專利名稱：環(huán)戊烯酮的α－型晶體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有生理活性例如抗癌活性、并可用在藥物、食品和飲料領(lǐng)域中的反-4，5-二羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮的α-型晶體。
現(xiàn)有技術(shù)反-4，5-二羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮具有生理活性例如抗癌活性，該化合物能用在藥物、食品和飲料領(lǐng)域內(nèi)。
制備反-4，5-二羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮的化學(xué)合成方法是已知的[《碳水化合物研究》(Carbohydrate Research)，第217-222頁(1993)]。另外，WO 98/13328公開了一種實(shí)際的制備方法，其中是將糖醛酸或糖醛酸衍生物加熱，并從加熱產(chǎn)物中收集反-4，5-二羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮。在上述方法中，沒有任何關(guān)于所得反-4，5-二羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮中的晶體的描述。在《瑞士化學(xué)學(xué)報(bào)》Helvetica ChimicaActa，第55卷，第2838-2844(1972)中描述了制備順-4，5-二羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮的方法，并且所述化合物最終是作為升華物質(zhì)獲得的。
本發(fā)明所要解決問題通過上述實(shí)際方法制得的反-4，5-二羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮水溶液的真空濃縮殘余物和冷凍干燥產(chǎn)物是微紅棕色糖漿狀物質(zhì)，并且通常含有10-20％的水，而且它們難以處理并且熱穩(wěn)定性不好。
本發(fā)明的目的是改善反-4，5-二羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮的純度、熱穩(wěn)定性和可處理性。解決問題的方法本發(fā)明者們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過下述制備方法可制得具有特定X-射線衍射圖樣的穩(wěn)定晶體用有機(jī)溶劑從反-4，5-二羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮(在下文中將其稱為“環(huán)戊烯酮”)的水溶液中萃取環(huán)戊烯酮，并將真空濃縮的萃取液結(jié)晶；用有機(jī)溶劑從環(huán)戊烯酮水溶液的真空濃縮殘余物或冷凍干燥物質(zhì)中萃取環(huán)戊烯酮，并將萃取液結(jié)晶；或?qū)h(huán)戊烯酮水溶液的真空濃縮殘余物或冷凍干燥物質(zhì)溶在醇等中，然后向所述醇溶液中加入有機(jī)溶劑使之結(jié)晶，于是本發(fā)明者們將所述晶體稱為“環(huán)戊烯酮的α-型晶體”。
與環(huán)戊烯酮水溶液的常規(guī)真空濃縮殘余物或冷凍干燥物質(zhì)相比，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該α-型晶體具有顯著改善的純度和極大改善的熱穩(wěn)定性，因此完成了本發(fā)明。
