復合溶劑選擇性純化紫杉醇的工藝研究

甘勇軍，廖家榮，嚴明志，張倩，高宏偉，胡湘南

（1.重慶醫科大學生命科學研究院，重慶市400016；2.四川遂寧市中醫院藥劑科，遂寧市 629000；3.重慶美聯制藥有限公司，重慶市 401122）

復合溶劑選擇性純化紫杉醇的工藝研究

甘勇軍1＊，廖家榮2，嚴明志2，張倩2，高宏偉3，胡湘南1#

（1.重慶醫科大學生命科學研究院，重慶市400016；2.四川遂寧市中醫院藥劑科，遂寧市 629000；3.重慶美聯制藥有限公司，重慶市 401122）

目的：研究復合溶劑選擇性純化紫杉醇的方法和工藝條件。方法：采用不同種類的溶劑在不同條件下對紫杉醇進行精制，以高效液相色譜法測定的紫杉醇粗品含量和主要雜質峰峰面積為指標，考察最佳的溶劑種類和工藝參數。結果：最佳工藝為純化強極性雜質較高的紫杉醇，采用紫杉醇-丙酮-乙酸乙酯-正己烷（1 g∶8 mL∶6 mL∶7 mL）于－25℃冷凍24 h；純化弱極性雜質較高的紫杉醇，采用紫杉醇-丙酮-三氯甲烷-正己烷（1 g∶8 mL∶6 mL∶7 mL）于－25℃冷凍24 h。結論：采用丙酮、正己烷分別與乙酸乙酯或三氯甲烷純化紫杉醇，對于不同極性的雜質具有良好選擇性，可用于紫杉醇的選擇性純化。

紫杉醇；復合溶劑；純化

紫杉醇是從天然植物紅豆杉屬樹皮中提取的一種抗癌新藥，由于其結構新穎，作用機制獨特，故紫杉醇的開發利用被譽為20世紀90年代抗腫瘤藥三大成就之一[1]。紫杉醇是目前世界上最有效的新型抗微管藥物，它的作用機制有別于其他抗微管藥物[2]，其主要是通過刺激微管的聚合，促進微管雙聚體裝配成微管，使微管超穩定，最終使細胞增殖停止在有絲分裂期的G2/M期[3]。

文獻報道，紫杉醇可采用一種或者兩種溶劑純化，比如采用甲醇純化、甲醇與水純化、丙酮與正己烷純化等方法[4，5]。其中，甲醇純化、甲醇與水純化，對部分雜質無效，收率不高；丙酮與正己烷純化收率高，對大部分雜質敏感，但是對于不同極性雜質選擇性不好。本試驗嘗試在丙酮與正己烷溶劑體系中加入1種溶劑組成3種溶劑體系，以期達到高收率且選擇性純化紫杉醇。

1 儀器與試藥

Aglent 1200型高效液相色譜（HPLC）儀（美國安捷倫科技公司）；Heiolph 4000型旋轉蒸發儀（德國海道爾夫旋轉蒸發儀廠）；GB1302電子天平（瑞士Mettler-Toledo有限公司）；ZF-20C暗箱式三用紫外分析儀（上海驥輝科學分析儀器有限公司）。

紫杉醇原料（重慶美聯制藥有限公司，含量：72.8%）；紫杉醇標準品（成都杰銳科技有限公司進口，含量≥98%，批號：SOC180）；甲醇為色譜純，水為純化水，甲醇、正己烷、丙酮、乙酸乙酯、三氯甲烷等試劑均為分析純。

2 方法

2.1 紫杉醇粗品的制備

取紫杉醇原料5份，各5.0 g，按表1中的溶劑種類與體積進行純化，大量析出晶體后于－25℃冷凍12 h，抽濾，濾餅用二氯甲烷溶解，旋轉蒸發器減壓蒸干，得到紫杉醇粗品。

表1 精制紫杉醇的溶劑種類與體積Tab 1 Types and volume of solvent used for refining paclitaxel

2.2 紫杉醇的鑒別

2.2.1 色譜條件色譜柱：Symmetry Shield RPC18（150 mm×3.9 mm，4 μm）；流動相：甲醇-水（62∶38）；流速：1.0 mL·min-1；檢測波長：227 nm；柱溫：30℃；進樣量：10 μL。

2.2.2 供試品和標準品溶液的制備 取“2.1”項下紫杉醇粗品和紫杉醇標準品各10 mg，加甲醇分別配制成濃度為0.4 mg·mL-1的供試品溶液和標準品溶液。

2.2.3 紫杉醇的鑒定方法 按上述色譜條件對紫杉醇粗品進行含量測定，HPLC圖中，紫杉醇粗品溶液的主峰保留時間應與紫杉醇標準品溶液的主峰保留時間一致。

2.2.4 紫杉醇含量和雜質測定 按外標法以峰面積計算供試品中紫杉醇的含量；采用面積歸一化法，計算保留時間在30 min前的雜質峰面積占總面積的百分比（簡稱純度），選取紫杉醇粗品中7個主要雜質，比較純化前、后雜質變化情況。在此條件下先出峰的雜質極性相對較強，后出峰的雜質極性相對較弱。

