巴馬汀的合成與生產(chǎn)精選課件

1、 前 言 發(fā)現(xiàn)有生物活性的先導(dǎo)化合物，是創(chuàng)新藥物研究的前提，也是影響創(chuàng)新藥物周期的決定性因素，先導(dǎo)化合物的來源有多種途徑，從天然產(chǎn)物中尋找有活性的化合物作先導(dǎo)物創(chuàng)制新藥是世界藥學(xué)工作者公認(rèn)的有效途徑之一l1。 天然藥物中得到的活性成分，經(jīng)過進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)修飾或者結(jié)構(gòu)改造，可以獲得活性更強(qiáng)，作用特異性強(qiáng)，藥代動力學(xué)性質(zhì)理想等的化合物，這些化合物常?？梢灾苯铀幱茫熜Ц?。與傳統(tǒng)的化學(xué)合成方法相比，以天然藥物分子作為先導(dǎo)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造以獲得更高活性的化合物具有更大的可能性。 90年代以來，研究者發(fā)現(xiàn)巴馬汀是一種重要的生物堿類活性化合物，且其具有多方面的藥理活性，例如，抑菌lz、抗炎和提高免疫s、

2、抗血壓作用I、鎮(zhèn)痛ls1等，因此深入研究藥理活性的構(gòu)效關(guān)系具有重要的醫(yī)學(xué)價(jià)值。 隨著以巴馬汀為原料合成藥物的增多，巴馬汀的市場需求也不斷增加。此外巴馬汀本身也有抗菌抗炎、鎮(zhèn)靜安定、鎮(zhèn)痛抗心率失常、抗高血壓、抗白血病、抗腫瘤等作用，這些都大大增加馬汀的市場需求。而巴馬汀的合成提取的研究也不斷得到人們重視。 我們團(tuán)隊(duì)正是以此為契機(jī)，通過巴馬汀的合成設(shè)計(jì)，力求可以高效.快速合成巴馬汀。當(dāng)然，由于種種原因.我們的設(shè)計(jì)還存在很多問題，例如.產(chǎn)率不高，生產(chǎn)發(fā)法不適合工業(yè)大生產(chǎn)，但隨著不斷完善，我們會不斷改善方法！設(shè)計(jì)中如有不足，還望各位同仁（同學(xué)）給予指出，并且多多包涵. 謝謝！ 2019年12月3日 一

3、 概 述1 藥物簡介 巴馬汀 是存在于植物中的一類重要生物堿成分，系由防己科植物掌葉防己(非洲防己 )根 黃葉地不容 根，黃藤種子;蕓香科植物黃皮樹 毛莫科植物黃連 根莖;小栗科植物日本十大功勞.葉.中提取得到的生物堿精制而成。又名鹽酸巴馬汀，鹽酸掌葉防己堿，氯化巴馬汀，黃藤素等。 黃藤素具有增強(qiáng)白細(xì)胞吞噬能力的作用，對多種革蘭陽性和陰性菌有抑制作用，尤其抗真菌作用佳。對柯氏表皮癬菌等12種真菌有不同程度的抑制作用-對白色念珠菌淺部或深部感染，均有良好療效。另外，實(shí)驗(yàn)證明黃藤素腹腔注射，能增強(qiáng)大鼠非特異性免疫、細(xì)胞免疫及體液免疫功能，表明其對機(jī)體免疫功能的提高有作用。巴馬汀的物理化學(xué)性質(zhì) 巴馬

4、汀屬異哇琳類生物堿，其母體結(jié)構(gòu)由一個(gè)氮原子的兩個(gè)異喳琳環(huán)稠合而 成。 化學(xué)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。在熱水中易溶，在水中略溶，在乙醇或氯仿中微溶，在乙醚中幾乎不溶。 2 工藝現(xiàn)狀 巴馬汀的提取有化學(xué)法和物理法法，化學(xué)法多采用mulle1966年出制備方法。該方法理論可行，但實(shí)際過程中原料昂貴，產(chǎn)率不高，故使用較少。 近年來的研究以在黃藤、金果欖、黃連等植物中提取巴馬汀較多.黃藤的藤莖中主要含有巴馬汀、藥根堿、偽非洲防己堿等生物堿從黃藤、黃連等植

5、物中提取巴馬汀，其工業(yè)生產(chǎn)多以酸水提取該類生物堿成分，向所得的酸水提取液經(jīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)PH值后加入食鹽進(jìn)行析，利用生物堿的鹽溶解度的差異，使其從水液中析出分離，得到巴馬汀粗堿;粗堿再經(jīng)結(jié)晶法精制，得到巴馬汀. 此外.為了提高收率，降低成本，許多科研工作者進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)來優(yōu)化此工藝。;張舉成等，研究了超聲提取最優(yōu)工藝為:時(shí)超聲時(shí)間為3Omin，料劑比為1:6，H2504的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%，認(rèn)為此法優(yōu)于熱提法和冷浸法;黃祖良等，提取液用NaoH調(diào)pH為10，靜置沉淀除雜，濾液加7%Naex(碘鹽)鹽析，靜置一晝夜，過濾，沉淀曬干得粗堿，粗堿粉碎后按1:5用80%酒精提取3次，提取液用Hcl調(diào)pH為2，