總而言之，本發(fā)明涉及反-4，5-二羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮的α-型晶體。
附圖的簡要說明附

圖1是該環(huán)戊烯酮的α-型晶體的X-射線衍射圖樣。
附圖2顯示了本發(fā)明α-型晶體的差示掃描量熱法分析結(jié)果。
附圖3顯示了在參照實(shí)施例1中獲得的冷凍干燥產(chǎn)物的色譜圖。
附圖4顯示了在實(shí)施例1中獲得的本發(fā)明α-型晶體的色譜圖。
附圖5顯示了在實(shí)施例3中獲得的本發(fā)明α-型晶體的色譜圖。
本發(fā)明的實(shí)施方案下面將在下文中具體闡明本發(fā)明。
本發(fā)明所用的環(huán)戊烯酮可按照在上述《碳水化合物研究》(Carbohydrate Research)中描述的化學(xué)方法合成制得。附帶說明一下，環(huán)戊烯酮是在通過將至少一種選自下述物質(zhì)的物質(zhì)加熱所獲得的產(chǎn)物中制得的化合物糖醛酸、糖醛酸衍生物、含糖醛酸的糖類化合物、含糖醛酸衍生物的糖類化合物、含有包含糖醛酸的糖類化合物的物質(zhì)、和含有包含糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質(zhì)，并且在本發(fā)明中，可使用糖醛酸的純化產(chǎn)物。
糖醛酸(uronic acid)有時(shí)又稱為糖醛酸(glycuronic acid)，它是其中醛糖上的醛基維持其本身、同時(shí)僅是另一端上的伯醇基被氧化成羧基的羥基醛羧酸的俗稱。在自然界中，糖醛酸是多種動(dòng)物和植物多糖的構(gòu)成組分。含糖醛酸的多糖的實(shí)例有果膠、果膠酸、藻酸、透明質(zhì)酸、肝素、硫酸肝素、巖藻依聚糖、硫酸軟骨素、軟骨素、硫酸皮膚素等，并且已知它們表現(xiàn)出多種生理功能。
對(duì)于本發(fā)明所用糖醛酸沒有特別限制。因此，糖醛酸的實(shí)例有半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸、古洛糖醛酸(guluronic acid)、甘露糖醛酸和艾杜糖醛酸等，糖醛酸衍生物的實(shí)例有上述糖醛酸的內(nèi)酯、酯、酰胺、鹽等，并且本發(fā)明所述糖醛酸衍生物包括加熱后能生成環(huán)戊烯酮的任一物質(zhì)。糖醛酸內(nèi)酯的實(shí)例有葡萄糖醛酸-6，3-內(nèi)酯(下文中簡稱為葡萄糖醛酸內(nèi)酯)、甘露糖醛酸-6，3-內(nèi)酯和艾杜糖醛酸-6，3-內(nèi)酯。糖醛酸酯的實(shí)例有可由糖醛酸制得的糖醛酸甲酯、糖醛酸乙酯、糖醛酸丙二醇酯和糖醛酸羧甲酯等。糖醛酸酰胺可通過將糖醛酸酰胺化制得。糖醛酸的鹽可由常規(guī)方法制得。
在本說明書中，含糖醛酸或糖醛酸衍生物的糖類化合物是指，含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物。對(duì)于含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物沒有特別限制，其適用的實(shí)例有果膠、果膠酸、藻酸、透明質(zhì)酸、肝素、硫酸肝素、巖藻依聚糖、硫酸軟骨素、軟骨素和硫酸皮膚素，包括作為它們的化學(xué)、酶學(xué)或物理學(xué)處理產(chǎn)物的其分解產(chǎn)物、其分解產(chǎn)物的衍生物、其分解產(chǎn)物的鹽。
