采用氧和过氧化物协同氧化碱解三七总皂甙制备原人参二醇和原人参三醇的方法

摘要

本发明涉及一种采用氧和过氧化物协同氧化碱解三七总皂甙制备原人参二醇和原人参三醇的方法。它的技术要点在于采用氧气和过氧化物协同作用，通过在醇中原位生成的强碱醇钠碱解人参属植物的总皂甙提取物和葫芦科植物的绞股蓝总皂甙提取物，再经过硅柱层析纯化得到原人参二醇和原人参三醇：其中：人参属植物的总皂甙提取物和葫芦科植物的绞股蓝总皂甙提取物与有机溶剂醇的用量比为30～150g/l，氧化碱解的温度为80～95℃，氧化碱解的时间为8～24小时。本发明克服了现有技术的不足，采用氧气和过氧化物协同作用，能够在低的反应温度，短的反应时间的条件下高收率地得到高纯度的原人参二醇和原人参三醇。本发明能够以一种简单、方便、低成本的方法大批量地制备原人参二醇和原人参三醇，可满足心脑血管、抗肿瘤等药用资源的需求。

说明书

【技术领域】

本发明涉及由人参属植物的总皂甙提取物和葫芦科植物的绞股蓝总皂甙提取物制备原人参二醇和原人参三醇的方法，特别是涉及在氧气和过氧化物协同作用下，通过醇与碱金属在醇中原位生成的强碱碱解制备方法。

【背景技术】

人参是多年生草本植物，属于五加科人参属。人参中主要含有皂甙类，即人参皂甙、糖类、挥发油类、脂肪油类、甾醇类及氨基酸、维生素类等物质，其中人参皂甙是人参的主要成分。目前通过科学、先进的工艺技术分离和精制出的人参皂甙，命名为Ro、Ra1、Ra2、Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd、Rf、Rg1、Rg2、Rg3、Rh1、Rh2、I、K、O-glaco，皆由甙元和糖组成，除Ro的甙元是齐墩果酸外，其它的是原人参二醇和原人参三醇。

三七，也是五加科(Araliaceae)人参属(Panax)植物，其种名notoginseng的拉丁文含意为“南方人参”。传统用于消肿、止痛、止血。研究表明，其主要化学成分皂甙的组成与人参相似，″三七″富含皂甙20种，有10种属人参皂甙，其中重要的有Rb1、Rg1、Rb2、Rg2、Rc等。

绞股蓝为葫芦科植物绞股蓝的全草，绞股蓝提取物含绞股蓝皂甙(gypenoside)1-52，其中3、4、8、12分别与人参皂甙Rb1、Rb3、Rd、Rf2结构相同。

制备原人参二醇和原人参三醇的方法主要有酸水解法(如中国专利CN1417224)和碱水解法(如中国专利CN1293198，CN1569882，CN1600790)。

酸解法中间产物复杂，终产物容易发生侧链环化而形成人参二醇和人参三醇，而得不到原人参二醇和原人参三醇。CN1417224中将人参皂甙溶解在有保护剂的有机溶剂水溶液中，水解7～10天得到原人参二醇。该方法尽管克服了酸解法的缺点，但是该方法要求原料人参皂甙纯度高，且必须对人参皂甙进行二醇型和三醇型皂甙的分离。

专利CN1293198，CN1569882，CN1600790中阐述了采用碱水解方法制备原人参二醇和原人参三醇的方法。

专利CN1293198将人参皂甙溶于高沸点脂肪醇，在碱金属氢氧化物和高温条件下进行碱解，反应液经分离提纯可得到原人参二醇和原人参三醇。该方法的的缺点是需要在高温下进行，且得到的产物主要是混合皂甙，原人参二醇和原人参三醇的收率不高。

专利CN1600790中阐述使人参皂甙在惰性气体的保护下，在含游离基诱发剂如烷基过氧化物的碱性有机溶剂中进行降解，得到低极性人参皂苷及原人参二醇和原人参三醇。本方法所使用的原料是纯的二醇型皂甙或三醇型皂甙，且操作温度还是比较高(160～180℃)，反应不是在常压条件下操作。

