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2021-01-31 17:01:34|
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起点商标网 专利名称：一种植物甾醇或/和植物甾烷醇－β－D－葡萄糖苷类化合物的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种具有生理活性的植物甾醇或/和植物甾烷醇衍生物的合成方法，具体地说是一种植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物的合成方法。
更值得关注的是，植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷也同样存在于许多中药材中，如人参、刺五加、胡萝卜子、荠尼等；其中药理作用较为显著的为β-谷甾醇-β-D-葡萄糖苷(β-sitosterol glucoside，简称BSSG)，又称胡萝卜甾醇，刺五加甙A。经动物实验和人体实验研究已经证实，β-谷甾醇(BSS)及其葡萄糖苷具有消炎、退热、抗肿瘤和调节免疫等功效。
植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷可从经提炼完豆油的大豆残渣中分离，但除含量很低以外，往往与植物甾醇或/和植物甾烷醇混杂在一起。此外目前尚无合成制备方面的文献报道，因此寻找一种可以工业化生产植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物的方法。是个很有意义的科研项目。
本发明是提供一种植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物的合成方法。是以植物甾醇或/和植物甾烷醇和糖基配体多取代基-D-葡萄糖三氯乙酰亚胺酯为原料，经过糖苷化反应和脱保护基反应制得植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物的合成方法。该方法的反应条件温和，操作简便，收率高，纯度高，成本低，是适宜于工业化生产的方法。
本发明合成方法中的原料植物甾醇及植物甾烷醇的结构式如下 (植物甾醇) (植物甾烷醇)在植物甾醇式中，R1＝ 时，其化学名依次为豆甾醇，β-谷甾醇，菜子甾醇，菜油甾醇。
在植物甾烷醇式中，R1＝ 时，其化学名依次为豆甾烷醇，β-谷甾烷醇，菜子甾烷醇，菜油甾烷醇。
由上述植物甾醇及植物甾烷醇结构式显示，两者具有很大的相似性。仅在C5和C6之间植物甾醇为C＝C，而植物甾烷醇为C-C，在自然界植物中两者也是广泛的同时存在，且很难分离，通常得到的都是二者的混合物。而且植物甾醇可以是菜子甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、β-谷甾醇中的一种或一种以上的混合物，植物甾烷醇可以是菜子甾烷醇、豆甾烷醇、菜油甾烷醇、β-谷甾烷醇中的一种或一种以上的混合物，并随着大豆的来源不同而有所改变。又本发明合成方法的关键反应是在C3位置上的OH基起糖苷化反应，因此不论是单独各别或者是混合物都能进行糖苷化反应。为了便于对下列反应式的表示，以植物甾醇为例列出，而其余的反应式也类似，不再累赘。
本发明合成方法可用如下反应式表示(以植物甾醇为例) 式中R1为 R2为氢、1-10个碳的酰基，苯甲酰基、卤素(如F、Cl、Br、I)取代的苯甲酰基、苄基、卤素(如F、Cl、Br、I)取代的苄基、烷基硅基等。
本发明合成方法是首先将植物甾醇或/和植物甾烷醇粗品通过重结晶纯化为晶体，其收率可达95％；再由D-葡萄糖(I)经过三步反应(I→II→III→IV)合成糖基配体，即多取代-D-葡萄糖三氯乙酰亚胺酯(IV)收率为70％，以糖基配体IV和植物甾醇或/和植物甾烷醇晶体为原料，在路易斯酸催化剂的催化下进行糖苷化反应，生成多取代的植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物(V)，收率80～95％；再在碱金属的氢氧化物、碳酸盐或甲醇盐的作用下，生成植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物(VI)，收率85～95％。
本发明合成方法包括以下步骤1、植物甾醇或/和植物甾烷醇粗品的重结晶纯化将植物甾醇或/和植物甾烷醇粗品通过溶剂重结晶纯化。粗品在溶剂中加热使之溶解，室温放置0.5-72小时，即折出白色针状晶体。溶剂可以选自脂肪醇(C1～C5)、脂肪烃(如石油醚、戊烷、己烷、环己烷)、芳香烃(如苯、甲苯、二甲苯)、脂肪酮(如丙酮、丁酮、环己酮)、醚类(如乙醚、四氢呋喃、正丁醚)、取代酰胺(如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、甲酰胺)、氯代烷烃(如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳)、酯类(如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酰乙酸乙酯)等中的一种或一种以上的混合物。物料与溶剂之比为1克∶5-30毫升。
