способ получения глицирризиновой кислоты

Формула изобретения

Способ получения глицирризиновой кислоты из глицирама, включающий стадию получения технического гликозида, отличающийся тем, что исходный глицирам обрабатывают 1,5% -ным раствором серной кислоты при температуре 98 102^oС в течение 20 30 мин, охлаждают до комнатной температуры и обрабатывают хлороформом в соотношении 3:1(объем/объем), затем 3-калиевую соль глицирризиновой кислоты, полученную осаждением технического гликозида 13%-ным этанольным или метанольным раствором КОН, переводят в 1-калиевую соль с последующим превращением последней в целевой продукт обработкой 1,5%-ным раствором серной кислоты при 98 100^oС в течение 30 60 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения тритерпенового гликозида - глицирризиновой кислоты (ГК) активного начала корня солодки (Glycyrrhizae glabra и Gl. uralensis) из промышленного сырья глицирама (субстанции моноаммонийной соли ГК), выпускаемого ПО "Чимкентбиофарм".

Ранее нами был предложен способ получения чистой ГК из глицирама, позволяющий получать технический гликозид с содержанием основного вещества 75 80% по данным ВЭЖХ (схема 1) [1] Схема 1 приведена на фиг. 1.

Глицирам (ВФС 42-419-75) (субстанцию) с содержанием основного вещества 75 80% по данным ВЭЖХ (жидкостный хроматограф Du pont, колонка Zorbax ODS, подвижная фаза СН₃CN-H₂O-AcOH, 350:650:5 (V), детектор 254 нм) обрабатывали катионитом КУ-2-8 или КСП-4п в Н⁺-форме в весовом соотношении 1:1 в 75% этаноле при комнатной температуре, растворитель упаривали в вакууме и остаток сушили до постоянного веса. Выход технического гликозида составлял 95% (атмосферное вещество желтоватого цвета). Содержание основного вещества в технической ГК 75 80% по данным ВЭЖХ.

Недостатками данного способа получения ГК является применение дорогостоящего растворителя этанола.

Стоимость 1 л этанола по ценам 1992 г. составляет 200 руб. стоимость 1 кг серной кислоты 3 руб. 52 коп.

Кроме того, при проведении укрупненных синтезов в условиях опытного производства института операции получения технического гликозида из глицирама, связанная с упариванием этанола в вакууме оказалась малопригодной из-за образования вязкого сиропа технического гликозида [1] который по мере сушки прилипал к стенкам и с трудом извлекался из реакторов. Способ позволяет получать только технический гликозид с содержанием основного вещества 75 80% по данным ВЭЖХ (колонка m-Бондапак С-18, подвижная фаза H₂O-CH₃CN-MeOH-AcOH, 44:35:20:1 (V), детектор l 254 нм).

В заявляемом техническом решении разработан удобный и экономичный способ получения очищенной ГК из промышленного сырья глицирама, позволяющего получать гликозид с содержанием основного вещества 902% Очищенная ГК является лекарственным препаратом, используемым в терапии СПИДа и вирусного гепатита [2, 3] и используется при получении ветеринарного препарата "Клатpапростин" [4]

