豬去氧膽酸的高值化工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-11 16:57
天然的鵝去氧膽酸是目前世界上用量最大的用于治療膽結(jié)石的藥物之一。以豬去氧膽酸為原料合成鵝去氧膽酸,具有一定的研究?jī)r(jià)值。一方面可以提高豬膽汁的利用率,另一方面可以滿足國(guó)內(nèi)國(guó)外市場(chǎng)對(duì)鵝去氧膽酸的需求,還可以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。目前報(bào)道的以豬去氧膽酸為原料合成鵝去氧膽酸的工藝路線反應(yīng)條件難以控制,總收率不高的問題,缺乏實(shí)用性,難以在工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)。因此,本文對(duì)以豬去氧膽酸為原料合成鵝去氧膽酸的路線進(jìn)行了研究,主要包括以下兩方面:一、以豬去氧膽酸為原料,經(jīng)過酯化反應(yīng),選擇性氧化C-6位羥基反應(yīng),C-3位羥基保護(hù)反應(yīng),C-7位氫的溴取代反應(yīng),C-6位羰基還原反應(yīng),成雙鍵消除反應(yīng),雙鍵環(huán)氧化反應(yīng),環(huán)氧開環(huán)反應(yīng),水解9步反應(yīng)合成得到鵝去氧膽酸,總收率在9%。此外,對(duì)該反應(yīng)的關(guān)鍵性反應(yīng)步驟進(jìn)行了探索:(1)對(duì)選擇性氧化C-6位羥基反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)物進(jìn)行高效液相色譜的出峰時(shí)間補(bǔ)充,得到該反應(yīng)最佳的氧化劑為2-碘;郊姿;(2)對(duì)保護(hù)基的類型進(jìn)行探索,得出使用乙酸酐作為保護(hù)試劑反應(yīng)效果最佳;(3)對(duì)環(huán)氧化試劑進(jìn)行探索,得出單過氧鄰苯二甲酸用于環(huán)氧化反應(yīng)更佳;(4)對(duì)環(huán)氧開環(huán)反應(yīng)方法進(jìn)行探索,最終得出環(huán)氧底物與1...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:115 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
膽酸類結(jié)構(gòu)母環(huán)Figure1-1Bileacidstructuremotherring其中,C3、C7、C12位一般有羥基取代
第一章緒論3圖1-2代表性膽酸的結(jié)構(gòu)Figure1-2Representativestructureofcholicacid1.2.2膽汁酸的性質(zhì)膽汁酸具有某些共同特征[11],例如:1)膽汁酸的類固醇核是由A,B,C三個(gè)六元環(huán)和五元環(huán)(D)形成的飽和四環(huán)烴全氫環(huán)戊并菲體系衍生而來的;2)與膽固醇側(cè)鏈有8個(gè)碳原子相比,膽汁酸的側(cè)鏈縮短,只有5個(gè)碳原子;3)它們的酸性,通常是由于連接在D環(huán)側(cè)鏈上的羧基。此外,在類固醇核上[12],A環(huán)和B環(huán)的碳上,連接一個(gè)或多個(gè)羥基或酮基,這些OH基團(tuán)的數(shù)量、位置以及立體化學(xué),會(huì)影響化合物的溶解能力和生化性質(zhì)。例如,在CA中,甾體環(huán)上的OH基團(tuán)相對(duì)于環(huán)面都處于α位置,定義了分子具有極性和非極性表面的結(jié)構(gòu)。因此,這些分子及其衍生物被定義為兩親性。膽汁酸被認(rèn)為是非常重要的分子,因?yàn)樗鼈兡軌蛟谒h(huán)境中形成膠束[13]。像DCA一類的膽酸,特別具有侵略性,可以引起氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡[14]。而其他膽汁酸,例如UDCA,具有肝保護(hù)特性。因此,膽汁酸大小和組成的變化與肝臟疾病的病因和發(fā)病機(jī)理有關(guān)。當(dāng)這些化合物在肝臟和肝外組織中積累時(shí),這種變化可能會(huì)對(duì)這些化合物造成的損害產(chǎn)生重大影響。