一种芹菜素的制备方法与流程

文档序号:16585386发布日期:2019-01-14 18:22阅读:586来源:国知局
本发明属于一种原料药物的制备方法,具体涉及一种芹菜素的制备方法。
背景技术
:芹菜素,英文名apigenin,ap,又名芹黄素,有“植物雌激素”之称,属于黄酮类化合物。芹菜素化学名称为4’,5,7-三羟基黄酮,其中,4’,5,7位置的三个羟基与之间的双键决定了其生物活性。芹菜素的分子式为c15h10o5,分子量为270,cas号为520-36-5,纯品为浅黄色或淡绿色,几乎不溶于水,易溶于乙醇、二甲基亚矾,溶于碱溶液。芹菜素的结构式如下式所示。芹菜素广泛存在于水果、豆类、蔬菜、茶叶中,另外还存在于多种中草药中,如地钱、西藏雪莲花等,其中以在芹菜中的含量最高。芹菜素以其抗癌、抗炎、抗菌、抗衰老、抗氧化、防治心血管疾病等诸多药理功效引起越来越多的注意,国内外许多科研机构都在开展与芹菜素相关的工作。因芹菜素在天然植物中的含量稀少、提取率较低,因此限制了芹菜素的发展和应用。合成法尤其是半合成法成为了制备芹菜素的主要方法。芹菜素可由芹菜甙酸化脱糖制得,而芹菜甙在自然界天然植物中含量也较少。由于柚皮甙广泛存在于自然界植物中,且含量较高,以柚皮甙为原料进行半合成是目前制备芹菜素最主要的方法;该方法在制备过程中使用大量吡啶作为反应溶剂,单质碘作为氧化剂。但由于单质碘的价格较高且不易回收,而吡啶气味重、对环境不友好,故近年来很多芹菜素生产厂家纷纷被迫关停,导致市场上芹菜素货源紧张,一直供不应求。而且芹菜素无论是作为药品原料还是化妆品原料使用,其内吡啶残留量控制极其严格,甚至要求不得检出吡啶,但以现有的工艺方法生产,很难达到上述要求。因此,急需寻求一种新的芹菜素的制备方法,能够工业化生产,且环境友好,产品质量合格。技术实现要素:本发明的目的在于解决现有技术制备芹菜素成本较高、生产环境不友好、产品质量不合格,不适合大规模工业化生产的问题,而提供一种芹菜素的制备方法。本发明的发明构思是:选用根皮素作为起始原料,经过催化脱氢、催化闭环两步反应得到芹菜素粗品,再经过纯化精制得到质量合格的芹菜素精品;合成线路如下:其中,根皮素的化学名称为三羟苯酚丙酮2,4,6-三羟基-3-(4-羟基苯基)苯丙酮,分子式是c15h14o5,分子量为274,cas号为60-82-2,是一种新型天然皮肤美白剂,可应用于面膜、护肤膏霜、乳液和精华素中。根皮素主要分布于苹果、梨等多汁水果的果皮及根皮中,可通过分离纯化上述原料得到根皮甙,再经过水解或酶解去掉糖基得到;其原料来源简单,成本低,供应丰富。根皮素在反应溶剂、催化剂三苯基硅氧铝氧化物的存在下,通过脱氢氧化反应得到中间体(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮;查尔酮中间体再经过酸性阳离子树脂催化环合反应得到芹菜素粗品;所得到的芹菜素粗品再经过纯化便可得到含量98%以上的芹菜素纯品。为实现上述目的,本发明所提供的技术解决方案是:一种芹菜素的制备方法,其特殊之处在于,包括以下步骤:步骤1)制备中间体(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮将根皮素全部溶解在有机溶剂中,加入催化量的三苯基硅氧铝氧化物,升温并向反应容器中通入氮气,保持压力和温度恒定,开始进行反应,液相监控根皮素含量低于1%时,停止反应;降温后进行第一次过滤,收集滤液并回收溶剂至干,得固体;向所述固体中加水将其打散,滴加氢氧化钠溶液至所述固体不再溶解,随后进行第二次过滤,收集滤液,并向滤液中缓慢加入浓盐酸至ph为6~7,析出淡黄色固体后,进行第三次过滤,收集滤饼,水洗至中性、干燥得中间体(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮;步骤2)制备芹菜素粗品将步骤1)制得的中间体溶解在冰乙酸中,加入催化量的酸性阳离子树脂,升温进行反应,液相监控中间体含量低于1%时,停止反应,回收溶剂至干,然后加入乙醇,回流,趁热进行过滤,并收集滤饼,得芹菜素粗品,该芹菜素粗品为芹菜素与阳离子树脂的混合物;步骤3)制备芹菜素精品将步骤2)制得的芹菜素粗品溶解在氢氧化钠溶液中,进行第一次过滤,收集滤液,并向滤液中缓慢加入浓盐酸至ph为3~4,析出淡黄色固体后,进行第二次过滤,收集滤饼,将滤饼水洗至中性后用乙醇淋洗,干燥得芹菜素精品。