甘草次酸、１１－脫氧甘草次酸和熊果酸水溶性鈉鹽的制備

摘 要：目的：制備甘草次酸、11-脫氧甘草次酸以及熊果酸等五環三萜類化合物的鈉鹽。方法:在無水乙醇條件下，將它們與氫氧化鈉反應.分別得到相應的鈉鹽。結果：所得鈉鹽通過熔點、紅外、紫外等表征其結構。 結論：五環三萜類化合物的鈉鹽從一定程度上提高了這類化合物的水溶性，改善了相應的藥理作用。

關鍵詞：甘草次酸；11-脫氧甘草次酸；熊果酸；五環三萜類化合物；水溶性鈉鹽

中圖分類號：R914.1文獻標識碼：A文章編號：1673-2197（2008）02-050-04

在新藥設計中，很多優秀藥物并不是完全新型結構的化合物，而是通過對先導化合物或老藥結構進行合理改進或結構修飾開發而來的，它們往往具有更理想的理化性質或者藥動學性質，或者膜透過性增強、吸收和生物利用度提高，或者具有靶向作用，選擇性提高，毒副作用減弱［1］。

成鹽修飾作為化學結構修飾的一項重要內容，因其具備諸多優點而引起了廣泛的研究與應用，具有開發新藥的巨大潛在價值。所謂成鹽修飾，就是將具有酸、堿性的藥物，制成適當的鹽類供用。藥物中有相當大比例是有機酸或堿的鹽，而且往往是弱有機酸與強無機堿、弱有機堿與強無機酸合成的鹽居多。由于成鹽，使一些有機酸或有機堿變成了固體，有利于制備固體劑型；藥物的水溶性增加，有利于制備含水劑型；成鹽過程常常也是一種提純過程，除去了混在藥物中的不能成鹽的雜質。

藥物在水中的溶解度小于1%（10mg#8226;ml-1）時，都可能出現吸收問題。對于難溶藥物的注射制劑，為了達到溶解的目的，一些藥品中使用了對人體具有刺激性的有機助溶劑，不同程度地引起過敏、溶血等不良反應，水溶性的藥物則無需此類有機溶劑進行助溶。

當藥物溶解于水中時，水分子和藥物分子（或離子）因分子間力而相互結合（靜電力或氫鍵結合），然而當藥物在水中溶解度很低時，藥物制劑的開發及生物利用度將受到限制和影響，對于新的活性化合物則會影響臨床前篩選和臨床試驗結果。據報道，約有40%通過組合化學篩選的活性物質難溶于水，多種酸性或堿性有機藥物在水中溶度較低，溶解速度較慢。制成適當的水溶性鹽類，溶度增大，溶解速度提高，更能適應制劑要求。目前臨床所使用的藥物中近一半是鹽，大多是通過制成合適的鹽來改善候選藥物的性質，特別是溶解度，通常認為水溶性是藥物最為重要的理化性質，因為它直接關系到藥物的吸收問題。成鹽后作為一個新的化學實體，藥物的物理和化學異構體也受到專利的保護［2］。

制備固體鹽時可以根據藥物的pH值與溶解度的關系，使用合適的酸堿調節溶液的pH值，就可以制成相應的水溶液。成鹽的過程更適合在非水介質中完成，因為在完全離子化的環境中不可能分離得到成鹽藥物，離子對要在盡可能不分解的環境中才能結合成鹽，如乙醇、乙醚、酯等溶劑［2］。總之，將藥物制備成相應的鹽類，可以較好地改善藥物的水溶性，提高藥物的生物利用度和起效時間。制備的水溶液供藥理學試驗，可被開發成注射劑。

在眾多的天然產物中，五環三萜類化合物作為皂苷的糖苷配基在自然界中廣泛存在，具有抗腫瘤、抗菌、抗病毒、抗潰瘍、護肝降酶、降血糖血脂等多種生物學效應。甘草次酸琥珀酸半酯的鈉鹽稱甘鉑酸鈉（biogastrone carbenoxolone）系20世紀60年代至今臨床常用的抗潰瘍藥。程小平等［3］制得甘草次酸賴氨酸鹽，其鹽的溶解度大為增加。Afred在異丙醇中加熱回流甘草次酸、秋水仙堿，制得鹽用于治療急性肝炎。Gallardo制得的四環素甘草次酸鹽、3-乙酰-18β-甘草次酸鋁（熔點：286~90℃；［α］ D：+126±2；抗炎抗潰瘍）及18β甘草次酸半磺酸酯二鈉鹽（熔點：190℃；［α］ D：+123±3；對肉芽瘤有抑制作用）等，都有較高的藥用價值［4］。