2、全取代葡萄糖(II)的合成葡萄糖(I)和取代物(其取代基为R2，例如苯甲酰氯)在溶剂中进行反应，再加入淬灭剂甲醇，定量生成化合物(II)。溶剂可以是吡啶，二氯甲烷或三氯甲烷等，化合物(I)和取代物以及淬灭剂的摩尔比是1∶3.0-7.0∶6.0-8.0，反应温度是20-40℃，反应时间是8-24小时。反应结束后按常规方法处理。合成方法参照J.Amer.Chem.Soc；72；1950；2200-2204。
3、葡萄糖异头碳(III)的合成化合物(II)在DMF中和冰醋酸以及水合肼反应，生成化合物(III)。化合物(II)∶冰醋酸∶水合肼＝1∶1-6∶1-5；反应温度是-10-30℃，反应时间是1-6小时。反应体系采用乙酸乙酯稀释，用食盐水、稀盐酸溶液、碳酸氢钠溶液洗涤、干燥；过滤、浓缩、柱层析；反应收率为65-75％。合成方法参照Petersen，Lars et al.，J.org.chem；EN；66；19；2001；6268-62754、多取代-D-葡萄糖三氯乙酰亚胺酯(IV)的合成化合物(III)和三氯乙腈、催化剂在溶剂中于惰性气体保护下反应生成化合物(IV)。催化剂是1，8-二氮杂二环[5.4.0]-7-十一烯(DBU)或无水碳酸钾，化合物(III)和三氯乙腈、催化剂的摩尔比为1∶1.4-1.8∶0.03-0.08，惰性保护气体是氮气或氩气，反应温度是0-25℃，溶剂是无水二氯甲烷或无水三氯甲烷，反应时间是1.0-3.0小时。纯化产物较好的方法是用短硅胶柱过滤，过滤用的吸附剂是硅胶，硅胶与产物的重量比为4-1∶1，硅胶的粒度是40-60μm，反应收率为88-96％。合成方法参照Du，Yuguo et al.，J.Chem.Soc.perkin Trans.I；EN；23；2001；3122-3127。
5、多取代的植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷化合物(V)合成由植物甾醇或/和植物甾烷醇晶体，多取代-D-葡萄糖三氯乙烯亚胺酯(IV)，路易氏酸催化剂和脱水剂在惰气体保护下，在溶剂中进行糖苷化反应生成多取代的植物甾烷或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷化合物(V)，反应结束时，也可加入淬灭剂终止反应，在糖苷化反应中，反应温度是-78-40℃，反应时间是0.5-24小时；化合物(V)，植物甾醇或/和植物甾烷醇，路易斯酸催化剂和淬灭剂的摩尔比为1∶0.8-2.5∶0.01-0.5∶0-0.5，反应溶剂用量是1摩尔化合物(IV)用10-40升溶剂。
反应溶剂为脂肪醇(C1～C5)、脂肪烃(如石油醚、戊烷、己烷、环己烷)、芳香烃(如苯、甲苯、二甲苯)、脂肪酮(如丙酮、丁酮、环己酮)、醚类(如乙醚、四氢呋喃、正丁醚)、取代酰胺(如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、甲酰胺)、氯代烷烃(如二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷)、酯类(如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯)等中的一种或一种以上的混合物。
路易斯酸催化剂为三氟化硼乙醚、三氟甲磺酸、三氟甲磺三烷基硅酯或高氯酸等。
在反应中加入脱水剂，可使反应更为完全，脱水剂为无水的无机盐或分子筛，如无水NaCl、无水MgCl2、无水CaCO3、无水MgSO4、3-5A分子筛等。化合物(IV)的摩尔和脱水剂的重量之比为1摩尔∶1-300克。淬灭剂是甲醇、水、三乙胺或氢氧化钠等；惰性保护气体是氮气、氩气或氦气。反应粗产物经柱层析分离或重结晶纯化。
6、植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物(VI)合成化合物(V)和碱在极性溶剂中反应，脱保护基生成化合物(VI)。碱是碱金属的氢氧化物，例如氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂，碳酸盐例如碳酸钠、碳酸钾或甲醇盐例甲醇钠、甲醇钾等。化合物(V)与碱的摩尔比为1∶0.1-6，反应温度是20-60℃，时间是1-10小时。极性溶剂是氯代烷烃(如二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷)、脂肪醇(C1-C5)、醚类(如乙醚、四氢呋喃、正丁醚)、乙腈、水等中的一种或一种以上的混合物。溶剂用量是1摩尔化合物(V)用10-30升溶剂。产物纯化可以是重结晶或柱层析分离，较好的是重结晶纯化。本发明优点本发明合成方法的反应条件比较温和，操作比较简便，收率较高，特别是关键的反应(糖苷化反应)的收率可以达到80-95％。且选择性好，基本上是β型产物，经HPLC检测显示纯度可达＞99％，原料易得，设备投资少，因此本发明方法是适宜于工业化大规模生产的方法。
