醋瑞因。
文檔編號C07C69/16GK101056839SQ200580038713
公開日2007年10月17日 申請日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月12日
發(fā)明者S·卡里諾, G·迪納伯利 申請人:梅迪多姆實驗室股份有限公司