在本文中，首先制備了11-脫氧甘草次酸，去掉11-羰基可以消除不良的偽醛甾酮樣副作用，同時提高了它的抗潰瘍、抗炎和抗變態活性［5］。然后用簡便的方法制備了甘草次酸，11-脫氧甘草次酸及熊果酸這類五環三萜類化合物的鈉鹽，較好地提高了它們的水溶性。

1 實驗部分

1.1 儀器和方法

XT5顯微熔點測定儀（北京科儀電光儀器廠），溫度計未經校正。ProStar LC240傅里葉變換-紅外光譜儀（美國瓦里安公司），島津UV-2401PC紫外可見全波長掃描儀（日本島津公司），752-C紫外分光光度計（上海第三分析儀器廠），恒溫磁力加熱攪拌器（金壇富華儀器有限公司），DZF-6050型真空干燥箱（上海精宏實驗設備有限公司），RE-52A型旋轉蒸發器（上海亞榮生化儀器廠），FA1004型電子精密天平（上海天平儀器廠)，pHS-3TC型 pH數顯計(上海天達儀器有限公司)。

甘草次酸（≥98％）（西安天行健天然生物制品集團公司），熊果酸（≥98％）(無錫高潤杰科技有限公司)，薄層層析用硅膠GF254（青島海洋化工有限公司）。其它試劑均為分析純或化學純。

1.2 制備

1.2.1 11-脫氧甘草次酸的制備

將0.2gHgCl2溶解于20ml 3%的稀鹽酸中，后加入20g的鋅粉，充分振搖均勻后，除去液體，固體用二氧六環充分洗滌，制備得鋅汞齊試劑。然后向其中加入2g的甘草次酸以及30ml二氧六環。室溫攪拌30min后，用冰水控制溫度在15～20℃之間，滴加濃鹽酸。十分鐘后， 瓶中出現大量白色泡沫，加入二氧六環直至溶液變澄清.用薄層指示反應終點，反應完畢后，反復抽濾得無色澄清溶液，旋蒸回收二氧六環，得白色粉末狀粗品。用冰醋酸重結晶，后再用甲醇∶丙酮=1∶1重結晶.，50 ℃真空干燥得最終產品1.362g。紅外光譜中11-脫氧甘草次酸產品與甘草次酸樣品對照，1644.0cm-1處共軛羰基峰完全消失。

1.2.2 11-脫氧甘草次酸鈉的制備

11-脫氧甘草次酸產品溶于40ml無水乙醇中，加入NaOH 0.152g，加熱回流攪拌，直至溶液成黃色澄清狀，反應完畢后，用活性炭脫色，過濾，濾集濾液，減壓回收部分溶劑，冷卻后冷藏過夜使其充分結晶，抽濾后，將產品在真空干燥箱中干燥，得白色結晶1.2g。 pH值：9.28； 熔點:305~307℃； IR: 羧酸根特征峰γas(COO-):1545.0cm-1，γs(COO-):1466.0cm-1。

1.2.3 甘草次酸鈉的制備

制備方法同上，將1.3g甘草次酸和0.15 g NaOH反應后制得黃色結晶狀產品1.28g。pH值：9.10(文獻值［6］pH 9.03)； 熔點：278 ~ 280℃； IR: 羧酸根的特征峰γas(COO-):1563.0cm-1，γs(COO-):1465.0cm-1。

1.2.4 熊果酸鈉的制備

制備方法同上，將0.113g熊果酸和0.015g NaOH反應后制得白色結晶狀產品0.097g。pH值：9.75； 熔點：289~290℃； IR: 羧酸根的特征峰γas(COO-):1549.4cm-1，γs(COO-):1455.6cm-1。