具体实施例方式
实施例1 植物甾醇粗品的重结晶纯化将植物甾醇粗品(20克，购于江苏春之谷生物制品有限公司)溶于丙酮(200毫升)中，水浴50℃至全溶后，室温放置4小时，抽滤，得白色针状晶体19克，经GC-MS分析测试，其组成与植物甾醇标准品对比相符，各组分含量为菜子甾醇-3.52％；菜油甾醇-26.52％；豆甾醇-24.11％；β-谷甾醇-45.85％；收率95％。
实施例2 五-O-苯甲酰基-D-吡喃葡萄糖(II)的合成取D-葡萄糖(30克，167毫摩尔)加到吡啶(330毫升)中，冰水冷却下滴加苯甲酰氯(107毫升，915毫摩尔)，室温下搅拌反应过夜后，加入甲醇(13.5毫升，334毫摩尔)淬灭反应，将固液混合物倒入热水中，有大量固体析出，过滤，水洗，固体晾干，得粗产物112克，为五-O-苯甲酰基-D-吡喃葡萄糖(II)，HPLC测试结果纯度为97.21％，收率99％。
实施例3 2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-D-吡喃葡萄糖(III)的合成取五-O-苯甲酰基-D-吡喃葡萄糖(II)(617.3克，0.857摩尔)溶解在N，N-二甲基甲酰胺(3000毫升)中，搅拌下加入冰醋酸(103毫升，1.8摩尔)，冰水浴，滴加水合肼(100.8克，1.8摩尔)。反应1.5小时后，用6000毫升乙酸乙酯稀释，再用饱和食盐水，4％盐酸溶液，饱和碳酸氢钠水溶液，饱和食盐水各洗两次，无水硫酸钠干燥。过滤，浓缩，柱层析(湿法上柱，用4∶1的石油醚和乙酸乙酯淋洗，展开剂为PE∶EtOAc＝3∶1)，得固体393克，为2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-D-吡喃葡萄糖(III)，HPLC测试结果纯度为95.89％，收率74％。
实施例4 2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-D-葡萄糖三氯乙酰亚胺酯(IV)的合成取2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-D-吡喃葡萄糖(III)(378.5克，0.608摩尔)溶解在无水处理的二氯甲烷(1000毫升)中，氩气保护下加入三氯乙腈(112毫升，90.2毫摩尔)。室温搅拌下加入DBU(4.6毫升，0.03摩尔)。TLC监测反应进程，反应1.5小时后，短柱快速柱层析，用无水处理的二氯甲烷淋洗，得到2、3、4、6-四-O-苯甲酰基-D-葡萄糖三氯乙酰亚胺酯(IV)428.5克，收率95％。
实施例5 植物甾醇-β-D-2，3，4，6-四-O-苯甲酰基葡萄吡喃苷(V)的合成将2、3、4、6-四-O-苯甲酰基-D-葡萄糖三氯乙酰亚胺酯(IV)(428.5克，0.578摩尔)和植物甾醇晶体(200克)溶于无水二氯甲烷(2500毫升)中，加入4分子筛(40克)，氩气保护；室温搅拌半小时后冷却至0～-20℃范围内，搅拌1小时后加入TMSOTf(0.45毫升)，反应3小时，加入三乙胺(1毫升)淬灭反应，过滤，滤液浓缩后得粗品，经柱层析分离或重结晶纯化(重结晶的方法见实施例6)后得495克白色固体(HPLC测试纯度为92％)，为植物甾醇-β-D-2，3，4，6-四-O-苯甲酰基葡萄糖吡喃苷，收率95％。
实施例6 植物甾醇-β-D-2，3，4，6-四-O-苯甲酰基葡萄糖吡喃苷粗品的重结晶纯化将植物甾醇-β-D-2，3，4，6-四-O-苯甲酰基葡萄糖吡喃苷粗品(100克)溶于乙酸乙酯(720毫升)，滴加甲醇(880毫升)，放置过夜，抽滤得白色固体95克(HPLC测试纯度为92％)，为植物甾醇-β-D-2，3，4，6-四-O-苯甲酰基葡萄糖吡喃苷，收率95％。
实施例7 植物甾醇-β-D-葡萄糖苷化合物(VI)的合成将植物甾醇-β-D-2，3，4，6-四-O-苯甲酰基葡萄糖吡喃苷(87克)溶于二氯甲烷(1000毫升)中，加入甲醇(400毫升)/NaOH(5.1克)溶液，室温搅拌2-4小时，浓缩大部分溶剂，加入去离子水(150毫升)，水浴50℃，搅拌1小时，放置过夜；抽滤，并用去离子水洗涤滤饼至滤液PH中性，得白色固体1.57克，收率90％。
产物鉴定首先经HPLC检测显示产物纯度＞99％，方法如下色谱条件Sedex 75蒸发光散射检测器(ELSD)，Zorbax SB-Phenyl色谱柱，5μ，4.6×250mm，流动相为甲醇，流速1mL/min，定量管体积20μL，进样体积10μl。
将植物甾醇-β-D-葡萄糖苷样品(1.16g，2mmol)样品和10％盐酸(20ml)加入到30ml甲苯和乙醇(1∶2)的溶液中，回流24hr。反应混合物浓干溶剂，加入去离子水(50ml)，40℃水浴20分钟；抽滤，并先后用去离子水以及乙醇洗滤饼，滤饼烘干，经快速柱层析纯化(石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1)得到白色固体(660mg)，经GC-MS分析测试，其组成与植物甾醇标准品对比相符。