Согласно заявленному способу субстанцию глицирима (ВФС-42-419-75) обрабатывают 1,5% раствором H₂SO₄ при 98 102^oС в течение 20 30 мин, охлаждают реакционную смесь до комнатной температуры и обрабатывают хлороформом в соотношении 3 1 (V%), образовавшийся гелеобразный осадок гликозида отделяют и сушат до содержания воды приблизительно 15% растворяют в ацетоне и обрабатывают этанольным или метанольным раствором КОН (13 г/100 мл), полученную трикалиевую соль гликозида (ЗК-соль) переводят в однокалиевую (IК-соль) путем перекристаллизации из ледяной уксусной кислоты при температуре 98 100^oC, сушат и обрабатывают 1,5%-ным раствором серной кислоты при нагревании, при 55 60^oC фильтруют и раствор выдерживают при 98 100^oC в течение 30 60 мин, охлаждают до комнатной температуры, фильтруют и сушат. Полученную кислоту размельчают и перемешивают с хлороформом, отфильтровывают и сушат в токе азота. Выход гликозида составляет 50,0 59,5% в пересчете на 100% глицирам или 66,7 79,4% в пересчете на 75% глицирам (исходное сырье). Содержание основного вещества 89 92% (2)% по данных ВЭЖХ (хроматограф Du pont, колонка с обращенной фазой m-Бондапак С-18, подвижная фаза: H₂O-CH₃CN-MeOH-AcOH 44:35: 20: 1 (V%), детектор l 254 нм, скорость потока 1 мл/мин). Содержание воды 4 8%

Таким образом, предлагаемая нами схема получения глицирризиновой кислоты из глицирама является технологичной, состоит из простых операций и позволяет значительно удешевить процесс [1] путем замены дорогостоящего растворителя - этанола и катионов на 1,5%-ный водный раствор серной кислоты. Способ позволяет получать гликозид 89 92% ($Е+->2)% чистоты с выходом 50,0 59,5% в пересчете на глицирам с содержанием основного вещества 100% или 66,7 79,4% в пересчете на глицирам с содержанием основного вещества 75% (исходное сырье) (схема 2). Схема 2 приведена на фиг. 2.

Отличительные признаки способа:

1. Применение 1,5% -ного водного раствора серной кислоты и хлороформа вместо 75% этанола и катионитов КУ-2-8 или КСП-4п в Н⁺-форме на стадии получения технического гликозида из глицирама.

2. Введена операция обработки реакционной смеси хлороформом, что позволяет удалить примесь агликона (глицирретовой кислоты).

3. Введена схема очистки технологического гликозида через калиевые соли, что позволяет получать ГК с содержанием основного вещества 89 92% соответствующую предварительным нормативно-техническим требованиям на субстанцию ГК.

4. Метод безотходный относительно исходного сырья, так как по последней стадии водные фильтры обрабатывают хлороформом для высаживания остающегося в растворе гликозида, который после сушки снова используется на стадии получения ЗК-соли ГК (см. примеры).

Для лучшего отделения гликозида на первой стадии к кислому раствору прибавляют хлороформ при соотношении 3 1 к объему 1,5%-ной серной кислоты. Гликозид выделяется в виде геля, который отбирают и сушат до содержания воды приблизительно 15% переводят в 3К-соль путем обработки этанольным или метанольным раствором КОН до pН 8,5 9 в виде ацетонового раствора. Полученную 3К-соль ГК далее переводят в IК-соль путем перекристаллизации из ЛУК при 98 100^oС, промывают ЛУК 2 раза и сушат.

Выход IК-соли 88 100% в пересчете на исходный глицирам. На последней стадии IК-соль снова обрабатывают 1,5%-ным раствором H₂SO₄, нагревают до 55 60^oС (до растворения), отфильтровывают и нагревают до 98 102^oC, выдерживают при этой температуре 30 60 мин, охлаждают до комнатной температуры и отфильтровывают белый осадок глицирризиновой кислоты. Полученную кислоту сушат, размельчают и перемешивают с хлороформом для удаления примеси агликона.

Выход ГК с содержанием основного вещества 89 92% ( 2%) составил 50 59,5% в пересчете на исходное сырье с содержанием основного вещества 100% или 66,7 79,4% в пересчете на глицирам с содержанием основного вещества приблизительно 75% (фаpмакопейный).

Из водных фильтратов и промывных вод остатки гликозида выделяли путем обработки хлороформом.

Полученный гелеобразный гликозид сушили и использовали в получении ЗК-соли вместе с техническим гликозидом (см. примеры).

Хлороформ отделяли от водной части в делительной воронке и тоже использовали в синтезах (см. примеры).