专利CN1569882中，将人参属植物的总皂甙提取物溶解在有机溶剂中，在通入氧气或压缩空气、温度80～140℃、反应时间24～90小时的条件下，用醇钠碱解得到了原人参二醇和原人参三醇。该法所使用的碱为醇钠，生产醇钠过程产生大量的热量被浪费，且醇钠容易吸水失效，储存运输困难，影响水解产率，另外该法还有反应时间较长的缺点。

本发明为了克服以上的缺点，进行了有益的改进。

【发明内容】

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种改进的制备原人参二醇和原人参三醇的方法。该方法具有反应温度低，反应时间短，原料来源丰富的特点，能够高收率地得到高纯度的原人参二醇和原人参三醇，是一种适合批量生产的方法。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下列技术方案：

采用氧和过氧化物协同氧化碱解三七总皂甙制备原人参二醇和原人参三醇的方法，该方法是以人参属植物的总皂甙提取物和葫芦科植物的绞股蓝总皂甙提取物为原料氧化碱解而得到目标产物，其特征在于：采用氧气和过氧化物协同作用，通过在醇中原位生成的强碱醇钠氧化碱解人参属植物的总皂甙提取物和葫芦科植物的绞股蓝总皂甙提取物，再经过分离提纯，得到原人参二醇和原人参三醇；其中：人参属植物的总皂甙提取物和葫芦科植物的绞股蓝总皂甙提取物与有机溶剂醇的用量比为30～150g/L，氧化碱解的温度为80～95℃，氧化碱解的时间为8～24小时；

人参属植物的总皂甙提取物是指从人参属植物三七、人参中提取的活性成分；葫芦科植物的绞股蓝总皂甙提取物是指从绞股蓝提取的活性成分，可以是精制的或皂甙粗产品。其中含有Rb1、Rb2、Rc等二醇型人参皂甙和Rg1、Rg2等三醇型人参皂甙；

如上所述的制备方法，所述的氧气是普通工业氧气或压缩空气，过氧化物为烷基过氧化物、酰基过氧化物、过羧酸酯等，如叔丁基过氧化氢，过氧化苯甲酰，过氧化异丙苯等等，其中以过氧化苯甲酰为佳，用量为皂甙的1～30％，较佳的用量为1～10％；

如上所述的制备方法，所述的有机溶剂醇是C₂-C₁₀的饱和一元醇，如乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇和戊醇等的一种或一种以上的混合物，优选为正丁醇；

如上所述的制备方法，所述碱解所用的碱是采用碱金属如金属钠与所用有机溶剂饱和一元醇原位反应生成的醇钠，生成醇钠过程产生大量的热量可以加热反应溶液至碱解温度，可以大大减少能源的消耗，且醇钠不会发生储存运输过程吸水失效、受潮变质的现象，提高了水解的产率；

如上所述的制备方法，人参属植物的总皂甙提取物和葫芦科植物的绞股蓝总皂甙提取物直接氧化碱解制备原人参二醇和原人参三醇过程中，最终的分离提纯过程是：降解后的反应液先用水洗除去水溶性降解产物，分得油层减压蒸干，残渣用水溶解，先用正己烷萃取低极性物质，然后用乙酸乙酯萃取，蒸干乙酸乙酯部分得到原人参二醇和原人参三醇混合物粗品，粗品经过硅柱层析分别得到原人参二醇和原人参三醇。

本发明相对于现有提取原人参二醇和原人参三醇的制备方法，特别重要的是：1、采用过氧化物，大大降低了碱解的温度，而且可以通过控制反应时间来控制原人参二醇和原人参三醇产量的比例；2、采用碱金属如金属钠与所用有机溶剂饱和一元醇原位反应生成的醇钠，即“新鲜”的醇钠，充分利用了反应中大量的热量可以加热反应溶液至碱解温度，从而大大减少能源的消耗。

本发明与现有技术相比还具有如下的优点：

相对于前人以人参皂甙为原料制备原人参二醇和原人参三醇的方法来讲，本发明以三七总皂甙直接氧化碱解制备原人参二醇和原人参三醇，原料来源丰富，原料成本低；而相对于高温碱解法，本法具有温度低的长处；相对于专利CN1568882A的方法，本法采用氧气和过氧化物协同作用，大大缩短的反应时间，把反应时间从60～100小时缩短到24小时左右，同时提高了原人参二醇的产率。