进一步地,所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、四氢呋喃、无水乙醚、1,4-二氧六环、丙酮、丁酮或乙酸乙酯。进一步地,步骤1)中,所述根皮素采用质量含量大于95%的根皮素;所述有机溶剂的用量为根皮素质量的5~15倍;所述有机溶剂优选四氢呋喃、丙酮、丁酮或乙酸乙酯;所述三苯基硅氧铝氧化物的用量为根皮素质量的1%~5%;反应温度为40℃~100℃;反应压力为0.5mpa~1.5mpa;所述氢氧化钠溶液的质量浓度为50%。进一步地,步骤1)中,第一次过滤后,收集滤饼回收套用,滤饼为三苯基硅氧铝氧化物;收集滤液,并将滤液减压脱溶,加水、升温至40℃~50℃、搅拌1小时、离心、水洗至溶液无色,得所述固体。进一步地,步骤2)中,所述冰乙酸的用量为所述中间体质量的5~15倍;所述酸性阳离子树脂的用量为所述中间体质量的0.01~0.1倍;反应温度为80℃~115℃;所述乙醇的质量浓度为50%~80%,用量为所述中间体质量的3~5倍。进一步地,步骤3)中,所述氢氧化钠溶液的质量浓度为5%,其用量为所述芹菜素粗品质量的5~10倍。进一步地,步骤3)中,第一次过滤后,收集滤饼回收套用,所述滤饼为阳离子树脂。进一步地,步骤1)中,所述有机溶剂的用量为根皮素质量的5.8~7.6倍;反应温度为60℃~90℃;反应压力为0.6mpa~1.3mpa。本发明的优点是:本发明起始原料供应丰富,成本较低,且工艺路线简单,对环境友好无污染,产品质量满足市场要求,且在生产过程中能及时回收可再利用资源,节约成本,经济性较好,适合工业化生产。具体实施方式首先,结合具体实施例对本发明制备方法中,中间体(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮的制备进行如下描述:实施例1在洁净干燥的1000l高压釜中,将79.2kg质量含量大于95%的根皮素溶解在500kg四氢呋喃中,然后加入1.4kg三苯基硅氧铝氧化物。开始升温并通入氮气,使高压釜内温度控制在60℃左右,压力为0.6mpa,反应计时开始,液相中控反应终点(监控根皮素含量低于1%时,停止反应),约12小时后,反应结束;开循环水冷却降温,待降至室温后,使用板框进行过滤,收集滤饼(该滤饼为催化剂三苯基硅氧铝氧化物)回收套用,收集滤液,并将滤液减压脱溶,再加300kg水,升温至40℃~50℃、搅拌1小时、离心、水洗至溶液无色,得固体;向固体中加入300kg水将其打散,然后滴加20kg质量浓度为50%的氢氧化钠溶液至固体不再溶解,使用板框再次进行过滤,收集滤液,开冷盐水降温,并向滤液中缓慢加入浓盐酸至ph为6~7,析出淡黄色固体后,离心进行过滤,收集滤饼,水洗至中性、干燥得64.9kg中间体(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮,纯度98%以上。实施例2在洁净干燥的1000l高压釜中,将79.2kg质量含量大于95%的根皮素溶解在600kg丙酮中,然后加入1.8kg三苯基硅氧铝氧化物。