植物甾醇GC-MS分析测试方法如下仪器5973 GC-MS仪色谱柱DB5ms 30m×0.25mm×0.25μm柱温240℃停留4分钟后升温到290℃，升温速率20℃/min载气He，1.2mL/min气化温度280℃接口温度280℃E1源70ev结果如下1、β-谷甾醇、豆甾醇和菜油甾醇通过GC-MS在NIST标准质谱图库中检索到相应的标准质谱图，匹配度＞95％。
2、保留时间在13.91min的峰，未在标准质谱图库中匹配到相应的物质。但由质谱图碎片可判断它也是甾体同系物，其分子离子峰与菜油甾醇相同，据此，初步判断此峰为菜子甾醇。
3、含量分别是菜子甾醇-3.52％；菜油甾醇-26.52％；豆甾醇-24.11％；β-谷甾醇-45.85％。
权利要求
1.一种植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物的合成方法，其特征是包括如下步骤1).植物甾醇或/和植物甾烷醇粗品的重结晶纯化得晶体；2).由植物甾醇或/和植物甾烷醇晶体，多取代-D-葡萄糖三氯乙烯亚胺酯(化合物(IV))，路易氏酸催化剂和脱水剂在惰性气体保护下，在溶剂中进行糖苷化反应生成多取代的植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物(化合物(V))，反应结束时，也可加入淬灭剂终止反应，化合物V中R1为 多取代的取代基R2为氢、1-10个碳的酰基，苯甲酰基、卤素F、Cl、Br、I取代的苯甲酰基、苄基、卤素F、Cl、Br、I取代的苄基、烷基硅基；在糖苷化反应中，反应温度是-78-40℃，反应时间是0.5-24小时；化合物(IV)，植物甾醇或/和植物甾烷醇，路易斯酸催化剂和淬灭剂的摩尔比为1∶0.8-2.5∶0.01-0.5∶0-0.5，化合物(IV)的摩尔和脱水剂的重量比为1摩尔∶1-300克，反应溶剂用量是1摩尔化合物(IV)用10-40升溶剂；3).化合物(V)和碱在极性溶剂中，进行脱保护基反应生成植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷化合物(VI)，在脱保护基反应中，化合物(V)与碱的摩尔比为1∶0.1-6，反应温度是20-60℃，反应时间是1-10小时，极性溶剂用量是1摩尔化合物(V)用10-30升溶剂。
2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于对所述植物甾醇或/和植物甾烷醇粗品进行重结晶纯化时所用的溶剂可以选自C1-C5的脂肪醇、脂肪烃、芳香烃、脂肪酮、醚类、取代酰胺、氯代烷烃、酯类中的一种或一种以上的混合物。
3.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于对所述植物甾醇或/和植物甾烷醇粗品进行重结晶纯化时所用的溶剂是脂肪酮。
4.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于在所述糖苷化反应中，所用的路易斯酸催化剂是三氟化硼乙醚、三氟甲磺酸、三氟甲磺酸三烷基硅酯或高氯酸。
5.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于在所述糖苷化反应中的溶剂为C1-C5的脂肪醇、脂肪烃、芳香烃、脂肪酮、醚类、取代酰胺、氯代烷烃、酯类中的一种或一种以上的混合物。
6.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于在所述糖苷化反应中的脱水剂为无水的无机盐或分子筛。
7.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于在所述糖苷化反应中的淬灭剂是甲醇、水、三乙胺或氢氧化钠。
8.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于在所述糖苷化反应中的惰性保护气体是氮气、氩气或氦气。
9.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于在所述脱保护基反应中所用的碱是碱金属的氢氧化物，碳酸盐或甲醇盐。
10.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于在所述脱保护基反应中所用的极性溶剂是氯代烷烃、C1-C5的脂肪醇、醚类、乙腈、水中的一种或一种以上的混合物。
全文摘要
一种植物甾醇或/和植物甾烷醇－β－D－葡萄糖苷类化合物的合成方法。首先是将植物甾醇或/和植物甾烷醇粗品进行重结晶纯化得到晶体；再将该晶体与多取代－D－葡萄糖三氯乙烯亚胺酯在路易氏酸催化剂存在下进行糖苷化反应，再脱去保护基生成植物甾醇或/和植物甾烷醇－β－D－葡萄糖苷类化合物。该方法具有反应条件温和、操作简便、合成路线经济、立体选择性高等优点，是一个适宜于工业化生产的方法。