因此本发明的方法具有反应温度低，反应时间短，原料来源丰富的特点，能够高收率地得到高纯度的原人参二醇和原人参三醇，是一种适合批量生产的方法，从而可以很好地满足药用方面的需求。

【具体实施方式】

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实例1

在装有温度计、氧气通入管、顶上连有密封橡胶管(橡胶管另一端连一个漏斗，浸入装有液体石蜡的烧杯中)冷凝管的2L的四口瓶中，加入三七总皂甙100克和1300ml正丙醇，搅拌10分钟后，加入40克金属钠，反应至无氢气放出时，加入过氧化苯甲酰10克，开始通氧气，并把反应液加热至86℃反应24小时。反应结束后，反应液冷却到室温，水洗三次，正丙醇层减压抽干后用水溶解，先用正己烷萃取低极性物质，然后用乙酸乙酯萃取，蒸干乙酸乙酯部分得到原人参二醇和原人参三醇混合物粗品，粗品经过硅柱层析，采用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分别得到原人参二醇(PPD)10g，HPLC纯度97.5％和原人参三醇(PPT)13g，HPLC纯度99.6％。

实例2

在装有温度计、氧气通入管、顶上连有密封橡胶管(橡胶管另一端连一个漏斗，浸入装有液体石蜡的烧杯中)冷凝管的2L的四口瓶中，加入三七总皂甙100克和1300ml正丁醇，搅拌10分钟后，加入40克金属钠，反应至无氢气放出时，加入过氧化苯甲酰10克，开始通氧气，并把反应液加热至90℃反应24小时。反应结束后，反应液冷却到室温，水洗三次，正丁醇层减压抽干后用水溶解，先用正己烷萃取低极性物质，然后用乙酸乙酯萃取，蒸干乙酸乙酯部分得到原人参二醇和原人参三醇混合物粗品，粗品经过硅柱层析，采用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分别得到原人参二醇(PPD)13g，HPLC纯度97.3％和原人参三醇(PPT)15g，HPLC纯度99.5％。

分析：实施例1与实施例2的区别在于，实施例1选用正丙醇且温度为86℃，实施例2选用正丁醇且温度为90℃；从实验结果看，正丁醇效果较佳，再有温度提高可以使产品的收率提高。

实例3

在装有温度计、氧气通入管、顶上连有密封橡胶管(橡胶管另一端连一个漏斗，浸入装有液体石蜡的烧杯中)冷凝管的2L的四口瓶中，加入三七总皂甙100克和1300ml正丁醇，搅拌10分钟后，加入40克金属钠，反应至无氢气放出时，加入过氧化苯甲酰10克，开始通氧气，并把反应液加热至90℃反应48小时。反应结束后，反应液冷却到室温，水洗三次，正丁醇层减压抽干后用水溶解，先用正己烷萃取低极性物质，然后用乙酸乙酯萃取，蒸干乙酸乙酯部分得到原人参二醇和原人参三醇混合物粗品，粗品经过硅柱层析，采用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分别得到原人参二醇(PPD)14g，HPLC纯度98.5％和原人参三醇(PPT)15g，HPLC纯度99.5％。

实例4

在装有温度计、氧气通入管、顶上连有密封橡胶管(橡胶管另一端连一个漏斗，浸入装有液体石蜡的烧杯中)冷凝管的2L的四口瓶中，加入三七总皂甙100克和1300ml正丁醇，搅拌10分钟后，加入40克金属钠，反应至无氢气放出时，加入过氧化苯甲酰10克，开始通氧气，并把反应液加热至90℃反应60小时。反应结束后，反应液冷却到室温，水洗三次，正丁醇层减压抽干后用水溶解，先用正己烷萃取低极性物质，然后用乙酸乙酯萃取，蒸干乙酸乙酯部分得到原人参二醇和原人参三醇混合物粗品，粗品经过硅柱层析，采用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分别得到原人参二醇(PPD)14g，HPLC纯度97.3％和原人参三醇(PPT)15g，HPLC纯度99.5％。

分析：实施例3、4与实施例2的区别在于，实施例3、4氧化碱解的时间分别为48、60小时；从实验结果看，氧化碱解的时间最好是8～24小时，超过24小时后对产品的收率并没有太明显的作用。