开始升温并通入氮气,使高压釜内温度控制在80℃左右,压力为0.8mpa,反应计时开始,液相中控反应终点(监控根皮素含量低于1%时,停止反应),约10小时后,反应结束;开循环水冷却降温,待降至室温后,使用板框进行过滤,收集滤饼(该滤饼为催化剂三苯基硅氧铝氧化物)回收套用;收集滤液,并将滤液减压脱溶,再加300kg水,升温至40℃~50℃、搅拌1小时、离心、水洗至溶液无色,得固体;向固体中加入300kg水将其打散,然后滴加18kg质量浓度为50%的氢氧化钠溶液至固体不再溶解,使用板框再次进行过滤,收集滤液后,开冷盐水降温,并向滤液中缓慢加入浓盐酸至ph为6~7,析出淡黄色固体后,离心进行过滤,收集滤饼,水洗至中性、干燥得63.5kg中间体(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮,纯度98%以上。实施例3在洁净干燥的1000l高压釜中,将79.2kg质量含量大于95%的根皮素溶解在500kg四氢呋喃中,然后加入1.5kg三苯基硅氧铝氧化物。开始升温并通入氮气,使高压釜内温度控制在70℃左右,压力为1.0mpa,反应计时开始,液相中控反应终点(监控根皮素含量低于1%时,停止反应),约8小时后,反应结束;开循环水冷却降温,待降至室温后,使用板框进行过滤,收集滤饼(该滤饼为催化剂三苯基硅氧铝氧化物)回收套用;收集滤液,并将滤液减压脱溶,再加300kg水,升温至40℃~50℃、搅拌1小时、离心、水洗至溶液无色,得固体;向固体中加入300kg水将其打散,然后滴加23kg质量浓度为50%的氢氧化钠溶液至固体不再溶解,使用板框再次进行过滤,收集滤液,开冷盐水降温,并向滤液中缓慢加入浓盐酸至ph为6~7,析出淡黄色固体后,离心进行过滤,收集滤饼,水洗至中性、干燥得65.7kg中间体(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮,纯度98%以上。实施例4在洁净干燥的1000l高压釜中,将79.2kg质量含量大于95%的根皮素溶解在396kg丙酮中,然后加入0.80kg三苯基硅氧铝氧化物。开始升温并通入氮气,使高压釜内温度控制在40℃左右,压力为0.5mpa,反应计时开始,液相中控反应终点(监控根皮素含量低于1%时,停止反应),约14小时后,反应结束;开循环水冷却降温,待降至室温后,使用板框进行过滤,收集滤饼(该滤饼为催化剂三苯基硅氧铝氧化物)回收套用;收集滤液,并将滤液减压脱溶,再加300kg水,升温至40℃~50℃、搅拌1小时、离心、水洗至溶液无色,得固体;向固体中加入300kg水将其打散,然后滴加21kg质量浓度为50%的氢氧化钠溶液至固体不再溶解,使用板框再次进行过滤,收集滤液,开冷盐水降温,并向滤液中缓慢加入浓盐酸至ph为6~7,析出淡黄色固体后,离心进行过滤,收集滤饼,水洗至中性、干燥得64.5kg中间体(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮,纯度98%以上。实施例5在洁净干燥的1000l高压釜中,将65kg质量含量大于95%的根皮素溶解在700kg乙酸乙酯中,然后加入2.9kg三苯基硅氧铝氧化物。开始升温并通入氮气,使高压釜内温度控制在60℃左右,压力为0.6mpa,反应计时开始,液相中控反应终点(监控根皮素含量低于1%时,停止反应),约12小时后,反应结束;开循环水冷却降温,待降至室温后,使用板框进行过滤,收集滤饼(该滤饼为催化剂三苯基硅氧铝氧化物)回收套用;收集滤液,并将滤液减压脱溶,再加250kg水,升温至40℃~50℃、搅拌1小时、离心、水洗至溶液无色,得固体;向固体中加入250kg水将其打散,然后滴加16kg质量浓度为50%的氢氧化钠溶液至固体不再溶解,使用板框再次进行过滤,收集滤液,开冷盐水降温,并向滤液中缓慢加入浓盐酸至ph为6~7,析出淡黄色固体后,离心进行过滤,收集滤饼,水洗至中性、干燥得49.4kg中间体(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮,纯度98%以上。实施例6在洁净干燥的1000l高压釜中,将65kg质量含量大于95%的根皮素溶解在975kg丁酮中,然后加入3.2kg三苯基硅氧铝氧化物。