在本發(fā)明中，含有包含糖醛酸的糖類化合物的物質(zhì)和/或含有包含糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質(zhì)是指，含有含糖醛酸的糖類化合物的物質(zhì)和/或含有含糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質(zhì)，對(duì)其沒有特定限制，只要所述物質(zhì)含有包含糖醛酸的上述糖類化合物和/或包含糖醛酸衍生物的糖類化合物就行。
例如，當(dāng)使用D-葡萄糖醛酸作為糖醛酸，并且將其1％的溶液在121℃加熱4小時(shí)時(shí)，在熱處理物質(zhì)中就生成了環(huán)戊烯酮。用有機(jī)溶劑萃取該加熱物質(zhì)中的環(huán)戊烯酮，并將萃取液濃縮。然后，通過硅膠柱層析法分離該濃縮萃取液，將洗脫下來的環(huán)戊烯酮部分濃縮，用氯仿從該濃縮物中萃取環(huán)戊烯酮，將該濃縮物的萃取液用正相柱層析法純化，由此就純化了該熱處理物質(zhì)中的環(huán)戊烯酮。
下面給出環(huán)戊烯酮的物理特征。附帶說明一下，環(huán)戊烯酮的質(zhì)譜分析是用質(zhì)譜儀DX302(由日本電子制造)進(jìn)行的。此外，以重氫氯仿作為溶劑的NMR測定是用JNM-A500(由日本電子制造)進(jìn)行的。比旋度是用DIP-370旋光計(jì)(由日本分光制造)測定的；紫外吸收光譜是用UV-2500分光光度計(jì)(由島津制作所制造)測定的；紅外吸收光譜(IR)是用FTIR-8000紅外分光光度計(jì)(由島津制作所制造)測定的。
FAB-MSm/z 115[M+H]+使用甘油作為基質(zhì)。
1H-NMR(CDCl3)δ4.20(1H，d，J＝2.4Hz，5-H)、4.83(1H，m，4-H)、6.30(1H，dd，J＝1.2，6.1Hz，2-H)、7.48(1H，dd，J＝2.1，6.1Hz，3-H)附帶說明一下，1H-NMR的化學(xué)位移值是以CHCl3的化學(xué)位移值為7.26ppm作為標(biāo)準(zhǔn)給出的。
這些值與《碳水化合物研究》(Carbohydrate Research)中描述的環(huán)戊烯酮的數(shù)據(jù)幾乎一致。
旋光度[α]D200°(c1.3，水)IR(KBr法)在3400、1715、1630、1115、1060、1025cm-1處記錄有吸收。
UVλmax215nm(水)例如，本發(fā)明α-型環(huán)戊烯酮可按照下述方法制得對(duì)于環(huán)戊烯酮的制備方法沒有特別限制，例如，其可按照在下文中提及的參照實(shí)施例1和2中的方法制得。
本發(fā)明所用有機(jī)溶劑的實(shí)例有乙酸乙酯、乙酸丁酯、氯仿、乙醚、正己烷、丙酮、甲醇、乙醇和乙酸，所述有機(jī)溶劑可單獨(dú)使用，或者以其混合物的形式結(jié)合使用。當(dāng)溶劑單獨(dú)使用時(shí)，可使用乙酸乙酯、乙酸丁酯、氯仿、乙醚等，乙酸乙酯和乙酸丁酯是特別優(yōu)選的。對(duì)于混合溶劑，當(dāng)把乙酸乙酯、乙酸丁酯、氯仿、乙醚或正己烷加到環(huán)戊烯酮在甲醇、乙醇或丙酮中的溶液中時(shí)，結(jié)晶就發(fā)生了，將乙酸乙酯和正己烷加到環(huán)戊烯酮的乙醇溶液中以進(jìn)行結(jié)晶是特別適合的。
當(dāng)僅用一種有機(jī)溶劑來使環(huán)戊烯酮結(jié)晶時(shí)，出于對(duì)純度和收率的考慮，優(yōu)選將真空濃縮殘余物或冷凍干燥物例如用乙酸乙酯萃取，并將所述萃取液濃縮以生成晶體。