Полученная глицирризиновая кислота соответствовала требованиям предварительных нормативно-технических условий на субстанцию гликозида и была использована для получения промышленных партий комплексных ветеринарных препаратов (клатрапростин) и опытных партий новых лекарственных препаратов противовоспалительного действия (гливольтар и глисалин) для проведения расширенных биологических и токсикологических испытаний.

Пример 1. В десятилитровую реакционную колбу, снабженную механической мешалкой, загрузили 500 г глицирама, 5000 мл 1,5%-ного раствора H₂SO₄, нагрели при перемешивании до 97^oС и выдержали при этой температуре 30 мин. Охладили смесь до комнатной температуры и прибавали при перемешивании 1500 мл хлороформа.

Выпавший вязкий гелеобразный осадок гликозида отделили, перенесли на противень и сушили до содержания влаги приблизительно 15% Водную фазу и хлороформ перелили в делительную воронку и разделили слои.

Растворили полученный технический гликозид в 5000 мл ацетона при слабом нагревании (до 45^oC), отфильтровывали, к фильтрату прибавили при перемешивании 1000 мл метанольного раствора КОН (pН 8,5). Желтый осадок трикалиевой соли глицирризиновой кислоты отфильтровывали. Промыли 2 раза по 1000 мл ацетона. После сушки в токе азота получали 566 г трикалиевой соли ГК (содержание воды 10,67%).

В пятилитровую колбу с мешалкой загрузили 5600 мл ледяной уксусной кислоты и 566 г трикалиевой соли ГК и нагревали до 98^oC (до растворения), отфильтровали в горячем виде и оставили на ночь при комнатной температуре для кристаллизации. На следующий день кристаллы однокалиевой соли ГК отфильтровали, промыли 2 раза по 1000 мл ЛУК, 2 раза по 1000 мл эфира и высушили в токе азота. Получили 470 г (91,7% от теории) однокалиевой соли ГК. []²_D⁰= +42 (c 0,02; 25% EtOH). УФ, ^25%_max^EtOH(lg):255 нм (4,13). В колбу загрузили 4700 мл 1,5%-ного раствора серной кислоты и 470 г однокалиевой соли ГК, нагрели до 55^oС и отфильтровали. Фильтрат нагрели до 100^oC, выдержали при 98 100^oC в течение 30 мин и охладили до комнатной температуры. Отфильтровали белый осадок глицирризиновой кислоты, промыли ее на фильтре дистиллированной водой (20 л) и высушили.

Сухую кислоту (250 г) перемешивали 1 ч с 2000 мл хлороформа, отфильтровывали и снова высушили. Выход 245 г (50,0% в пересчете на 100% глицирам или 66,7% в пересчете на 75% глицирам). Т. пл. 215-217^oC; []²_D⁰= +55 (c 0,04; EtOH); УФ, ^EtO_max^H(lg) 249 нм (4,01). Содержание основного вещества 91,92% (по данным ВЖХ). Содержание H₂O 5,12% Лит. данные: Т.пл. 209 211^oC; []²_D⁰= +55 (c 0,12; 50% EtOH) [5]

К водному фильтрату прибавили при перемешивании 2000 мл хлороформа, выпавший гелеобразный продукт отделили и высушили в ванночке (150 г) до содержания воды приблизительно 15%

Пример 2. В десятилитровую колбу загрузили 600 г глицирама и 6000 мл 1,5% -ного раствора Н₂SO₄ и нагрели при перемешивании до 98^oC, выдерживали при этой температуре 20 мин и охладили до комнатной температуры. К реакционной массе прибавили хлороформ (1500 мл), выпавший вязкий продукт отделили и высушили в ванночке до содержания влаги приблизительно 15% Водный и хлороформный слои разделили в делительной воронке.