由于在成年人中存在的絕大多數(shù)膽汁酸中,A/B環(huán)的連接處是順式構(gòu)型,因此C5上的H具有5β構(gòu)型,這可以知道,類固醇核具有一種彎曲(喙)的結(jié)構(gòu)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)羥基具有α構(gòu)型,即它們朝向曲線的凹面或α側(cè),所以這導(dǎo)致兩親分子具有一個(gè)親水側(cè)(α側(cè))和另一個(gè)疏水側(cè)(β面),賦予膽汁酸獨(dú)特的去污劑特性[15-16]。因此,膽汁酸在一些方面起著作用。比如說,食物里的脂肪,它的消化吸收[17]。1.3膽汁酸的臨床應(yīng)用
每個(gè)反應(yīng)步驟中形成的副產(chǎn)物所必需的純化過程。所有的這些延長(zhǎng)了時(shí)間,增加了成本并降低了產(chǎn)量。因此,現(xiàn)今的研究致力于更經(jīng)濟(jì),無浪費(fèi)且操作安全的合成方法。特別是以CA、CDCA為原料,研究了微生物轉(zhuǎn)化[50-54]或化學(xué)酶法[55-59]。12α-羥基類固醇脫氫酶屬于以NAD+或NADP+為電子受體的氧化還原酶家族[60-65],可用于CA的12-羥基的選擇性氧化。隨后使用沃爾夫-基斯內(nèi)爾還原反應(yīng)[66-68]去除羰基部分,產(chǎn)生未取代的烷基鏈。該反應(yīng)需要兩個(gè)步驟:肼首先與酮反應(yīng)形成;然后加入強(qiáng)堿和熱量可促進(jìn)重排,消除N2產(chǎn)生所需的烷基鏈,如圖1-4所示。將該反應(yīng)用于UDCA的合成,以除去C12上的羰基。就安全性(爆炸危險(xiǎn))和經(jīng)濟(jì)成本(相對(duì)于底物,應(yīng)過量使用)而言,肼的使用是不利的。文獻(xiàn)中[68-69]找到沃爾夫-基斯內(nèi)爾反應(yīng)的幾種修飾:即黃鳴龍反應(yīng),包括第一步蒸餾后除去未反應(yīng)的肼。這導(dǎo)致未反應(yīng)的肼的更高收率和部分回收,可以降低爆炸危險(xiǎn)。圖1-4沃爾夫-基斯內(nèi)爾反應(yīng)Figure1-4Wolff-Kishnerreaction1.4.2以豬去氧膽酸為原料目前已知文獻(xiàn)報(bào)道的由HDCA合成CDCA的工藝路線主要有如下三種:第一種路徑是周維善等報(bào)道[51]的以HDCA為原料,經(jīng)側(cè)鏈羧基甲酯化產(chǎn)物后,重鉻酸鉀將6-羥基選擇性氧化為6-羰基。然后在二異丙基胺基鋰作用下與三甲基氯硅烷反應(yīng)區(qū)域選擇性地生成烯醇硅醚,立刻用間氯過氧苯甲酸(3-Chloroperoxybenzoicacid,以下簡(jiǎn)稱mCPBA)或在含有吡啶(Py)的二氯甲烷(DCM)中經(jīng)臭氧化,得到3α,7α-
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型鵝去氧膽酸衍生物的合成及其抗菌活性[J]. 王彩虹,單志煒,鄧國(guó)為,張耀謀. 合成化學(xué). 2019(08)
[2]一種合成α-鼠膽酸的新方法[J]. 李陽(yáng),梁雨煙,黃歡,杜榮凱,張雷. 精細(xì)化工. 2019(09)
[3]動(dòng)物膽類中藥化學(xué)成分研究概述[J]. 李炎桂,王海軍,賈赟,宋興超,趙家平,郜玉鋼,徐超,臧埔. 動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2019(07)
[4]豬去氧膽酸合成熊去氧膽酸的研究進(jìn)展[J]. 胡祥正,史小亞. 中國(guó)藥物化學(xué)雜志. 2019(03)
[5]熊去氧膽酸的合成[J]. 竇倩,閆鵬,劉志玲,張偉. 化學(xué)通報(bào). 2018(08)
[6]HPLC法測(cè)定熊去氧膽酸片有關(guān)物質(zhì)的含量[J]. 黃諾哲,李智穎. 中國(guó)藥品標(biāo)準(zhǔn). 2017(05)
[7]鵝去氧膽酸及其衍生物的制備和應(yīng)用[J]. 胡祥正,王建敏. 化學(xué)進(jìn)展. 2016(06)
[8]熊去氧膽酸衍生物的合成[J]. 張飛,趙靜國(guó),趙蒙浩. 武漢輕工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[9]鵝去氧膽酸與熊去氧膽酸的合成工藝研究[J]. 張飛,趙靜國(guó),趙蒙浩. 化學(xué)與生物工程. 2014(01)