例如，將在參照實(shí)施例1中獲得的真空濃縮殘余物或冷凍干燥物用乙酸乙酯萃取，并將萃取液濃縮，放置以生成α-型晶體。
當(dāng)使用混合溶劑時(shí)，將真空濃縮殘余物或冷凍干燥物溶解在少量甲醇或乙醇中，然后向其中加入乙酸乙酯和正己烷以生成晶體。
例如，將在參照實(shí)施例1中獲得的環(huán)戊烯酮真空濃縮殘余物或冷凍干燥物溶解在少量甲醇或乙醇中，然后向其中加入乙酸乙酯和正己烷，以生成α-型晶體。乙酸乙酯和正己烷的加入量可取決于用于溶解的甲醇或乙醇的量，對(duì)于乙醇溶液，乙酸乙酯和正己烷優(yōu)選分別以是乙醇4倍和2倍的量使用。
或者，將乙酸丁酯和乙酸加到環(huán)戊烯酮的水溶液中并混合，這樣環(huán)戊烯酮就轉(zhuǎn)移到所得的上層溶液中，將所述上層溶液真空濃縮后，環(huán)戊烯酮就從中結(jié)晶出來。附帶說明一下，環(huán)戊烯酮的萃取可以在例如(環(huán)戊烯酮的水溶液)∶(乙酸丁酯)∶(乙酸)＝1∶1～50∶0.1～10的條件下進(jìn)行，或優(yōu)選在(環(huán)戊烯酮的水溶液)∶(乙酸丁酯)∶(乙酸)＝1∶2～20∶0.5～4的條件下進(jìn)行，(環(huán)戊烯酮的水溶液)∶(乙酸丁酯)∶(乙酸)的比例只要在能高效率地萃取環(huán)戊烯酮、以及可高效率地獲得本發(fā)明α-型晶體的范圍內(nèi)即可。
只要能發(fā)生結(jié)晶，可采用任意的環(huán)戊烯酮濃度，但是其濃度優(yōu)選為10-1000mg/ml。
放置溫度沒有特別限制，只要溫度不引起環(huán)戊烯酮降解就行，但是溫度實(shí)際上是-20℃-室溫。結(jié)晶所需時(shí)間為1夜-3天，晶體通常是在1夜內(nèi)獲得的。當(dāng)加入在前制得的α-型晶體時(shí)，能促進(jìn)結(jié)晶過程。
將分離到晶體抽濾或離心過濾，然后干燥，由此可獲得α-型晶體。
下面將解釋本發(fā)明的環(huán)戊烯酮α-型晶體。
1.元素分析用柳本CHN Coder Type MT-3對(duì)在下文實(shí)施例3中獲得的本發(fā)明環(huán)戊烯酮α-型晶體進(jìn)行元素分析。結(jié)果如表1所示。表1
2.X-射線衍射圖樣用X-射線衍射儀(RU-200；由理學(xué)電機(jī)制造)測定在下文實(shí)施例1中獲得的本發(fā)明的環(huán)戊烯酮α-型晶體的X-射線衍射圖樣，其中所述X-射線衍射儀裝配有閃爍計(jì)數(shù)器和采用石墨單色儀的Cu輻射裝置。所得結(jié)果如表2和附圖1所示。
因此，附圖1是本發(fā)明的環(huán)戊烯酮α-型晶體的X-射線衍射圖樣，其是以衍射角2θ(°，橫座標(biāo))和衍射強(qiáng)度(cps，縱座標(biāo))之間的關(guān)系表示的。
本發(fā)明所用術(shù)語“基本上具有下述X-射線衍射圖樣”表示，本發(fā)明的環(huán)戊烯酮α-型晶體具有下表2所示特征圖樣，并且所述圖樣在由于測試儀器或制備樣本的條件中的差異所導(dǎo)致的一定變異范圍內(nèi)。表2
3.熱分析該測定是用島津制造的差示掃描量熱儀(DSC-50)進(jìn)行的。本發(fā)明的環(huán)戊烯酮α-型晶體的差示掃描量熱法分析結(jié)果如附圖2所示。
因此，附圖2表示了本發(fā)明的環(huán)戊烯酮α-型晶體的差示掃描量熱法分析結(jié)果，并且是以溫度(℃，橫坐標(biāo))和電流量(mW，縱坐標(biāo))之間的關(guān)系表示的。