Полученный технический гликозид растворили в 6000 мл ацетона при перемешивании, отфильтровали и к фильтрату прибавили этанольный раствор КОН (1300 мл) (pН 9). Осадок ЗК-соли ГК отфильтровали, промыли 2 раза по 1000 мл ацетона и сушили в точке азота. Получили 780 г трикалиевой соли ГК (содержание воды 10,3%).

Растворили полученную ЗК-соль ГК в 7800 мл ЛУК при нагревании 98^oС, отфильтровали и оставили кристаллизоваться на ночь при комнатной температуре. Кристаллический осадок однокалиевой соли ГК отфильтровали, промыли 2 раза по 1000 мл ЛУК, 2 раза по 1000 мл эфира и сушили в токе азота. Получили 615 г (100%) однокалиевой соли ГК.

В колбу загрузили 615 г однокалиевой соли ГК и 6000 мл 1,5%-ного раствора H₂SO₄ и нагрели до 98^oC при перемешивании, выдерживали при этой температуре 30 мин, охладили до комнатной температуры и отфильтровали белый осадок ГК. Промыли осадок дистиллированной водой до нейтральной реакции (20 л) и сушили в токе азота.

Сухую кислоту (314 г) перемешивали с 3000 мл хлороформа 1 ч, отфильтровали и снова высушили. Получили 304 г (51,7%) ГК в пересчете на 100% глицирама или 69,0% в пересчете на 75% глицирама. Т. пл. 215 216^oC []²_D⁰= +60 (c 0,04 MeOH). УФ, ^MEO_max^H(lg): 249 нм (3,97). Содержание основного вещества 89,92% содержание воды 7,97%

К водному фильтрату прибавили 1500 мл хлороформа, выпавший вязкий гелеобразный продукт отделили и высушили (150 г).

Пример 3. В десятилитровую колбу загрузили 500 г глицирама, 5000 мл 1,5% -ного раствора H₂SO₄, нагрели при перемешивании до 98^oC, выдержали 20 мин, охладили до комнатной температуры и прибавили 1500 мл хлороформа (регенерированного). Выделившийся вязкий гелеобразный гликозид отделили и высушили в ванночке до содержания воды приблизительно 15%

665 г технического гликозида и 150 г гликозида из фильтрата примера 2 объединили и растворили при перемешивании в 6000 мл ацетона. Отфильтровали раствор и прибавили к нему 1300 мл метанольного раствора КОН (pН 9). Осадок ЗК-соли отфильтровали, промыли 2 раза по 1000 мл ацетона. Высушили в токе азота. Получили 765 г, трикалиевой соли ГК (содержание воды 10,4%).

В десятилитровую колбу загрузили 765 г трикалиевой соли ГК и 7650 мл ЛУК, нагрели до 100^oC, отфильтровали и оставили кристаллизоваться при комнатной температуре на ночь. Кристаллы однокалиевой соли ГК отфильтровали, промыли 2 раза по 1000 мл ЛУК и 2 раза по 1500 мл эфира. Высушили в токе азота. Получили 544 г однокалиевой соли ГК.

Загрузили в колбу 5400 мл 1,5%-ного раствора Н₂SO₄ и 544 г однокалиевой соли ГК, нагрели до 55^oС, отфильтровали, фильтрат нагрели до 100^oС, выдержали при температуре 98 100^oC в течение 40 мин и охладили до комнатной температуры. Белый осадок ГК отфильтровали, промыли 3 раза по 4000 мл дистиллированной воды и высушили. Получили 260 г глицирризиновой кислоты, которую размололи в мельнице и просеяли через сито 0,7 х 0,4 мм. Размельченную кислоту перемешивали с 2600 мл СНСl₃ в течение 1 ч; отфильтровали, промыли 1000 мл свежего СНСl₃ и сушили в токе азота. Выход ГК 245 г (50,0% в пересчете на 100% глицирама или 66,7% в пересчете на 75% глицирама). Т.пл. 209 210^oC; []²_D⁰= +62 (с 0,05, EtOH). Содержание основного вещества 90,22% Содержание Н₂O 7,41%

Из фильтрата высадили гелеобразный продукт путем добавления хлороформа (2000 мл), отделили и высушили его до содержания Н₂O приблизительно 15% (130 г).