[10]高效液相色譜-電霧式檢測(cè)器同時(shí)測(cè)定豬、牛、羊、熊膽粉中5種膽汁酸的含量[J]. 王一博,王春雨,曲范娜,張麗英,梁麗娜,余彥海,潘媛媛. 分析化學(xué). 2014(01)
碩士論文
[1]鴨膽膏中鵝去氧膽酸提取及熊去氧膽酸合成[D]. 馮娜.天津科技大學(xué) 2018
[2]雞膽汁中鵝去氧膽酸的提取及熊去氧膽酸合成[D]. 臧臻臻.天津科技大學(xué) 2017
[3]豬去氧膽酸提取與熊去氧膽酸及其衍生物的合成[D]. 張飛.武漢輕工大學(xué) 2014
[4]異熊去氧膽酸和熊去氧膽酸的合成新方法研究[D]. 劉雙.湖南大學(xué) 2013
[5]Shapiro反應(yīng)在甾族化學(xué)中的應(yīng)用[D]. 劉明.同濟(jì)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3224926
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:115 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
膽酸類結(jié)構(gòu)母環(huán)Figure1-1Bileacidstructuremotherring其中,C3、C7、C12位一般有羥基取代
第一章緒論3圖1-2代表性膽酸的結(jié)構(gòu)Figure1-2Representativestructureofcholicacid1.2.2膽汁酸的性質(zhì)膽汁酸具有某些共同特征[11],例如:1)膽汁酸的類固醇核是由A,B,C三個(gè)六元環(huán)和五元環(huán)(D)形成的飽和四環(huán)烴全氫環(huán)戊并菲體系衍生而來的;2)與膽固醇側(cè)鏈有8個(gè)碳原子相比,膽汁酸的側(cè)鏈縮短,只有5個(gè)碳原子;3)它們的酸性,通常是由于連接在D環(huán)側(cè)鏈上的羧基。此外,在類固醇核上[12],A環(huán)和B環(huán)的碳上,連接一個(gè)或多個(gè)羥基或酮基,這些OH基團(tuán)的數(shù)量、位置以及立體化學(xué),會(huì)影響化合物的溶解能力和生化性質(zhì)。例如,在CA中,甾體環(huán)上的OH基團(tuán)相對(duì)于環(huán)面都處于α位置,定義了分子具有極性和非極性表面的結(jié)構(gòu)。因此,這些分子及其衍生物被定義為兩親性。膽汁酸被認(rèn)為是非常重要的分子,因?yàn)樗鼈兡軌蛟谒h(huán)境中形成膠束[13]。像DCA一類的膽酸,特別具有侵略性,可以引起氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡[14]。而其他膽汁酸,例如UDCA,具有肝保護(hù)特性。因此,膽汁酸大小和組成的變化與肝臟疾病的病因和發(fā)病機(jī)理有關(guān)。當(dāng)這些化合物在肝臟和肝外組織中積累時(shí),這種變化可能會(huì)對(duì)這些化合物造成的損害產(chǎn)生重大影響。由于在成年人中存在的絕大多數(shù)膽汁酸中,A/B環(huán)的連接處是順式構(gòu)型,因此C5上的H具有5β構(gòu)型,這可以知道,類固醇核具有一種彎曲(喙)的結(jié)構(gòu)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)羥基具有α構(gòu)型,即它們朝向曲線的凹面或α側(cè),所以這導(dǎo)致兩親分子具有一個(gè)親水側(cè)(α側(cè))和另一個(gè)疏水側(cè)(β面),賦予膽汁酸獨(dú)特的去污劑特性[15-16]。因此,膽汁酸在一些方面起著作用。比如說,食物里的脂肪,它的消化吸收[17]。1.3膽汁酸的臨床應(yīng)用
