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莱菔素的制备

发布日期:2019/4/12 9:36:48

背景及概述[1][2]

莱菔素又称莱菔子素、萝卜籽素等,其在常温下为糖浆状黄色液体,易溶于水、甲醇、乙醇、氯仿、乙 醚等溶剂。相关研究表明莱菔素在抗氧化、抗病毒、降血压、抗血小板凝聚、促消化、预防心血管疾病等方面具有强烈的生物学活性,并且对肝癌、乳腺癌、肺癌、食道癌、前胃癌有明显的阻断作用,是一种具有市场潜力和经济价值的天然活性物质。流行病学研究表明经常食用十字花科植物能有效的防止癌症的发生,主要是因为这些十字花科植物中含有一组特定的称为硫代葡萄糖苷(GLs)的化合物,GLs经过黑芥子酶-催化水解产生的异硫氰酸酯(ITCs)从而有了生理活性。莱菔素(SFE)是ITCs的一种,已经被证明能够在体外抑制人肺癌细胞、乳腺癌细胞、结肠癌细胞等的生长,是一种非常有潜力的高效抗癌药物。

制备[1-2]

目前市售的莱菔素都是生物提取的,价格较高,而仅有的两种化学合成方法都是步骤繁琐复杂,对操作条件要求高,初始原料昂贵,而且还使用了剧毒化合物氰化钠,对人体和环境都有害,无法实现工业化。

张改红报道了用3-丁炔-1-醇、邻苯二甲酰亚胺、水合肼、甲硫醇、二硫化碳、过氧化氢为原料三步制备莱菔素;用硅胶过柱、TLC、萃取、过滤等方法将产物分离提纯后通过GC-MS、LC-MS、NMR和IR检测手段表征每步的产物。具体如下:第一步3-丁炔-1-醇与邻苯二甲酰亚胺以1:1的摩尔比在氮气保护下常温反应48小时制得N-(丁基-3-炔)邻苯二甲酰亚胺,产率是76%;第二步N-(丁基-3-炔)邻苯二甲酰亚胺与水合肼以1:2的摩尔比在甲苯溶液中加热回流1小时制得3-丁炔-1-胺盐酸盐,产率是41%;第三步3-丁炔-1-胺盐酸盐、甲硫醇、二硫化碳以1:1:5的摩尔比反应,TLC分离得到纯的莱菔素,产率是12%。与现有的两种化学合成方法相比,本路线步骤明显减少,操作条件也变得简单方便可行,产率提高,有利于工业化生产。

CN201710491907.6报道了一种制备稳定化莱菔素的方法,以脱脂胭脂萝卜籽粉为原料,通过制备莱菔素,制备无水辅料粉,制备莱菔素分散物,制备稳定化莱菔素等步骤,制备出保质期长达12~14月不发生降解的稳定化莱菔素。其具体的工艺步骤如下:

(1)制备莱菔素

采用现有制备莱菔素的技术,按照专利号为201510270292.5介绍的方法,经过超 滤及纳滤膜分离、萃取、制备色谱及高压低温浓缩等步骤制备纯度高于99%的莱菔素,用于第(3)步制备莱菔素分散物。

(2)制备无水辅料粉

将市售的食品或医药级粉末状果糖、葡萄糖、甘露糖、甘露醇、山梨糖醇等置于微 波低温真空干燥箱中,在真空度为0.06~0.09MPa,温度为40~45℃的条件下进行干燥1~3 小时,即制备出无水粉末状果糖、葡萄糖、甘露糖、甘露醇、山梨糖醇,亦称无水辅料粉,用于 下步制备莱菔素分散物。

(3)制备莱菔素分散物

前两步完成后,按照第(1)步制备的莱菔素体积与第(2)步制备的无水辅料粉质量 之比(L/kg)为1∶5~10的比例,先将第(2)步制备的无水辅料粉投入研磨分散机中,研磨5~10分钟后再将第(1)步制备的莱菔素投入,在转速为6000~9000rpm的条件下研磨15~30分 钟,即制备出莱菔素分散物,用于下步制备稳定化莱菔素。

(4)制备稳定化莱菔素

第(3)步完成后,将第(3)步制备出的莱菔素分散物分装于容积为10~20mL的棕色 玻璃瓶中,放置好冻干瓶塞,再置于低温冰箱中,在-40~-20℃下预冷5~10h后放入带压盖 装置的真空冷冻干燥机中,在温度为-50~-40℃、真空度为20~50Pa下冷冻干燥24~48h, 然后向冷冻干燥机中通入氮气,继续处理15~30分钟,最后压盖密封,即制备出稳定化莱菔素。将其置于温度为-20~4℃的条件下避光保存12~14月,莱菔素纯度仍保持在99%以上。

本发明采用上述技术方案后,主要有以下效果:

本发明方法以脱脂萝卜籽粉为原料,首先制备出纯度高于99%的莱菔素,再通过微波低温真空干燥、研磨分散、冷冻干燥、脱氧充氮等操作,制备出保质期可长达12~14月而不发生降解的稳定化莱菔素,产品质量符合市场要求,所用生产设备均为工业化设备,生产条件易实施,操作方便,适合规模化生产。

主要参考资料

[1]张改红. 高效抗癌药物莱菔素的合成及其性能研究[D].北京化工大学,2017.

[2] CN201710491907.6 一种制备稳定化莱菔素的方法

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  • 2019-04-12   莱菔素的制备