Пример 4. В десятилитровую колбу загрузили 600 г глицирама, 6000 мл 1,5% -ного раствора H₂SO₄ при перемешивании и нагрели смесь до 102^oC. Выдержали при температуре 98 102^oC в течение 20 мин и охладили смесь до комнатной температуры. Прибавили к смеси 1500 мл хлороформа при перемешивании, выпавший вязкий гелеобразный гликозид выгрузили в ванночку и сушили до содержания воды приблизительно 15%

785 г высушенного технического гликозида растворили при перемешивании и слабом нагревании (до 45^oС) в 7000 мл ацетона, отфильтровали и прибавили 1500 мл этанольного раствора КОН (pН 9). Осадок трикалиевой соли ГК отфильтровали, промыли 2 раза по 1000 мл ацетона и сушили в токе азота. Получили 736 г трикалиевой соли ГК. Загрузили в колбу 736 г трикалиевой соли и 7360 мл ЛУК и нагрели при перемешивали до 100^oС, отфильтровали в горячем виде, оставили кристаллизоваться при комнатной температуре на ночь. Кристаллический осадок однокалиевой соли ГК отфильтровали, промыли 2 раза по 1000 мл ЛУК, 2 раза по 2000 мл эфира. Сушили в токе азота. Получили 543 г (88,3%) однокалиевой ГК.

Загрузили в колбу 5430 мл 1,5%-ного раствора H₂SO₄ и 543 г однокалиевой соли ГК, нагрели при перемешивании до 100^oC, выдержали при этой температуре 30 мин и охладили до комнатной температуры. Белый осадок ГК отфильтровали, промыли 3 раза по 7000 мл дистиллированной воды и сушили в токе азота. Получили 345 г ГК, которую размололи на мельнице и просеяли через сито 0,4 х 0,4 мм.

Размельченную кислоту перемешивали 1 ч с 3000 мл хлороформа, отфильтровали, промыли на фильтре 2000 мл хлороформа. Получили 340 г ГК (57,8%) в пересчете на 100% глицирама или 77,1% в пересчете на 75% глицирама. Т. пл. 215 216^oC; []²_D⁰= +59 (c 0,04; EtOH); УФ, ^EtO_max^H(lg): 249 нм (4,01).

Содержание основного вещества 92,02% содержание воды 4,09%

Из водного фильтрата высадили гелеобразный продукт путем прибавления 2000 мл СHCl₃ и высушили.

Вес 100 г (содержание H₂O приблизительно 15%).

Пример 5. В 10-литровую колбу, снабженную механической мешалкой, загрузили 600 г глицирама и 6000 мл 1,5%-ного раствора серной кислоты и нагрели до 100^oС с перемешиванием. Выдержали реакционную массу при 98 - 100^oC в течение 20 мин, охладили до комнатной температуры и прибавили при перемешивании 2000 мл хлороформа (регенерированного). Выделившийся вязкий гелеобразный гликозид отделили и перенесли в ванночку для просушивания. Сушили до содержания воды приблизительно 15% Водный и хлороформный слои разделили в делительной воронке.

Растворили полученный технический гликозид (содержание основного вещества<80%) в 6000 мл ацетона при слабом нагревании (до 45^oC), отфильтровали и к фильтрату прибавили 1500 мл этанольного раствора КОН (pН 9) при перемешивании. Осадок трикалиевой соли ГК отфильтровали, промыли дважды до 1500 мл ацетона и сушили в токе азота. Получили 780 г трикалиевой соли ГК (содержание воды 10,7%).