文档编号C07J9/00GK1443771SQ0311648
公开日2003年9月24日 申请日期2003年4月18日 优先权日2003年4月18日
发明者惠永正, 刘俊耀, 何亚楠 申请人:上海中药创新研究中心
技术领域：
本发明涉及一种具有生理活性的植物甾醇或/和植物甾烷醇衍生物的合成方法，具体地说是一种植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物的合成方法。
更值得关注的是，植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷也同样存在于许多中药材中，如人参、刺五加、胡萝卜子、荠尼等；其中药理作用较为显著的为β-谷甾醇-β-D-葡萄糖苷(β-sitosterol glucoside，简称BSSG)，又称胡萝卜甾醇，刺五加甙A。经动物实验和人体实验研究已经证实，β-谷甾醇(BSS)及其葡萄糖苷具有消炎、退热、抗肿瘤和调节免疫等功效。
植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷可从经提炼完豆油的大豆残渣中分离，但除含量很低以外，往往与植物甾醇或/和植物甾烷醇混杂在一起。此外目前尚无合成制备方面的文献报道，因此寻找一种可以工业化生产植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物的方法。是个很有意义的科研项目。
本发明是提供一种植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物的合成方法。是以植物甾醇或/和植物甾烷醇和糖基配体多取代基-D-葡萄糖三氯乙酰亚胺酯为原料，经过糖苷化反应和脱保护基反应制得植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物的合成方法。该方法的反应条件温和，操作简便，收率高，纯度高，成本低，是适宜于工业化生产的方法。
本发明合成方法中的原料植物甾醇及植物甾烷醇的结构式如下 (植物甾醇) (植物甾烷醇)在植物甾醇式中，R1＝ 时，其化学名依次为豆甾醇，β-谷甾醇，菜子甾醇，菜油甾醇。
在植物甾烷醇式中，R1＝ 时，其化学名依次为豆甾烷醇，β-谷甾烷醇，菜子甾烷醇，菜油甾烷醇。
由上述植物甾醇及植物甾烷醇结构式显示，两者具有很大的相似性。仅在C5和C6之间植物甾醇为C＝C，而植物甾烷醇为C-C，在自然界植物中两者也是广泛的同时存在，且很难分离，通常得到的都是二者的混合物。而且植物甾醇可以是菜子甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、β-谷甾醇中的一种或一种以上的混合物，植物甾烷醇可以是菜子甾烷醇、豆甾烷醇、菜油甾烷醇、β-谷甾烷醇中的一种或一种以上的混合物，并随着大豆的来源不同而有所改变。又本发明合成方法的关键反应是在C3位置上的OH基起糖苷化反应，因此不论是单独各别或者是混合物都能进行糖苷化反应。为了便于对下列反应式的表示，以植物甾醇为例列出，而其余的反应式也类似，不再累赘。
本发明合成方法可用如下反应式表示(以植物甾醇为例) 式中R1为 R2为氢、1-10个碳的酰基，苯甲酰基、卤素(如F、Cl、Br、I)取代的苯甲酰基、苄基、卤素(如F、Cl、Br、I)取代的苄基、烷基硅基等。
本发明合成方法是首先将植物甾醇或/和植物甾烷醇粗品通过重结晶纯化为晶体，其收率可达95％；再由D-葡萄糖(I)经过三步反应(I→II→III→IV)合成糖基配体，即多取代-D-葡萄糖三氯乙酰亚胺酯(IV)收率为70％，以糖基配体IV和植物甾醇或/和植物甾烷醇晶体为原料，在路易斯酸催化剂的催化下进行糖苷化反应，生成多取代的植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物(V)，收率80～95％；再在碱金属的氢氧化物、碳酸盐或甲醇盐的作用下，生成植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物(VI)，收率85～95％。
本发明合成方法包括以下步骤1、植物甾醇或/和植物甾烷醇粗品的重结晶纯化将植物甾醇或/和植物甾烷醇粗品通过溶剂重结晶纯化。粗品在溶剂中加热使之溶解，室温放置0.5-72小时，即折出白色针状晶体。溶剂可以选自脂肪醇(C1～C5)、脂肪烃(如石油醚、戊烷、己烷、环己烷)、芳香烃(如苯、甲苯、二甲苯)、脂肪酮(如丙酮、丁酮、环己酮)、醚类(如乙醚、四氢呋喃、正丁醚)、取代酰胺(如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、甲酰胺)、氯代烷烃(如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳)、酯类(如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酰乙酸乙酯)等中的一种或一种以上的混合物。物料与溶剂之比为1克∶5-30毫升。