4.純度在下述條件下，用島津制造的高效液相色譜儀分析在參照實(shí)施例1中獲得的環(huán)戊烯酮的冷凍干燥物、和在下文實(shí)施例1和3中獲得的α-型晶體，由色譜圖的面積百分比計(jì)算得純度如表3所示。冷凍干燥物的色譜圖如附圖3所示。在實(shí)施例1中獲得的α-型晶體的色譜圖如附圖4所示。在實(shí)施例3中獲得的α-型晶體的色譜圖如附圖5所示。在附圖3-附圖5中，縱坐標(biāo)表示折射強(qiáng)度，橫坐標(biāo)表示洗脫時(shí)間(分鐘)。
色譜分析的條件柱DAISOPAK SP-120-5-ODS-BP(由Daiso制造)4.6mm×25cm柱溫40℃流動(dòng)相0.01％的三氟乙酸水溶液流速0.5ml/分鐘檢測器差示折射計(jì)進(jìn)樣量1μl(10mg/ml)表3
附帶說明一下，“純度(％)”是指，通過高效液相色譜法獲得的色譜圖中環(huán)戊烯酮的峰面積除以總峰面積之和再乘以100。因此，其表示環(huán)戊烯酮的量在不含水的固體中的比例。
如表3所示，與冷凍干燥物相比，本發(fā)明的環(huán)戊烯酮α-型晶體的純度有顯著改善。
5.熱穩(wěn)定性為了比較在參照實(shí)施例1中獲得的環(huán)戊烯酮冷凍干燥物和在實(shí)施例1中獲得的α-型晶體的熱穩(wěn)定性，通過下述定量測定方法，在初期以及在40℃放置6天后定量測定環(huán)戊烯酮。結(jié)果如表4所示。
定量方法將環(huán)戊烯酮樣本(0.1g)溶解在100ml水中，取2ml所得溶液稀釋5倍。在接近215nm波長的最大吸收波長處測定該溶液的吸收度(A)。通過下式計(jì)算環(huán)戊烯酮的量(mg/ml)。環(huán)戊烯酮的量(mg/ml)＝(A÷773.4)×50000表4
表4中的量(％)表示環(huán)戊烯酮的量在其中非環(huán)戊烯酮物質(zhì)是水和雜質(zhì)的樣本中的比例(％)。
如表4所示，與冷凍干燥物相比，本發(fā)明的環(huán)戊烯酮α-型晶體的熱穩(wěn)定性有顯著改善。
實(shí)施例用下述實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的環(huán)戊烯酮α-型晶體的制備方法，但是本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)施例。
參照實(shí)施例1.
將市售葡萄糖醛酸內(nèi)酯(由Nacalai Tesque出產(chǎn))(500g)溶解在38升水中，然后向其中吹入蒸汽以在125℃加熱5小時(shí)。冷卻后，將混合物真空濃縮，用NaOH把濃縮物的PH調(diào)至5.0。用已經(jīng)用水預(yù)平衡過的Diaion SA-10A(三菱化學(xué))將該溶液上陰離子交換柱(20升)，用水洗脫，以獲得24升非吸附部分。
將該非吸附部分真空濃縮至2.8升，向其中加入NaCl使其終濃度為2M，將混合物分兩部分過用2M氯化鈉水溶液預(yù)平衡的合成吸附劑(SP-207；由三菱化學(xué)出產(chǎn))柱(15升)。用2M氯化鈉水溶液洗滌該柱，獲得了用0.1M氯化鈉水溶液洗脫的部分(總共78升)。
將該部分真空濃縮至11升，把該濃縮液按上述方法進(jìn)行相同SP-207柱層析處理，以獲得24升洗脫液。然而，在這種情況下，將所有樣本都進(jìn)行一次色譜處理，并且洗脫是用水進(jìn)行的。
將洗脫液真空濃縮至100ml，用滲透膜(AC-110-1-；由旭化成)通過電滲析進(jìn)行脫鹽，以獲得100ml 6％的環(huán)戊烯酮溶液。將該環(huán)戊烯酮溶液真空濃縮，獲得了淺紅棕色濃縮殘余物。把該環(huán)戊烯酮溶液冷凍干燥，獲得了淺紅棕色冷凍干燥物。參照實(shí)施例2.
