一种利用猪去氧胆酸制备熊去氧胆酸的方法与流程

文档序号:25956959发布日期:2021-07-20 17:16阅读:875来源:国知局

本发明属于生物医药技术领域,涉及熊去氧胆酸的制备方法,具体涉及一种从猪去氧胆酸合成熊去氧胆酸的方法。



背景技术:

熊去氧胆酸(ursodexycholicacid)简称udca,是熊胆的主要成分,其化学名称为(3α,7β)-二羟基-5β胆烷酸。医学上用于增加胆汁酸分泌,并使胆汁成分改变,降低胆汁中胆固醇及胆固醇脂,有利于胆结石中的胆固醇逐渐溶解,用于治疗胆结石、胆汁淤积性肝病、脂肪肝、各型肝炎、中毒性肝障碍、胆囊炎、胆道炎和胆汁性消化不良、胆汁返流性胃炎、眼部疾病等。自从20世纪80年代,发现熊去氧胆酸具有有效溶解胆固醇性结石作用以来,不断有新的研究显示熊去氧胆酸在利胆、护肝中具有积极的作用。近年来,国外报道了udca还可用于治疗慢性肝炎和肝移植后排斥反应。随着临床研究的不断进步,人们发现熊去氧胆酸在促进免疫调节、治疗冠心病等方面也有积极作用。因此,随着研究的深入,熊去氧胆酸的药用价值越来越受到人们的重视,对熊去氧胆酸的需求量也在逐年升高。但是,天然熊胆的来源日益减少,人们一直在努力寻求除以天然熊胆获取熊去氧胆酸之外的替代方法。早期,熊去氧胆酸是通过从牛、羊胆汁中分离提取的胆酸为起始原料,然后经过复杂的化学方法生产的,其中,制成鹅去氧胆酸后需经氧化还原生成熊去氧胆酸。但是,这一方法步骤多、生产时间长、成本高。

近几年国内udca市场增长迅速,随着酶催化技术的逐步推进,目前的udca生产工艺开始从化学工艺大范围转到酶催化工艺。从目前公开的技术来看,酶法制备udca的原料大部分是鹅去氧胆酸(cdca)。在各种动物胆汁中,猪胆汁是最常见且产量最大的,自古代开始就被广泛应用于临床,如用猪胆汁治疗急性黄疸型传染性肝炎、百日咳、急性肠炎以及胃溃疡等,均能收到良好的治疗效果。猪胆汁中主要含胆汁酸类、胆色素、粘蛋白、脂类及无机物等,胆汁酸则主要包含猪去氧胆酸(hdca)、猪胆酸、鹅去氧胆酸、3α-羟基-6-氧-5α-胆烷酸以及胆石酸等,其中猪去氧胆酸约占40%。猪去氧胆酸的来源广泛廉价,成为较理想的原料。现有技术中从hdca到udca的技术基本是全化学法,工艺复杂,成本较高,环境不友好,安全风险大,因此需要开发更加安全简便的生产途径。



技术实现要素:

针对现有技术中的问题,本发明提供一种利用猪去氧胆酸制备熊去氧胆酸的方法,采用化学-酶法以猪去氧胆酸为原料,通过简单的三步反应,实现了udca的生产,该方法的工艺简单,成本低,转化率高,后处理更容易,更加环保。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案。

一种利用猪去氧胆酸制备熊去氧胆酸的方法,包括以下步骤:

(1)猪去氧胆酸与琼斯试剂发生氧化反应,分离纯化获得中间体r1:

(2)在3α-类固醇脱氢酶(3α-hsdh)、7β-羟化酶和葡萄糖脱氢酶(gdh)催化,葡萄糖和辅酶i或辅酶ii的参与下将中间体r1催化,反应终止后分离纯化获得中间体r2:

(3)中间体r2通过黄鸣龙反应分离纯化后获得熊去氧胆酸:

优选地,步骤(1)中,所述反应在溶液中进行,所述溶液的溶剂为乙酸乙酯或丙酮。

优选地,步骤(1)中,所述分离纯化步骤为:用硅藻土过滤,减压浓缩去除溶剂。

优选地,步骤(2)中,中间体r1:3α-类固醇脱氢酶:7β-羟化酶:葡萄糖脱氢酶:辅酶:葡萄糖的质量比为1:(0.3-1):(0.2-1):(0.1-1):(0.001-0.005):(2-4)。

优选的,步骤(2)中,辅酶i和辅酶ii用还原态的代替。

优选地,步骤(2)中,反应在缓冲溶液中进行;中间体r1在溶液中的质量体积浓度为5%-15%。

优选地,步骤(2)中,反应ph为6.5-7.5,反应温度为25℃-37℃。

优选地,步骤(2)中,氧气由空气或富氧空气提供;所述富氧空气的氧气含量为21%-50%。更优选地,通气量为0.5-2vvm。

优选地,步骤(2)中,所述分离纯化步骤为:反应体系中加入等体积乙酸乙酯,质量体积浓度为20%的硅藻土,搅拌后过滤,将滤液分液后收集有机相i;将滤饼和水相合并,再加入首次加入量的乙酸乙酯,搅拌后过滤,将滤液分液,收集有机相ii,然后将两次有机相合并后去除溶剂获得中间体r2。

优选地,步骤(3)中,所述分离纯化步骤为:反应体系中加等体积水,然后调ph至2.0,然后用2体积倍的乙酸乙酯萃取两次,合并萃取液后蒸出溶剂获得产物。

本发明具有以下优点:

本发明利用酶催化技术替代了大部分化学反应,将步骤繁琐、条件苛刻、高污染高安全风险的全化学反应转换成化学-酶法,仅保留了条件相对温和的化学反应,极大降低了生产成本,降低了环保压力和安全生产压力;酶反应过程中实现了辅酶nadph的循环再生,将昂贵的辅酶用量降到了最低,极大降低了生产成本。本发明的制备方法既降低了生产成本,有利于环境保护和生产安全,在实际生产中优势巨大。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明,但本发明不受下述实施例的限制。

实施例1利用猪去氧胆酸制备熊去氧胆酸

(1)将22g三氧化铬加入28ml浓硫酸中,用水稀释至100ml,得到琼斯试剂;将100g猪去氧胆酸溶于1000ml丙酮中并用琼斯试剂处理,直到获得轻微的永久橙色。将混合物静置10min后,加入少量异丙醇以破坏过量的氧化剂。反应混合物用硅藻土过滤,减压浓缩去除溶剂,得到99.1g产品r1,收率99.1%;

(2)反应体系500ml,往2l三孔烧瓶中加入400ml0.05mph6.8pbs缓冲液,然后加入50g中间体r1、120g葡萄糖、40ml正己醇、2.5mltritonx-100、0.1gnadp+,将三孔烧瓶放在35℃恒温水浴锅中,搅拌均匀后调ph6.8,然后加入15g3α-hsdh、25g7β-羟化酶、10ggdh,反应过程中保持温度和ph的稳定,并持续向三孔烧瓶中通入空气,空气流量1l/min,反应8h后hplc检测底物r1和产物r2的浓度,反应超过98%后结束反应,向反应瓶中加入500ml乙酸乙酯,20g硅藻土,搅拌15min后过滤,将滤液分液后收集有机相。将滤饼和水相合并,再加入500ml乙酸乙酯,搅拌15min后过滤,将滤液分液,收集有机相,然后将两次有机相合并,60℃旋蒸,得到中间体r2干粉45.8g,收率91.6%;

(3)将25g中间体r2溶解在500ml一缩二乙二醇中,加入30ml98%水合肼,加热至120℃,搅拌2h,冷却至80℃,然后加入25gnaoh,升温至200℃反应10h。hplc检测反应底物r2和产物udca的浓度,反应99%以上时结束反应。反应结束后加水500ml,用盐酸调ph至2.0,然后用1000ml乙酸乙酯萃取两次,合并萃取液,然后50℃旋蒸,得到udca干粉22.4g,收率89.6%。