开始升温并通入氮气,使高压釜内温度控制在100℃左右,压力为1.5mpa,反应计时开始,液相中控反应终点(监控根皮素含量低于1%时,停止反应),约8小时后,反应结束;开循环水冷却降温,待降至室温后,使用板框进行过滤,收集滤饼(该滤饼为催化剂三苯基硅氧铝氧化物)回收套用;收集滤液,并将滤液减压脱溶,再加250kg水,升温至40℃~50℃、搅拌1小时、离心、水洗至溶液无色,得固体;向固体中加入250kg水将其打散,然后滴加18kg质量浓度为50%的氢氧化钠溶液至固体不再溶解,使用板框再次进行过滤,收集滤液,开冷盐水降温,并向滤液中缓慢加入浓盐酸至ph为6~7,析出淡黄色固体后,离心进行过滤,收集滤饼,水洗至中性、干燥得49.0kg中间体(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮,纯度98%以上。实施例7在洁净干燥的1000l高压釜中,将65kg质量含量大于95%的根皮素溶解在380kg乙酸乙酯中,然后加入1.5kg三苯基硅氧铝氧化物。开始升温并通入氮气,使高压釜内温度控制在90℃左右,压力为1.3mpa,反应计时开始,液相中控反应终点(监控根皮素含量低于1%时,停止反应),约6小时后,反应结束;开循环水冷却降温,待降至室温后,使用板框进行过滤,收集滤饼(该滤饼为催化剂三苯基硅氧铝氧化物)回收套用;收集滤液,并将滤液减压脱溶,再加250kg水,升温至40℃~50℃、搅拌1小时、离心、水洗至溶液无色,得固体;向固体中加入250kg水将其打散,然后滴加20kg质量浓度为50%的氢氧化钠溶液至固体不再溶解,使用板框再次进行过滤,收集滤液,开冷盐水降温,并向滤液中缓慢加入浓盐酸至ph为6~7,析出淡黄色固体后,离心进行过滤,收集滤饼,水洗至中性、干燥得50.3kg中间体(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮,纯度98%以上。上述质量含量大于95%的起始原料根皮素可通过以下方法制得:将质量含量为98%根皮甙60kg投入到2000l搪瓷罐中,加入800kg水,6kg浓盐酸,升温回流,约3小时反应完成,开冷却水降至室温,离心,水洗至中性,干燥便可制得含量在95%以上根皮素。当然,小范围进行试验时,上述质量含量大于95%的起始原料根皮素也可通过市场购买获得。其次,结合具体实施例对本发明中由中间体(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮制备芹菜素精品的工艺进行如下描述:实施例8在1000l的搪瓷反应罐中,将100kg的(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮溶解在650kg的冰乙酸中,然后加入2kg的酸性阳离子树脂,升温至80℃开始反应,液相中控反应终点(监控中间体含量低于1%时,停止反应),约4小时后,反应结束;减压回收溶剂至干,然后加入300kg质量浓度为60%的乙醇,加热回流半小时,趁热离心进行过滤,收集滤饼,得芹菜素粗品,即芹菜素和阳离子树脂的混合物;将所得芹菜素粗品直接投入搪瓷罐中,加入800kg质量浓度为5%的氢氧化钠溶液,搅拌半小时,离心进行过滤,收集滤饼(该滤饼为阳离子树脂)处理后回收套用,收集滤液,并向滤液中缓慢加入浓盐酸至ph为3~4,析出淡黄色固体后,再次进行过滤,收集滤饼,将滤饼水洗至中性后再用20kg的乙醇淋洗,干燥得87.5kg淡黄色固体即芹菜素精品,含量98%以上,收率大于85%。