В 10-ти литровую колбу загрузили 7200 мл ЛУК и 780 г ЗК-соли ГК, нагрели до 99^oC, отфильтровали в горячем виде и оставили кристаллизоваться при комнатной температуре на ночь. Кристаллы однокалиевой соли ГК отфильтровали, промыли 2 раза по 1000 мл ЛУК, 2 раза по 1500 мл эфира и сушили в токе азота. Получили 613 г (99,7%) однокалиевой соли ГК. []²_D⁰= +55 (c 0,06; 25% EtOH). УФ, ^25%_max^ETOH(lg): 255 нм (4,13).

Загрузили в реакционную колбу 613 г однокалиевой соли и 6130 мл 1,5%-ного раствора H₂SO₄ и нагрели при перемешивании до 62^oC, отфильтровали и нагрели фильтрат до 100^oC, 60 мин выдержали при 98 - 100^oC, охладили до комнатной температуры и отфильтровали ГК, промыли ее 3 раза по 5000 мл дистиллированной воды, сушили в токе азота. Высушенную кислоту (350 г) размололи в мельнице и просеяли через сито 0,4 х 0,4 мм. Размельченную кислоту перемешивали в колбе с 3000 мл хлороформа в течение 1 ч. Отфильтровали, промыли продукт на фильтре 2 раза по 1000 мл хлороформа и сушили в токе азота. Выход ГК 334 г (56,8%) в пересчете на 100% глицирама или 75,8% в пересчете на 75% глицирама. []²_D⁰= +50 (c 0,07; EtOH). УФ, ^EtO_max^H(lg): 249 нм (4,00). Содержание основного вещества 90,5 2% Содержание воды 5,26%

Из водного фильтрата высадили гелеобразный продукт путем добавления 1500 мл СНСl₃ и высушили. Вес 130 г.

Пример 6. В 10-ти литровую колбу загрузили 500 г глицирама и 5000 мл 1,5%-ного раствора серной кислоты и нагрели до 100^oC с перемешиванием. Выдержали реакционную массу при 98 100^oC в течение 20 мин, охладили до комнатной температуры и прибавили при перемешивании 1500 мл хлороформа.

Выделившийся гелеобразный осадок гликозида отделили и высушили в ванночке.

Растворили 481 г технического гликозида в 5000 мл ацетона при слабом нагревании (45^oC), отфильтровали и прибавили к фильтрату при перемешивании 1200 мл метанольного раствора КОН, осадок трикалиевой соли ГК отфильтровали, промыли 2 раза по 1000 мл ацетона, 2 раза по 1000 мл эфира и высушили в токе азота. Получили 747 г трикалиевой соли ГК (содержание воды 10,8%).

В 10-ти литровую колбу загрузили 7400 мл ЛУК и 747 г ЗК-соли ГК, нагрели до 98^oC, отфильтровали и оставили кристаллизоваться при комнатной температуре на ночь. Кристаллы однокалиевой моли ГК отфильтровали, промыли 2 раза по 1000 мл ЛУК, 2 раза по 1500 мл эфира и сушили в токе азота. Получили 513 г IК-соли ГК (100%).

Загрузили в реакционную колбу 523 г IК-соли ГК и 5200 мл 1,5% раствора H₂SO₄ и нагрели при перемешивании до 60^oC, отфильтровали, фильтрат нагрели до 100^oC, выдержали при 98 100^oC в течение 30 мин и охладили смесь до комнатной температуры. Осадок глицирризиновой кислоты отфильтровали, промыли дистиллированной водой (15 л) и высушили в токе азота. Сухую кислоту размололи на мельнице, просеяли через него 0,4 х 0,4 мм и перемешивали 1 ч с 3000 мл хлороформа. Отфильтровали и снова высушили. Получили 350 г ГК (59,5% в пересчете на 100% глицирама или 79,4% в пересчете на 75% глицирама). Т. пл. 219 220^oC, []²_D⁰= +65 (c 0,04; MeOH). УФ, ^MeO_max^H(lg): 250 нм (3,95). Содержание основного вещества 89,42% Содержание воды 7,32%