2.2.5 紫杉醇收率的測定方法 按“2.2.4”項下含量測定方法分別測定純化前粗品含量和純化后樣品的含量，分別計算純化前和純化后的純品量，純化后的純品量與純化前紫杉醇純品量的比值，即為紫杉醇收率。

3 結果

3.1 紫杉醇鑒定

取“2.2.2”項下供試品溶液和標準品溶液，按上述色譜條件進樣測定。結果，供試品溶液的主峰保留時間與紫杉醇標準品溶液的主峰保留時間一致，表明供試品溶液中含有紫杉醇成分；保留時間30 min內，供試品溶液色譜中出現了7個主要的雜質峰，從左到右依次為雜質A、B、C、D、E、F、G。色譜見圖1。

圖1 高效液相色譜圖A.紫杉醇標準品；B.供試品Fig 1 HPLC chromatograms A.paclitaxel control；B.test samples

3.2 紫杉醇含量和收率的測定

按“2.2.4”、“2.2.5”項下方法測定紫杉醇粗品含量和收率。結果，試驗3、4、5（丙酮、正己烷體系）所得粗品含量、收率優于試驗1、2（甲醇體系）。紫杉醇粗品的含量和收率見圖2。

圖2 紫杉醇粗品的含量和收率Fig 2 The content and yield of paclitaxel crude products

3.3 紫杉醇雜質的測定

選取紫杉醇粗品中7個主要雜質，以純度為指標，比較純化前、后雜質降低情況。結果，試驗1、2（甲醇體系）對部分雜質的純化基本無效；試驗3、4、5（丙酮、正己烷體系）對所有雜質的純化均有效，并且雜質去除效果優于試驗1、2（甲醇體系）；與試驗3比較，試驗4對極性較強的雜質更有效，試驗5對極性較弱的雜質更有效。紫杉醇粗品純化后雜質降低情況見圖3。

圖3 紫杉醇粗品精制后雜質降低情況Fig 3 The profiles of impurities reduction after refining taxol crude products

3.4 工藝優化

由“3.2”、“3.3”試驗結果可知，試驗3、4、5選擇的純化體系更好，故對這幾個體系進行優化，以得到最佳的純化工藝。

3.4.1 結晶溶劑比例優化 取紫杉醇原料4份，各5.0 g，按表2的溶劑種類與比例，照“2.1”項下方法制備紫杉醇粗品。并按“2.2.4”、“2.2.5”項下方法測定紫杉醇粗品含量和收率以及雜質變化情況（記為試驗6、7、8、9）。結果，試驗6、7、8、9所得粗品含量與試驗4、5相近；試驗6、7收率較高，試驗8、9收率稍低；試驗6、7相對于試驗4，對極性較強的雜質更有效，試驗7效果最好，即隨著乙酸乙酯體積增加對極性較強的雜質更有效；試驗8、9相對于試驗5，對極性較弱的雜質更有效，試驗9效果最好，即三氯甲烷體積增加對極性較弱的雜質更有效。綜合以上情況，選擇試驗7、9進行純化時間和溫度的優化。紫杉醇粗品的含量和收率見圖4；紫杉醇粗品純化后雜質降低情況見圖5。3.4.2 純化溫度的優化 重復表2中試驗7、9，分別于5、－10、－25℃冷凍12 h后，抽濾，濾餅用二氯甲烷溶解，旋轉蒸發器減壓蒸干，得到紫杉醇粗品，并按“2.2.4”、“2.2.5”項下方法測定紫杉醇粗品含量和收率以及雜質變化情況。結果，溫度變化后，試驗7、9得到的粗品含量變化不大，低溫條件下收率較高，在－25℃下收率最高；低溫條件下某些雜質有所增多，但變化不明顯。綜合收率以及雜質情況，選擇最佳的純化溫度為－25℃。紫杉醇粗品的含量和收率見圖6；紫杉醇粗品純化后雜質降低情況見圖7。

表2 精制紫杉醇的溶劑種類與比例Tab 2 Types and volume of solvent used for refining paclitaxel

圖4 紫杉醇粗品的含量和收率Fig 4 The content and yield of paclitaxel crude products

圖5 紫杉醇粗品精制后雜質降低情況Fig 5 The profiles of impurities reduction after refining paclitaxel crude products

圖6 紫杉醇粗品的含量和收率Fig 6 The content and yield of paclitaxel crude products

圖7 紫杉醇粗品精制后雜質降低情況Fig 7 The profiles of impurities reduction after refining paclitaxel crude products

3.4.3 時間的優化 重復表2中試驗7、9，分別于－25℃冷凍8、12、24 h后，抽濾，濾餅用二氯甲烷溶解，旋轉蒸發器減壓蒸干，得到紫杉醇粗品，并按“2.2.4”、“2.2.5”項下方法測定紫杉醇粗品含量和收率以及雜質變化情況。結果，冷凍時間變化后，試驗7、9得到的粗品含量變化不大，長時間冷凍條件下收率較高，冷凍24 h收率最高；隨著純化時間的增加，雜質有所增加，因此選擇最佳純化時間為24 h。紫杉醇的含量和收率見圖8；紫杉醇粗品純化后雜質降低情況見圖9。