2、全取代葡萄糖(II)的合成葡萄糖(I)和取代物(其取代基为R2，例如苯甲酰氯)在溶剂中进行反应，再加入淬灭剂甲醇，定量生成化合物(II)。溶剂可以是吡啶，二氯甲烷或三氯甲烷等，化合物(I)和取代物以及淬灭剂的摩尔比是1∶3.0-7.0∶6.0-8.0，反应温度是20-40℃，反应时间是8-24小时。反应结束后按常规方法处理。合成方法参照J.Amer.Chem.Soc；72；1950；2200-2204。
3、葡萄糖异头碳(III)的合成化合物(II)在DMF中和冰醋酸以及水合肼反应，生成化合物(III)。化合物(II)∶冰醋酸∶水合肼＝1∶1-6∶1-5；反应温度是-10-30℃，反应时间是1-6小时。反应体系采用乙酸乙酯稀释，用食盐水、稀盐酸溶液、碳酸氢钠溶液洗涤、干燥；过滤、浓缩、柱层析；反应收率为65-75％。合成方法参照Petersen，Lars et al.，J.org.chem；EN；66；19；2001；6268-62754、多取代-D-葡萄糖三氯乙酰亚胺酯(IV)的合成化合物(III)和三氯乙腈、催化剂在溶剂中于惰性气体保护下反应生成化合物(IV)。催化剂是1，8-二氮杂二环[5.4.0]-7-十一烯(DBU)或无水碳酸钾，化合物(III)和三氯乙腈、催化剂的摩尔比为1∶1.4-1.8∶0.03-0.08，惰性保护气体是氮气或氩气，反应温度是0-25℃，溶剂是无水二氯甲烷或无水三氯甲烷，反应时间是1.0-3.0小时。纯化产物较好的方法是用短硅胶柱过滤，过滤用的吸附剂是硅胶，硅胶与产物的重量比为4-1∶1，硅胶的粒度是40-60μm，反应收率为88-96％。合成方法参照Du，Yuguo et al.，J.Chem.Soc.perkin Trans.I；EN；23；2001；3122-3127。
5、多取代的植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷化合物(V)合成由植物甾醇或/和植物甾烷醇晶体，多取代-D-葡萄糖三氯乙烯亚胺酯(IV)，路易氏酸催化剂和脱水剂在惰气体保护下，在溶剂中进行糖苷化反应生成多取代的植物甾烷或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷化合物(V)，反应结束时，也可加入淬灭剂终止反应，在糖苷化反应中，反应温度是-78-40℃，反应时间是0.5-24小时；化合物(V)，植物甾醇或/和植物甾烷醇，路易斯酸催化剂和淬灭剂的摩尔比为1∶0.8-2.5∶0.01-0.5∶0-0.5，反应溶剂用量是1摩尔化合物(IV)用10-40升溶剂。
反应溶剂为脂肪醇(C1～C5)、脂肪烃(如石油醚、戊烷、己烷、环己烷)、芳香烃(如苯、甲苯、二甲苯)、脂肪酮(如丙酮、丁酮、环己酮)、醚类(如乙醚、四氢呋喃、正丁醚)、取代酰胺(如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、甲酰胺)、氯代烷烃(如二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷)、酯类(如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯)等中的一种或一种以上的混合物。
路易斯酸催化剂为三氟化硼乙醚、三氟甲磺酸、三氟甲磺三烷基硅酯或高氯酸等。
在反应中加入脱水剂，可使反应更为完全，脱水剂为无水的无机盐或分子筛，如无水NaCl、无水MgCl2、无水CaCO3、无水MgSO4、3-5A分子筛等。化合物(IV)的摩尔和脱水剂的重量之比为1摩尔∶1-300克。淬灭剂是甲醇、水、三乙胺或氢氧化钠等；惰性保护气体是氮气、氩气或氦气。反应粗产物经柱层析分离或重结晶纯化。
6、植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物(VI)合成化合物(V)和碱在极性溶剂中反应，脱保护基生成化合物(VI)。碱是碱金属的氢氧化物，例如氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂，碳酸盐例如碳酸钠、碳酸钾或甲醇盐例甲醇钠、甲醇钾等。化合物(V)与碱的摩尔比为1∶0.1-6，反应温度是20-60℃，时间是1-10小时。极性溶剂是氯代烷烃(如二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷)、脂肪醇(C1-C5)、醚类(如乙醚、四氢呋喃、正丁醚)、乙腈、水等中的一种或一种以上的混合物。溶剂用量是1摩尔化合物(V)用10-30升溶剂。产物纯化可以是重结晶或柱层析分离，较好的是重结晶纯化。本发明优点本发明合成方法的反应条件比较温和，操作比较简便，收率较高，特别是关键的反应(糖苷化反应)的收率可以达到80-95％。且选择性好，基本上是β型产物，经HPLC检测显示纯度可达＞99％，原料易得，设备投资少，因此本发明方法是适宜于工业化大规模生产的方法。
具体实施例方式