实施例9在1000l的搪瓷反应罐中,将100kg的(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮溶解在800kg的冰乙酸中,然后加入4kg的酸性阳离子树脂,升温至90℃开始反应,液相中控反应终点(监控中间体含量低于1%时,停止反应),3小时后,反应结束;减压回收溶剂至干,然后加入360kg质量浓度为80%的乙醇,加热回流半小时,趁热离心进行过滤,收集滤饼,得芹菜素粗品,即芹菜素和阳离子树脂的混合物;将所得芹菜素粗品直接投入搪瓷罐中,加入900kg质量浓度为5%的氢氧化钠溶液,搅拌半小时,离心进行过滤,收集滤饼(该滤饼为阳离子树脂)处理后回收套用;收集滤液,并向滤液中缓慢加入浓盐酸至ph为3~4,析出淡黄色固体后,再次进行过滤,收集滤饼,将滤饼水洗至中性后再用20kg的乙醇淋洗,干燥得82.3kg淡黄色固体即芹菜素精品,含量98%以上。实施例10在1000l的搪瓷反应罐中,将100kg的(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮溶解在600kg的冰乙酸中,然后加入7kg的酸性阳离子树脂,升温至110℃开始反应,液相中控反应终点(监控中间体含量低于1%时,停止反应),3小时后,反应结束;减压回收溶剂至干,然后加入440kg质量浓度为60%的乙醇,加热回流半小时,趁热离心进行过滤,收集滤饼,得芹菜素粗品,即芹菜素和阳离子树脂的混合物;将所得芹菜素粗品直接投入搪瓷罐中,加入600kg质量浓度为5%的氢氧化钠溶液,搅拌半小时,离心进行过滤,收集滤饼(该滤饼为阳离子树脂)处理后回收套用;收集滤液,并向滤液中缓慢加入浓盐酸至ph为3~4,析出淡黄色固体后,再次进行过滤,收集滤饼,将滤饼水洗至中性后再用20kg的乙醇淋洗,干燥得83.2kg淡黄色固体即芹菜素精品,含量98%以上。实施例11在1000l的搪瓷反应罐中,将100kg的(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮溶解在500kg的冰乙酸中,然后加入1kg的酸性阳离子树脂,升温至100℃开始反应,液相中控反应终点(监控中间体含量低于1%时,停止反应),3小时后,反应结束;减压回收溶剂至干,然后加入400kg质量浓度为50%的乙醇,加热回流半小时,趁热离心进行过滤,收集滤饼,得芹菜素粗品,即芹菜素和阳离子树脂的混合物;将所得芹菜素粗品直接投入搪瓷罐中,加入500kg质量浓度为5%的氢氧化钠溶液,搅拌半小时,离心进行过滤,收集滤饼(该滤饼为阳离子树脂)处理后回收套用;收集滤液,并向滤液中缓慢加入浓盐酸至ph为3~4,析出淡黄色固体后,再次进行过滤,收集滤饼,将滤饼水洗至中性后再用20kg的乙醇淋洗,干燥得83.7kg淡黄色固体即芹菜素精品,含量98%以上。实施例12在1000l的搪瓷反应罐中,将100kg的(e)-4-羟基-2',4',6'-三羟基查尔酮溶解在1500kg的冰乙酸中,然后加入10kg的酸性阳离子树脂,升温至115℃开始反应,液相中控反应终点(监控中间体含量低于1%时,停止反应),3小时后,反应结束;减压回收溶剂至干,然后加入500kg质量浓度为70%的乙醇,加热回流半小时,趁热离心进行过滤,收集滤饼,得芹菜素粗品,即芹菜素和阳离子树脂的混合物;将所得芹菜素粗品直接投入搪瓷罐中,加入1000kg质量浓度为5%的氢氧化钠溶液,搅拌半小时,离心进行过滤,收集滤饼(该滤饼为阳离子树脂)处理后回收套用;收集滤液,并向滤液中缓慢加入浓盐酸至ph为3~4,析出淡黄色固体后,再次进行过滤,收集滤饼,将滤饼水洗至中性后再用20kg的乙醇淋洗,干燥得82.5kg淡黄色固体即芹菜素精品,含量98%以上。在上述实施例中,液相检测条件如下表:仪器岛津cto-15c色谱柱lunac18,4.6mm×250mm,5μm流动相1%磷酸溶液:甲醇=35:65(v:v)流速1.0ml/min柱温25℃检测波长350nm以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明公开的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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