4 討論

在《美國藥典》中，紫衫醇含量和有關物質測定是用甲醇、乙腈和水3項體系，梯度洗脫。筆者試驗中采用過的色譜柱，以甲醇和水體系即能將所有的雜質分開；同時，測定紫杉醇的含量與雜質的方法與《美國藥典》采用的方法基本相同，說明本方法適用于本品的含量和雜質測定。在此體系中，紫杉醇出峰時間在8.5 min左右，幾乎所有的雜質均在30 min（紫杉醇主峰保留時間的3.5倍）內出峰，故文中討論的均是30 min以前的色譜峰，且筆者采集5倍主峰保留時間，以便所有的雜質都能檢測到。

圖8 紫杉醇粗品的含量和收率Fig 8 The content and yield of paclitaxel crude products

圖9 紫杉醇粗品精制后雜質降低情況Fig 9 The profiles of impurities reduction after refining paclitaxel crude products

按照反相色譜柱的一般規律，紫杉醇峰前的雜質一般認為比紫杉醇的極性大，紫杉醇峰后的雜質比紫杉醇極性小。因此，文中將紫杉醇雜質劃分為極性強的雜質和極性弱的雜質。

復合溶劑純化紫杉醇最佳工藝條件為對于強極性雜質較高的紫杉醇純化，采用紫杉醇-丙酮-乙酸乙酯-正己烷（1 g∶8 mL∶6 mL∶7 mL）系統，于－25℃冷凍24 h；對于弱極性雜質較高的紫杉醇純化，采用紫杉醇-丙酮-三氯甲烷-正己烷（1 g∶8 mL∶6 mL∶7 mL）系統，于－25℃冷凍24 h。此工藝析晶速度較快，溶劑易揮發，操作時應注意控制溫度、攪拌速度、溶劑體積以及滴加速度。含量為72.8%的紫杉醇原料經丙酮-三氯甲烷-正己烷、丙酮-乙酸乙酯-正己烷、丙酮-正己烷純化，得到紫杉醇成品，含量為99.6%，純度為99.8%，最大單個雜質0.05%，熔點219～221℃。

[1] 張恩娟，張 昭，陳湘潘.紫杉醇的藥代動力學研究概況[J].中國藥房，1999，10（4）：187.

[2] 程玉龍，莊永志.紫杉醇聯合卡鉑治療Ⅲb期和Ⅳ期非小細胞肺癌的臨床觀察[J].中國藥房，2003，14（10）：612.

[3] 唐躍年，陳 穎，孫朝榮，等.紫杉醇靜脈輸注的注意事項[J].中國藥房，2006，17（12）：946.

[4] 閻家麒.紫杉醇提取純化工藝[J].中國醫藥雜志，1996，27（12）：531.

[5] 李春斌.東北紅豆杉紫杉醇的提取純化與HPLC檢測[J].大連民族醫學院學報，2005，7（5）：22.

Selective Purification Study of Paclitaxel with Complex Solvents

GAN Yong-jun，HU Xiang-nan（Institute of Life Sciences，Chongqing Medical University，Chongqing 400016，China）
LIAO Jia-rong，YAN Ming-zhi，ZHANG Qian（Dept.of Pharmacy，Suining Municipal Hospital of TCM，Suining 629000，China）
GAO Hong-wei（Chongqing United Pharmaceuticals Co.，Ltd.，Chongqing 401122，China）

OBJECTIVE：To study the selective purification study of paclitaxel with complex solvents.METHODS：The paclitaxel was refined using different types of solvents under different conditions.The best solvent types and process parameters were obtained from HPLC detection of paclitaxel content and the main impurity peak area as index.RESULTS：The optimal technology was to purify strongly polar paclitaxel with high impurity，paclitaxel-acetone-ethyl acetate-n-hexane（1 g∶8 mL∶6 mL∶7 mL）were frozen at－25 ℃for 24 h；to purify weak polar paclitaxel with high impurity，paclitaxel-acetone-chloroform-n-hexane（1 g∶8 mL∶6 mL∶7 mL）were frozen at－25 ℃ for 24 h.CONCLUSION：The uses of acetone or n-hexane and ethyl acetate or chloroform were refined for different polar impurities with good selectivity，and it can be used for the selective purification of paclitaxel.

Paclitaxel；Complex solvents；Purify

R284.2；R943

A

1001-0408（2011）23-2145-03

＊助理研究員，碩士。研究方向：藥物化學。電話：023-68485161。E-mail：cqjy0708@126.com

#通訊作者：副教授，碩士研究生導師。研究方向：藥物化學。電話：023-66729212。E-mail：huxiangnan62@126.com

2011-03-10

2011-04-10）