6、冷卻結(jié)晶精品;鄭云花等，研究的結(jié)果是以2oml/L冰醋酸水溶液，浸漬24h，堿化PH值10，使用11%氯化鈉為宜;李曉瑩等，認(rèn)為在pH在3時(shí)進(jìn)行鹽析，有利于提高收率。金果欖為防己科植物青牛膽的干燥塊根。主產(chǎn)于3 工藝選擇 黃藤中巴馬汀（掌葉防己堿，Palmatine）的含量為4%，是季銨型生物堿，可溶于水、醇中，鹽酸鹽的溶解度低，有機(jī)酸鹽的溶解度高，因此，用1%的醋酸溶液滲漉提取巴馬汀。用鹽析的法，使巴馬汀在水中溶解度降低而沉淀出來，故選擇采用唐愛蓮煎煮法進(jìn)行提取。煎煮法和冷浸法對黃藤中巴馬丁成分提取的比較研中，通過研究黃藤中巴馬丁化學(xué)成分提取工藝。分別用酸水煎煮法和酸水冷浸法對黃藤中的巴馬丁

7、成分提取進(jìn)行比較。用酸水煎煮法提取巴馬丁的得率要比冷浸法高15倍。 其工藝為:植物藥材酸水提取-酸水液經(jīng)鹽析沉淀-結(jié)晶得巴馬汀。二 生產(chǎn)規(guī)模及質(zhì)量控制1 .生產(chǎn)規(guī)模500噸/年巴馬汀工藝生產(chǎn)設(shè)計(jì)2.產(chǎn)品質(zhì)量要求優(yōu)級純（含量=99%)3.主要成分.相對分子質(zhì)量成分C2lH22N04 相對分子量352.454.外觀白色或微黃色粉末三 技術(shù)路線1生產(chǎn)方法 采用酸水煎煮法分別對野生大黃藤根.莖.表皮及葉片中的化學(xué)成分鹽酸巴馬汀進(jìn)行提取。同時(shí)與傳統(tǒng)的酸液浸泡法進(jìn)行比較，該方法工藝流程簡單，便于操作，成本低而且收率高。對于同一批次不同部位的大黃藤來說，根中含有鹽酸巴馬汀的含量多，其次是表皮。藤，葉。所以，

8、該方法是提取巴馬汀的有效方法。2工藝指標(biāo)(2)酸液（冰醋酸20ml/L)(2)PH312PH=3時(shí)沉淀析出的少，但含量高，有利于精制PH=9或PH=12時(shí)沉淀多，可雜質(zhì)也多 實(shí)驗(yàn)表明，在pH=3時(shí)進(jìn)行鹽析，粗品中雜質(zhì)量少，含量高，有利于精制，精制所需的乙醇量少，有利于節(jié)約生產(chǎn)成本。而在pH-9或pH=12時(shí)進(jìn)行鹽析，粗品雜質(zhì)多，顏色差，精制困難大，乙醇消耗量大。同時(shí)從黃藤中用酸提取巴馬汀，在pH=3時(shí)進(jìn)行鹽析，有利于提高收率。制備方法（1）提取試劑20ml/L冰醋酸溶液acl. 45%NaoH .95%酒精.大量大黃藤等（2）小試實(shí)驗(yàn)2. 1 提取2. 1. 1 精密稱切碎大黃藤 3份, 每份

9、 5. 0 g , 加 50m l乙醇加熱回流 2次, 1 h/次, 過濾, 合并濾液, 回收乙醇, 得粗浸膏, 加 15m l純化水溶解, 用濃鹽酸調(diào)節(jié) pH 1 2, 用氯仿提取 3次, 20 m l/次, 取脫脂后的酸水液, 用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié) pH 9 10 4, 5, 加醋酸乙酯提取 2次, 20m l/次, 取堿液濃縮成浸膏, 低溫干燥, 稱重并記錄。2. 1. 2 精密稱取切碎大黃藤 3份, 每份 5. 0 g , 先用 4 mlNH3#H2O潤濕, 加 50m l乙醇加熱回流 2次, 1h/次, 過濾合并濾液, 濃縮得浸膏, 低溫干燥, 稱重并記錄。2. 1. 3 精密稱取切碎

10、大黃藤 3份, 每份 5. 0 g , 先用 4m lNH3#H2O潤濕, 用 50 m l醋酸乙酯加熱回流 2次, 1 h/次, 過濾合并濾液, 濃縮得浸膏, 低溫干燥, 稱重并記錄。2.1. 4 供試品溶液的制備 分別取提取物浸膏約 0. 1 g , 精密稱取, 各取 3份, 置 5m l容量瓶中, 加適量流動相溶解, 超聲提取 10 min, 加流動相至刻度, 搖勻過濾, 取續(xù)濾液, 作為供試品溶液2. .1.5重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn) 取同一批樣品, 按供試品溶液制備方法平行制備 5份供試液, 分別精密吸取對照品溶液與供試品溶液各 10L , l測定 5份供試品中鹽酸藥根堿、 鹽酸巴馬汀的含量, 結(jié)