实施例2利用猪去氧胆酸制备熊去氧胆酸

(1)将22g三氧化铬加入28ml浓硫酸中,用水稀释至100ml,得到琼斯试剂。将50g猪去氧胆酸溶于1000ml乙酸乙酯中并用琼斯试剂处理,直到获得轻微的永久橙色。将混合物静置10min后,加入少量异丙醇以破坏过量的氧化剂。反应混合物用硅藻土过滤,减压浓缩去除溶剂,得到48.8g中间体r1,收率97.6%;

(2)反应体系500ml,往2l三孔烧瓶中加入400ml0.05mph7.0pbs缓冲液,然后加入25g中间体r1、50g葡萄糖、40ml正己醇、2.5mltritonx-100、0.025gnad+,将三孔烧瓶放在37℃恒温水浴锅中,搅拌均匀后调ph7.0,然后加入7.5g3α-hsdh、5g7β-羟化酶、2.5ggdh,反应过程中保持温度和ph的稳定,并持续向三孔烧瓶中通入50%富氧空气,空气流量0.5l/min。反应8h后hplc检测底物r1和产物r2的浓度,反应超过98%后结束反应,向反应瓶中加入500ml乙酸乙酯,20g硅藻土,搅拌15min后过滤,将滤液分液后收集有机相。将滤饼和水相合并,再加入500ml乙酸乙酯,搅拌15min后过滤,将滤液分液,收集有机相,然后将两次有机相合并,60℃旋蒸,得到中间体r2干粉22.6g,收率90.4%;

(3)将20g中间体r2溶解在500ml一缩二乙二醇中,加入25ml98%水合肼,加热至120℃,搅拌2h,冷却至80℃,然后加入20gnaoh,升温至200℃反应10h。hplc检测反应底物r2和产物udca的浓度,反应99%以上时结束反应。反应结束后加水500ml,用盐酸调ph至2.0,然后用1000ml乙酸乙酯萃取两次,合并萃取液,然后50℃旋蒸,得到udca干粉18.4g,收率92%。

实施例3利用猪去氧胆酸制备熊去氧胆酸

(1)将22g三氧化铬加入28ml浓硫酸中,用水稀释至100ml,得到琼斯试剂。将100g猪去氧胆酸溶于1000ml丙酮中并用琼斯试剂处理,直到获得轻微的永久橙色。将混合物静置10min后,加入少量异丙醇以破坏过量的氧化剂。反应混合物用硅藻土过滤,减压浓缩去除溶剂,得到98.2g产品r1,收率98.2%;

(2)反应体系500ml,往2l三孔烧瓶中加入400ml0.05mph7.4pbs缓冲液,然后加入75g中间体r1、230g葡萄糖、40ml正己醇、2.5mltritonx-100、0.3gnadph,将三孔烧瓶放在25℃恒温水浴锅中,搅拌均匀后调ph7.4,然后加入50g3α-hsdh、50g7β-羟化酶、50ggdh,反应过程中保持温度和ph的稳定,并持续向三孔烧瓶中通入50%富氧空气,空气流量1l/min。反应6h后hplc检测底物r1和产物r2的浓度,反应超过98%后结束反应,向反应瓶中加入500ml乙酸乙酯,20g硅藻土,搅拌15min后过滤,将滤液分液后收集有机相。将滤饼和水相合并,再加入500ml乙酸乙酯,搅拌15min后过滤,将滤液分液,收集有机相,然后将两次有机相合并,60℃旋蒸,得到中间体r2干粉69.3g,收率92.4%;

(3)将25g中间体r2溶解在500ml一缩二乙二醇中,加入30ml98%水合肼,加热至120℃,搅拌2h,冷却至80℃,然后加入25gnaoh,升温至200℃反应10h。hplc检测反应底物r2和产物udca的浓度,反应99%以上时结束反应。反应结束后加水500ml,用盐酸调ph至2.0,然后用1000ml乙酸乙酯萃取两次,合并萃取液,然后50℃旋蒸,得到udca干粉22.1g,收率88.4%。

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