实例5

在装有温度计、氧气通入管、顶上连有密封橡胶管(橡胶管另一端连一个漏斗，浸入装有液体石蜡的烧杯中)冷凝管的2L的四口瓶中，加入三七总皂甙100克和1300ml正丁醇，搅拌10分钟后，加入40克金属钠，反应至无氢气放出时，加入过氧化苯甲酰10克，开始通氧气，并把反应液加热至95℃反应24小时。反应结束后，反应液冷却到室温，水洗三次，正丁醇层减压抽干后用水溶解，先用正己烷萃取低极性物质，然后用乙酸乙酯萃取，蒸干乙酸乙酯部分得到原人参二醇和原人参三醇混合物粗品，粗品经过硅柱层析，采用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分别得到原人参二醇(PPD)16g，HPLC纯度98.6％和原人参三醇(PPT)15g，HPLC纯度99.5％。

分析：实施例5与实施例2的区别在于，实施例5碱解温度为95℃，实施例2温度为90℃；从实验结果看，温度提高可以使产品中的原人参二醇的收率提高，即可以通过控制温度来控制原人参二醇与原人参三醇的产量比例。

实例6

在装有温度计、氧气通入管、顶上连有密封橡胶管(橡胶管另一端连一个漏斗，浸入装有液体石蜡的烧杯中)冷凝管的2L的四口瓶中，加入三七皂甙100克和1300ml正丁醇，搅拌10分钟后，加入40克金属钠，反应至无氢气放出时，加入过氧化异丙苯10克，开始通氧气，并把反应液加热至90℃反应24小时。反应结束后，反应液冷却到室温，水洗三次，正丁醇层减压抽干后用水溶解，先用正己烷萃取低极性物质，然后用乙酸乙酯萃取，蒸干乙酸乙酯部分得到原人参二醇和原人参三醇混合物粗品，粗品经过硅柱层析，采用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分别得到原人参二醇(PPD)12g，HPLC纯度98.3％和原人参三醇(PPT)13g，HPLC纯度99.5％。

分析：实施例6与实施例2的区别在于，实施例6选用过氧化异丙苯，实施例2选用过氧化苯甲酰；从实验结果看，过氧化苯甲酰效果较佳。

实例7

在装有温度计、氧气通入管、顶上连有密封橡胶管(橡胶管另一端连一个漏斗，浸入装有液体石蜡的烧杯中)冷凝管的250ml的四口瓶中，加入绞股蓝提取物(皂甙含量98％)10克和130ml正丁醇，搅拌10分钟后，加入4克金属钠，反应至无氢气放出时，加入过氧化苯甲酰1克，开始通氧气，并把反应液加热至90℃反应24小时。反应结束后，反应液冷却到室温，水洗三次，正丁醇层减压抽干后用水溶解，先用正己烷萃取低极性物质，然后用乙酸乙酯萃取，蒸干乙酸乙酯部分得到原人参二醇和原人参三醇混合物粗品，粗品经过硅柱层析，采用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分别得到原人参二醇(PPD)0.6g，HPLC纯度97％和原人参三醇(PPT)1g，HPLC纯度98％。

实例8

在装有温度计、氧气通入管、顶上连有密封橡胶管(橡胶管另一端连一个漏斗，浸入装有液体石蜡的烧杯中)冷凝管的250ml的四口瓶中，加入西洋参提取物(人参皂甙含量80％；)10克和130ml正丁醇，搅拌10分钟后，加入4克金属钠，反应至无氢气放出时，加入过氧化苯甲酰1克，开始通氧气，并把反应液加热至90℃反应24小时。反应结束后，反应液冷却到室温，水洗三次，正丁醇层减压抽干后用水溶解，先用正己烷萃取低极性物质，然后用乙酸乙酯萃取，蒸干乙酸乙酯部分得到原人参二醇和原人参三醇混合物粗品，粗品经过硅胶柱层析，采用1～5％甲醇/氯仿溶液梯度淋洗，分别得到原人参二醇(PPD)1.2g，HPLC纯度97.6％和原人参三醇(PPT)1.6g，HPLC纯度99％。