实施例1 植物甾醇粗品的重结晶纯化将植物甾醇粗品(20克，购于江苏春之谷生物制品有限公司)溶于丙酮(200毫升)中，水浴50℃至全溶后，室温放置4小时，抽滤，得白色针状晶体19克，经GC-MS分析测试，其组成与植物甾醇标准品对比相符，各组分含量为菜子甾醇-3.52％；菜油甾醇-26.52％；豆甾醇-24.11％；β-谷甾醇-45.85％；收率95％。
实施例2 五-O-苯甲酰基-D-吡喃葡萄糖(II)的合成取D-葡萄糖(30克，167毫摩尔)加到吡啶(330毫升)中，冰水冷却下滴加苯甲酰氯(107毫升，915毫摩尔)，室温下搅拌反应过夜后，加入甲醇(13.5毫升，334毫摩尔)淬灭反应，将固液混合物倒入热水中，有大量固体析出，过滤，水洗，固体晾干，得粗产物112克，为五-O-苯甲酰基-D-吡喃葡萄糖(II)，HPLC测试结果纯度为97.21％，收率99％。
实施例3 2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-D-吡喃葡萄糖(III)的合成取五-O-苯甲酰基-D-吡喃葡萄糖(II)(617.3克，0.857摩尔)溶解在N，N-二甲基甲酰胺(3000毫升)中，搅拌下加入冰醋酸(103毫升，1.8摩尔)，冰水浴，滴加水合肼(100.8克，1.8摩尔)。反应1.5小时后，用6000毫升乙酸乙酯稀释，再用饱和食盐水，4％盐酸溶液，饱和碳酸氢钠水溶液，饱和食盐水各洗两次，无水硫酸钠干燥。过滤，浓缩，柱层析(湿法上柱，用4∶1的石油醚和乙酸乙酯淋洗，展开剂为PE∶EtOAc＝3∶1)，得固体393克，为2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-D-吡喃葡萄糖(III)，HPLC测试结果纯度为95.89％，收率74％。
实施例4 2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-D-葡萄糖三氯乙酰亚胺酯(IV)的合成取2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-D-吡喃葡萄糖(III)(378.5克，0.608摩尔)溶解在无水处理的二氯甲烷(1000毫升)中，氩气保护下加入三氯乙腈(112毫升，90.2毫摩尔)。室温搅拌下加入DBU(4.6毫升，0.03摩尔)。TLC监测反应进程，反应1.5小时后，短柱快速柱层析，用无水处理的二氯甲烷淋洗，得到2、3、4、6-四-O-苯甲酰基-D-葡萄糖三氯乙酰亚胺酯(IV)428.5克，收率95％。
实施例5 植物甾醇-β-D-2，3，4，6-四-O-苯甲酰基葡萄吡喃苷(V)的合成将2、3、4、6-四-O-苯甲酰基-D-葡萄糖三氯乙酰亚胺酯(IV)(428.5克，0.578摩尔)和植物甾醇晶体(200克)溶于无水二氯甲烷(2500毫升)中，加入4分子筛(40克)，氩气保护；室温搅拌半小时后冷却至0～-20℃范围内，搅拌1小时后加入TMSOTf(0.45毫升)，反应3小时，加入三乙胺(1毫升)淬灭反应，过滤，滤液浓缩后得粗品，经柱层析分离或重结晶纯化(重结晶的方法见实施例6)后得495克白色固体(HPLC测试纯度为92％)，为植物甾醇-β-D-2，3，4，6-四-O-苯甲酰基葡萄糖吡喃苷，收率95％。
实施例6 植物甾醇-β-D-2，3，4，6-四-O-苯甲酰基葡萄糖吡喃苷粗品的重结晶纯化将植物甾醇-β-D-2，3，4，6-四-O-苯甲酰基葡萄糖吡喃苷粗品(100克)溶于乙酸乙酯(720毫升)，滴加甲醇(880毫升)，放置过夜，抽滤得白色固体95克(HPLC测试纯度为92％)，为植物甾醇-β-D-2，3，4，6-四-O-苯甲酰基葡萄糖吡喃苷，收率95％。
实施例7 植物甾醇-β-D-葡萄糖苷化合物(VI)的合成将植物甾醇-β-D-2，3，4，6-四-O-苯甲酰基葡萄糖吡喃苷(87克)溶于二氯甲烷(1000毫升)中，加入甲醇(400毫升)/NaOH(5.1克)溶液，室温搅拌2-4小时，浓缩大部分溶剂，加入去离子水(150毫升)，水浴50℃，搅拌1小时，放置过夜；抽滤，并用去离子水洗涤滤饼至滤液PH中性，得白色固体1.57克，收率90％。
产物鉴定首先经HPLC检测显示产物纯度＞99％，方法如下色谱条件Sedex 75蒸发光散射检测器(ELSD)，Zorbax SB-Phenyl色谱柱，5μ，4.6×250mm，流动相为甲醇，流速1mL/min，定量管体积20μL，进样体积10μl。
将植物甾醇-β-D-葡萄糖苷样品(1.16g，2mmol)样品和10％盐酸(20ml)加入到30ml甲苯和乙醇(1∶2)的溶液中，回流24hr。反应混合物浓干溶剂，加入去离子水(50ml)，40℃水浴20分钟；抽滤，并先后用去离子水以及乙醇洗滤饼，滤饼烘干，经快速柱层析纯化(石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1)得到白色固体(660mg)，经GC-MS分析测试，其组成与植物甾醇标准品对比相符。