11、果: 鹽酸藥根堿 RSD = 1. 83%, 鹽酸巴馬汀 RSD = 1. 86 %。2. .1.6含量測定各取 3批切碎大黃藤分別按 / 供試品溶液制備0方法制備供試品, 分別精密吸取對照品溶液與供試品溶液各10L , l注入高效液相色譜儀, 用外標(biāo)法測定, 計(jì)算樣品中鹽酸藥根堿、 鹽酸巴馬汀的含量。結(jié)果見表 1 2。 表 1 巴馬汀提取物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表 2 巴馬汀浸膏中鹽酸藥根堿、 鹽酸巴馬汀的含量測定結(jié)果 注：供試品批次代號前面的 1, 2 , 3分別表示 3種不同的提取方法,后面的 1 , 2 , 3表示 3批樣品; n= 3小試總結(jié) 提取溶劑的選擇: 將切碎大黃藤堿化后, 采用乙醇與醋酸

12、乙酯兩種不同極性的溶劑進(jìn)行提取, 通過比較收膏率與金果欖中鹽酸藥根堿與鹽酸巴馬汀的含量可以看出, 乙醇提取的收膏率與生物堿的含量均高于醋酸乙酯, 提示大黃藤中的生物堿多為水溶性生物堿, 適合于用極性較大的溶劑提取。 提取工藝的選擇: 用乙醇回流提取后采用酸提堿沉法所得的大黃藤提取物收膏率與浸膏中鹽酸藥根堿與鹽酸巴馬汀的含量均高于直接堿化后用乙醇提取的, 而前者的提取工藝比較復(fù)雜,適合于實(shí)驗(yàn)室研究用, 后者的提取工藝相對簡單, 適合于工業(yè)生產(chǎn)。（3）制備1.鹽析與堿化 煎煮液過濾濃縮成膏后，在其中加入氯化鈉溶液使PH=7，攪拌使之溶解，再用40%氫氧化鈉溶液調(diào)到PH=8，此時(shí)溶液變成磚紅色，并有

13、黃色不溶物析出離心后可得粗品。2.精制 在粗品中加入80%乙醇溶液，加熱使之溶解，趁熱過濾，繼續(xù)用80%的乙醇熱熔數(shù)次，直到顏色變淺為止.將收集到溶液滴加6M的鹽酸調(diào)到PH=3放置一段時(shí)間，在重結(jié)晶就可得到成品.流程如下：注（1）巴馬汀的鹽酸鹽在水和醇中溶解度小，易析出黃色針狀結(jié)晶（m.p.206）。3.PH值3實(shí)驗(yàn)小結(jié) 這個(gè)方法可以總結(jié)出提取合成巴馬汀的工藝流程為大黃藤-切碎-酸浸泡-鹽析-堿中和-粗堿-醇熱熔-結(jié)晶（4）成品包裝 該工序是將烘干成品通過計(jì)量，包裝后使最終產(chǎn)品符合GB-T2254-2019標(biāo)準(zhǔn)控制要求 a.包裝總重量：每瓶1g或5g b.使用的包裝應(yīng)符合包裝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 c.產(chǎn)品

14、外觀質(zhì)量符合內(nèi)定要求四 物料流程及衡算 通過多水平的對比實(shí)驗(yàn)優(yōu)化各提取條件。冰醋酸溶液20mLL時(shí)產(chǎn)品得率為108，煎煮時(shí)間在4h時(shí)的得率為11O，提取液堿化條件為pH=10時(shí)產(chǎn)品得率為13，氯化鈉用量為11時(shí)產(chǎn)品得率為118，以上條件綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)品得率可達(dá)121。 黃藤中掌葉防己堿的提取條件：提取溶劑為20mLL醋酸溶液，浸漬時(shí)間為4h，提取液堿化條為pH-10，氯化鈉用量為11。 擬定生產(chǎn)量為1000噸/年，則：大黃藤用量50012.1%=4132噸 醋酸用量以小試1:1為基準(zhǔn),外加10%的損失和90%的回收利用1000Kg90%+（413410%）=1212.2Kg（濃度20ml/L）參考文獻(xiàn). 【1】叢克家，信天成，郭爾玲黃藤生物堿的抗霉菌實(shí)驗(yàn)及臨床觀察J】中草藥，1980，11(12)：558-559 【2】唐愛蓮，劉笑甫，馮冬梅用煎煮法和冷浸法對黃藤中巴馬丁成分提取的比較研究明華夏醫(yī)學(xué)，2019，16(1)：7576 【3】馬云淑不同實(shí)驗(yàn)條件對黃藤中掌葉防己堿提取率J】云南中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，21(I)：21-22 4】李曉瑩，廖華衛(wèi)pH值對黃藤中巴馬汀鹽析的影響J】廣東藥學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，15(3)：190-191 5】鄭云花，金在久，樸惠善，