每個(gè)反應(yīng)步驟中形成的副產(chǎn)物所必需的純化過程。所有的這些延長(zhǎng)了時(shí)間,增加了成本并降低了產(chǎn)量。因此,現(xiàn)今的研究致力于更經(jīng)濟(jì),無浪費(fèi)且操作安全的合成方法。特別是以CA、CDCA為原料,研究了微生物轉(zhuǎn)化[50-54]或化學(xué)酶法[55-59]。12α-羥基類固醇脫氫酶屬于以NAD+或NADP+為電子受體的氧化還原酶家族[60-65],可用于CA的12-羥基的選擇性氧化。隨后使用沃爾夫-基斯內(nèi)爾還原反應(yīng)[66-68]去除羰基部分,產(chǎn)生未取代的烷基鏈。該反應(yīng)需要兩個(gè)步驟:肼首先與酮反應(yīng)形成;然后加入強(qiáng)堿和熱量可促進(jìn)重排,消除N2產(chǎn)生所需的烷基鏈,如圖1-4所示。將該反應(yīng)用于UDCA的合成,以除去C12上的羰基。就安全性(爆炸危險(xiǎn))和經(jīng)濟(jì)成本(相對(duì)于底物,應(yīng)過量使用)而言,肼的使用是不利的。文獻(xiàn)中[68-69]找到沃爾夫-基斯內(nèi)爾反應(yīng)的幾種修飾:即黃鳴龍反應(yīng),包括第一步蒸餾后除去未反應(yīng)的肼。這導(dǎo)致未反應(yīng)的肼的更高收率和部分回收,可以降低爆炸危險(xiǎn)。圖1-4沃爾夫-基斯內(nèi)爾反應(yīng)Figure1-4Wolff-Kishnerreaction1.4.2以豬去氧膽酸為原料目前已知文獻(xiàn)報(bào)道的由HDCA合成CDCA的工藝路線主要有如下三種:第一種路徑是周維善等報(bào)道[51]的以HDCA為原料,經(jīng)側(cè)鏈羧基甲酯化產(chǎn)物后,重鉻酸鉀將6-羥基選擇性氧化為6-羰基。然后在二異丙基胺基鋰作用下與三甲基氯硅烷反應(yīng)區(qū)域選擇性地生成烯醇硅醚,立刻用間氯過氧苯甲酸(3-Chloroperoxybenzoicacid,以下簡(jiǎn)稱mCPBA)或在含有吡啶(Py)的二氯甲烷(DCM)中經(jīng)臭氧化,得到3α,7α-
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型鵝去氧膽酸衍生物的合成及其抗菌活性[J]. 王彩虹,單志煒,鄧國(guó)為,張耀謀. 合成化學(xué). 2019(08)
[2]一種合成α-鼠膽酸的新方法[J]. 李陽(yáng),梁雨煙,黃歡,杜榮凱,張雷. 精細(xì)化工. 2019(09)
[3]動(dòng)物膽類中藥化學(xué)成分研究概述[J]. 李炎桂,王海軍,賈赟,宋興超,趙家平,郜玉鋼,徐超,臧埔. 動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2019(07)
[4]豬去氧膽酸合成熊去氧膽酸的研究進(jìn)展[J]. 胡祥正,史小亞. 中國(guó)藥物化學(xué)雜志. 2019(03)
[5]熊去氧膽酸的合成[J]. 竇倩,閆鵬,劉志玲,張偉. 化學(xué)通報(bào). 2018(08)
[6]HPLC法測(cè)定熊去氧膽酸片有關(guān)物質(zhì)的含量[J]. 黃諾哲,李智穎. 中國(guó)藥品標(biāo)準(zhǔn). 2017(05)
[7]鵝去氧膽酸及其衍生物的制備和應(yīng)用[J]. 胡祥正,王建敏. 化學(xué)進(jìn)展. 2016(06)
[8]熊去氧膽酸衍生物的合成[J]. 張飛,趙靜國(guó),趙蒙浩. 武漢輕工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[9]鵝去氧膽酸與熊去氧膽酸的合成工藝研究[J]. 張飛,趙靜國(guó),趙蒙浩. 化學(xué)與生物工程. 2014(01)
[10]高效液相色譜-電霧式檢測(cè)器同時(shí)測(cè)定豬、牛、羊、熊膽粉中5種膽汁酸的含量[J]. 王一博,王春雨,曲范娜,張麗英,梁麗娜,余彥海,潘媛媛. 分析化學(xué). 2014(01)
碩士論文
[1]鴨膽膏中鵝去氧膽酸提取及熊去氧膽酸合成[D]. 馮娜.天津科技大學(xué) 2018
[2]雞膽汁中鵝去氧膽酸的提取及熊去氧膽酸合成[D]. 臧臻臻.天津科技大學(xué) 2017
[3]豬去氧膽酸提取與熊去氧膽酸及其衍生物的合成[D]. 張飛.武漢輕工大學(xué) 2014
[4]異熊去氧膽酸和熊去氧膽酸的合成新方法研究[D]. 劉雙.湖南大學(xué) 2013
[5]Shapiro反應(yīng)在甾族化學(xué)中的應(yīng)用[D]. 劉明.同濟(jì)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3224926
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