植物甾醇GC-MS分析测试方法如下仪器5973 GC-MS仪色谱柱DB5ms 30m×0.25mm×0.25μm柱温240℃停留4分钟后升温到290℃，升温速率20℃/min载气He，1.2mL/min气化温度280℃接口温度280℃E1源70ev结果如下1、β-谷甾醇、豆甾醇和菜油甾醇通过GC-MS在NIST标准质谱图库中检索到相应的标准质谱图，匹配度＞95％。
2、保留时间在13.91min的峰，未在标准质谱图库中匹配到相应的物质。但由质谱图碎片可判断它也是甾体同系物，其分子离子峰与菜油甾醇相同，据此，初步判断此峰为菜子甾醇。
3、含量分别是菜子甾醇-3.52％；菜油甾醇-26.52％；豆甾醇-24.11％；β-谷甾醇-45.85％。
权利要求
1.一种植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物的合成方法，其特征是包括如下步骤1).植物甾醇或/和植物甾烷醇粗品的重结晶纯化得晶体；2).由植物甾醇或/和植物甾烷醇晶体，多取代-D-葡萄糖三氯乙烯亚胺酯(化合物(IV))，路易氏酸催化剂和脱水剂在惰性气体保护下，在溶剂中进行糖苷化反应生成多取代的植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷类化合物(化合物(V))，反应结束时，也可加入淬灭剂终止反应，化合物V中R1为 多取代的取代基R2为氢、1-10个碳的酰基，苯甲酰基、卤素F、Cl、Br、I取代的苯甲酰基、苄基、卤素F、Cl、Br、I取代的苄基、烷基硅基；在糖苷化反应中，反应温度是-78-40℃，反应时间是0.5-24小时；化合物(IV)，植物甾醇或/和植物甾烷醇，路易斯酸催化剂和淬灭剂的摩尔比为1∶0.8-2.5∶0.01-0.5∶0-0.5，化合物(IV)的摩尔和脱水剂的重量比为1摩尔∶1-300克，反应溶剂用量是1摩尔化合物(IV)用10-40升溶剂；3).化合物(V)和碱在极性溶剂中，进行脱保护基反应生成植物甾醇或/和植物甾烷醇-β-D-葡萄糖苷化合物(VI)，在脱保护基反应中，化合物(V)与碱的摩尔比为1∶0.1-6，反应温度是20-60℃，反应时间是1-10小时，极性溶剂用量是1摩尔化合物(V)用10-30升溶剂。
2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于对所述植物甾醇或/和植物甾烷醇粗品进行重结晶纯化时所用的溶剂可以选自C1-C5的脂肪醇、脂肪烃、芳香烃、脂肪酮、醚类、取代酰胺、氯代烷烃、酯类中的一种或一种以上的混合物。
3.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于对所述植物甾醇或/和植物甾烷醇粗品进行重结晶纯化时所用的溶剂是脂肪酮。
4.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于在所述糖苷化反应中，所用的路易斯酸催化剂是三氟化硼乙醚、三氟甲磺酸、三氟甲磺酸三烷基硅酯或高氯酸。
5.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于在所述糖苷化反应中的溶剂为C1-C5的脂肪醇、脂肪烃、芳香烃、脂肪酮、醚类、取代酰胺、氯代烷烃、酯类中的一种或一种以上的混合物。
6.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于在所述糖苷化反应中的脱水剂为无水的无机盐或分子筛。
7.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于在所述糖苷化反应中的淬灭剂是甲醇、水、三乙胺或氢氧化钠。
8.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于在所述糖苷化反应中的惰性保护气体是氮气、氩气或氦气。
9.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于在所述脱保护基反应中所用的碱是碱金属的氢氧化物，碳酸盐或甲醇盐。
10.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于在所述脱保护基反应中所用的极性溶剂是氯代烷烃、C1-C5的脂肪醇、醚类、乙腈、水中的一种或一种以上的混合物。
全文摘要
一种植物甾醇或/和植物甾烷醇－β－D－葡萄糖苷类化合物的合成方法。首先是将植物甾醇或/和植物甾烷醇粗品进行重结晶纯化得到晶体；再将该晶体与多取代－D－葡萄糖三氯乙烯亚胺酯在路易氏酸催化剂存在下进行糖苷化反应，再脱去保护基生成植物甾醇或/和植物甾烷醇－β－D－葡萄糖苷类化合物。该方法具有反应条件温和、操作简便、合成路线经济、立体选择性高等优点，是一个适宜于工业化生产的方法。
文档编号C07J9/00GK1443771SQ0311648
公开日2003年9月24日 申请日期2003年4月18日 优先权日2003年4月18日
发明者惠永正, 刘俊耀, 何亚楠 申请人:上海中药创新研究中心
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