將市售葡萄糖醛酸內(nèi)酯(500g)溶解在38升水中，然后向其中吹入蒸汽以在125℃加熱5小時(shí)。冷卻后，將混合物真空濃縮。用已經(jīng)用水預(yù)平衡過的Diaion SA-10A將該溶液上陰離子交換柱(20升)，以獲得總共73升的用水洗脫的非吸附部分和流過溶液。
將該非吸附部分真空濃縮至3升，向其中加入NaCl使其終濃度為2M，將混合物分兩部分過用2M氯化鈉水溶液預(yù)平衡的合成吸附劑(SP-207)柱(15升)。用2M氯化鈉水溶液洗滌該柱，并用0.1M氯化鈉水溶液洗脫，以獲得總共78升收集部分。
將該部分真空濃縮至3升，把該濃縮液按上述方法進(jìn)行相同SP-207柱色譜處理，以獲得30升洗脫液。然而，在這種情況下，將所有樣本都進(jìn)行一次色譜處理，并且洗脫是用水進(jìn)行的。
將洗脫液真空濃縮至150ml，用滲透膜(AC-110-1-；由旭化成)通過電滲析進(jìn)行脫鹽，以獲得150ml 7.2％的環(huán)戊烯酮溶液。實(shí)施例1將乙酸乙酯(1.5升)加到120g參照實(shí)施例1所得環(huán)戊烯酮冷凍干燥物中，并在60℃加熱以進(jìn)行萃取。把所得乙酸乙酯萃取液用無水硫酸鎂干燥，并真空濃縮。在加熱狀態(tài)下，將該濃縮殘余物溶解在0.5升乙酸乙酯中，然后在5℃放置過夜以結(jié)晶。抽濾出所得晶體，然后真空干燥，獲得了50.9g淺黃色α-型晶體。實(shí)施例2將在參照實(shí)施例1獲得的環(huán)戊烯酮的真空濃縮殘余物(10g)溶解在5ml乙醇中，然后向其中加入20ml乙酸乙酯和10ml正己烷，加入少量實(shí)施例1所得α-型晶體，之后在5℃放置過夜。抽濾出析出的晶體，真空干燥，獲得了4.3g淺黃色α-型晶體。實(shí)施例3將50ml乙酸乙酯加到10g實(shí)施例1所得α-型晶體中，并加熱至溶解。冷卻后，向其中加入實(shí)施例2所得α-型晶體，然后在10℃放置過夜以結(jié)晶。抽濾出所得晶體，真空干燥，獲得了7.6g淺黃色α-型晶體。實(shí)施例4將266ml乙酸丁酯和206.6ml乙酸的混合物與26.6ml參照實(shí)施例2所述7.2％環(huán)戊烯酮溶液混合，然后攪拌，于是環(huán)戊烯酮就被萃取到上層溶液中(初級(jí)萃取液)。將乙酸丁酯和乙酸的混合物(5∶1體積比)加到1份(體積份)下層溶液中并混合，然后攪拌，回收所得上層萃取液(次級(jí)萃取液)。將初級(jí)萃取液和次級(jí)萃取液合并，真空濃縮，以獲得15.5ml濃縮萃取液。在5℃，將實(shí)施例1所得α-型晶體加到所述溶液中，當(dāng)析出少量晶體時(shí)，將該溶液在-20℃放置過夜以結(jié)晶。抽濾出所得晶體，真空干燥，獲得了492mg淺黃色α-型晶體。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的環(huán)戊烯酮α-型晶體能非常有效地以高純度和高產(chǎn)量獲得環(huán)戊烯酮，并且易于在制備環(huán)戊烯酮制劑的過程中操作。此外，與冷凍干燥物相比，它的顏色和熱穩(wěn)定性有了顯著改善。
權(quán)利要求
1.反-4，5-二羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮的α-型晶體。
2.權(quán)利要求1的α-型晶體，其中所述晶體基本上具有下述X-射線衍射圖樣
全文摘要
本發(fā)明提供了反－4,5－二羥基－2－環(huán)戊烯－1－酮的α－型晶體。
文檔編號(hào)C07C45/81GK1268110SQ9880849
公開日2000年9月27日 申請日期1998年8月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月29日
發(fā)明者守口誠, 豬飼勝重, 船越政男, 小堀博史, 落合一賴, 加藤郁之進(jìn) 申請人:寶酒造株式會(huì)社