1.3 紫外光譜分析

分別取2mg甘草次酸，甘草次酸鈉，11-脫氧甘草次酸和11-脫氧甘草次酸鈉樣品溶解于10ml無水乙醇中，以溶劑為空白，測定紫外吸收光譜。可以發現其各自相應的吸收曲線是有所不同的。甘草次酸在248~249nm有一最大吸收，系為分子結構中α，β-不飽和羰基共軛雙鍵的特征吸收［7］。成鹽產物的紫外最大吸收強度變小， 表明成鹽作用對甘草次酸的共軛吸收系統影響不大；脫氧甘草次酸成鹽后紫外最大吸收強度也變小，而且沒有改變原來的主體結構。

1.4 溶解試驗及酸化試驗

分別取鈉鹽50mg， 溶解于10ml去離子水中，超聲助溶，離心后放置過夜，取走上清液，將沉淀真空干燥，計算得溶解度，測定3次取平均值。

再分別取鈉鹽約0.1g，溶于10ml去離子水中，滴加稀鹽酸，析出白色晶體，水洗后抽濾干燥，和成鹽前的物質對照：

（1）熔點：甘草次酸為288～290℃，與標準品混合熔點不下降，11-脫氧甘草次酸為325 ～327℃(文獻值［8］m.p.328 ～ 329℃)，與標準品混合熔點不下降，熊果酸為285～287℃，與標準品混合熔點不下降。

（2）紅外光譜對照，二者未見差異。

（3）TLC鑒定：將樣品與對照品分別溶于無水乙醇中配成5mg/mL的溶液，滴于硅膠板上，以石油醚∶乙酸乙酯=2∶3為展開劑，20％的磷鉬酸無水乙醇溶液為顯色劑，二者的Rf值相同。

以上均可說明鈉鹽在酸化后仍可以生成原來的酸。

2 結果與討論

在制備11-脫氧甘草次酸的實驗過程中，反應過程中會出現大量白色泡沫，這是因為所滴加的濃鹽酸中帶有水分，使得甘草次酸從二氧六環中析出，此時應該及時補充足量二氧六環，促進沉淀溶解，繼續進行反應，而且還能減少產品的損失。

在制備鈉鹽的反應中，當用極弱酸（堿）與強堿（酸）成鹽時，如果有水存在，就會導致鹽的部分質子轉移不平衡，最終結果就是作為藥物的鹽被游離酸（堿）所污染，故使用無水乙醇作為反應溶劑。由于NaOH難溶于溶劑無水乙醇，所以呈懸浮物狀，待反應一段時間以后，所生成的鈉鹽溶于溶劑，溶液變為澄清體系，此時證明反應已經完成。此外，在Na2CO3和無水丙酮的條件下，也可成鹽，但是由于Na2CO3的堿性不及NaOH，成鹽反應不完全，產率偏少。

本文采用重量法測定溶解度，測得的溶解度值相對不夠準確.雖然取上清液用HPLC法可測定精確的溶解度值，但缺點是11-脫氧甘草次酸鈉和熊果酸鈉在HPLC紫外檢測器中只有很弱的末端吸收，對HPLC測定溶解度試驗條件的相關考察正在進行中。

制備得鈉鹽具有表面活性劑的性質，溶解于水后均會產生大量泡沫，甘草次酸鈉樣品溶解可形成澄清溶液；而其他兩種樣品，11-脫氧甘草次酸鈉和熊果酸鈉溶解度較差，在水中皆能形成穩定的懸濁液體系。可能是由于存在少量未反應完的難溶性酸，也有可能是羧酸根與水中少量的氫離子結合，形成原來的難溶性酸而析出。五環三萜類分子骨架較大，為酸性皂苷元，并且缺少親水基團，但鈉鹽的分散度和溶解度都明顯得到提高，溶解情況較未成鹽之前有顯著改善，這使得藥物的原有的藥效得到了盡可能的充分發揮。由于具有相似的化學性質，五環三萜類的其它化合物在理論上應該也是可以根據類似的方法制備其相應的鈉鹽。

參考文獻：

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(責任編輯：王尚勇)