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用甲醇反复提取巴豆油以分离佛波酯和甘油三酯

该过程由Flaschenträger [5]开发,然后由Hecker [6]和Crombie [14]基本使用他们对佛波醇结构的经典研究是基于用甲醇反复提取巴豆油以分离佛波酯和甘油三酯,以及使用氢氧化钡作为水解的基础,使用长(4-5天)反应在温和的碱性条件下(pH约8-9)。在醚和水之间分配,并以硫酸钡沉淀后,用乙醚和乙酸乙酯彻底萃取水相,然后蒸发。用热甲醇从残余物中提取佛波醇,过滤无机盐并蒸发后,甲醇提取物从乙醇中结晶。该协议存在两个主要问题。第一个是在甲醇提取步骤中重复处理巴豆油,这是一种毒性很大且令人讨厌的物质,[6])。此外,不稳定的乙醇溶剂化物必须通过从热水中重结晶转化为更稳定的水合物,这一步骤也需要很长时间(根据参考文献[6]一周)。同样值得关注的是操作步骤的总数(一系列超过十五个分区,分离和蒸发),而通过甲醇提取油回收更多亲脂性和丰富的佛波醇三酯是有问题的,因为这些化合物被强烈保留在将甘油三酯相和多次萃取转移到甲醇相中是必要的,估计损失约为50%[15]为了应对结晶步骤的困难,开发了基于通过反相制备型快速色谱法或通过逆流色谱法纯化磷酸盐的乙醇溶剂化物的粗混合物的方案[15-17]通过首先用酸性甲醇处理巴豆油以选择性地除去20-酰基,可以改善三酯的回收率。在甲醇和己烷之间进行分配,得到佛波醇二酯的粗混合物,然后进行三苯甲基化。通过碱处理和色谱法脱酰化后,得到20-三苯甲基酚(1c),为水合物,其纯度足以用作酯化的起始原料[18]。这种方法最初由Deutsches Krebsforschung Zentrum(德国海德堡)的Bernd Sorg开发,他与该领域的其他研究人员分享了这种方法。在我们手中,它比Flaschenträger开发的原始工艺更简单,更有效,但由于有毒巴豆油的广泛处理和佛波醇二酯的超毒混合物,因此对于佛波醇的多克分离是有问题的。在酸性酯交换步骤中获得。此外,佛波醇二酯的粗混合物的三苯甲基化受到来自可变量的与佛波醇二酯共同提取的甘油单酯和二酯的干扰,并且可能已经在天然油中发生。

由于佛波醇及其单酯没有毒性,因此对脱酰基步骤的“预期”可以提供适合在正常实验室条件下处理的反应混合物,也确保了佛波醇三酯的回收,难以用极性溶剂从油中选择性地提取。这种策略在概念上并不新鲜[16,19],但其实施需要改进佛波醇的恢复才能实用。因此,在油水解和用有机溶剂洗涤后获得的佛波醇和甘油的水溶液必须小心蒸发,保持酸性pH以使差向异构化最小化为4α-佛波醇[19]。接下来,在正相和反相硅胶色谱法中,从所得的10%磷酸盐在甘油中的溶液中回收佛波醇是困难的,因为它们的色谱相似,不能将佛波醇从4α-4-脱氧佛波醇(3a)中分离出来。行为和甘油的存在。因此,从水中进行为期一周的结晶仍然是必要的[19],我们发现,除了繁琐乏味之外,我们发现伴随着4α-佛波醇(2a的部分差向异构化和总体最终产率的侵蚀。

为了简化脱酰步骤中佛波醇的回收,用甲醇钠处理巴豆油。通过用酯交换取代水解,可以通过用石油醚萃取从去毒的反应混合物中除去脂肪,不需要用水稀释。如果反应的pH值不超过13,则逆醛醇差向异构化也可以忽略不计,并且通过TLC控制检测不到。蒸发甲醇是直接的,并得到磷酸盐在甘油中的溶液,为深色稠油,进行液 - 液分配以从甘油基质中回收佛波醇。经过大量实验,我们发现通过用酸化盐水反复洗涤,可以从酯交换残余物的四氢呋喃(THF)溶液中有效地除去甘油。1-丁醇和1,4-二恶烷的选择性差得多,提供严重受甘油污染的提取物,在蒸发过程中也会产生泡沫问题。THF,低沸点和易除去的溶剂与水之间选择性分配的基本原理尚不清楚。THF的使用受到Seebach关于在某些碱性阳离子存在下肽在醚类有机溶剂中溶解度的影响的启发[20],并且不可想象的是,与钠离子的相互作用使甘油和佛波醇的相对极性基本上多样化,使得可以选择性地分配它们。以这种方式,将二萜多元醇级分的制备伸缩至仅五个操作步骤(用甲醇钠处理巴豆油,用石油醚萃取,蒸发,在THF和盐水之间分配,以及蒸发THF)。然后通过重力柱色谱法(GCC)从THF提取物中纯化佛波醇,得到半结晶的ca. 佛波醇(1a)和4α-4-脱氧佛波醇3a)。这两种化合物具有非常相似的色谱行为,但可以通过利用3a在乙酸乙酯(一种佛波醇不溶的溶剂)中的有效溶解度来有效分离因此,在用乙酸乙酯研磨,过滤和洗涤后,可以获得佛波醇作为灰白色粉末(6.0g,来自巴豆油的1.2%),其纯度足以进一步进行化学修饰并且不含3a佛波醇的乙酸乙酯溶剂化物是在低温下具有有限稳定性(数周)的粉末,但是从甲醇中结晶得到更大稳定的甲醇溶剂化物的大晶体。虽然佛波醇的乙醇溶剂化物在几天内即使在低温下也会降解[21],甲醇溶剂化物可以在4℃下储存至少4个月而没有任何明显的降解。

在Flaschenträger方案的较温和条件下,用甲醇钠进行酯交换,并且可能还用氢氧化钡进行酯交换,不能除去B型佛波醇酯的α-支链酰基,以及佛波醇12-单酯的混合物,主要是佛波醇12-钨酸盐从早期的色谱级分中获得1d)和佛波醇12-(2-甲基丁酸酯)(1e)。具有抗全球酯交换作用的12-酰基佛波醇的混合物在没有差向异构化的情况下不能进一步水解成4α-佛波醇(2)并且大量降解,并且占酯交换反应得到的佛波醇量的约30%。从单酯1d1e中回收佛波醇 然而,在初级20-羟基的三苯甲基化后,可能是可能的(参见下文)。

虽然这种方法适用于不同批次的巴豆油,但佛波醇作为EtOAc溶剂化物的产率一致在1%的范围内,一些样品由于酯交换不完全而产率较低(0.2-0.3%)。此外,粗酯交换混合物没有显着量的4α-4-脱氧佛波醇3a),并且含有部分水解的酯的混合物,主要是佛波醇12- 钨酸盐(1d)和佛波醇12-(2-甲基)。丁酸盐(1e)。因此,1H NMR光谱(甲醇-d 4)显示粗制的phorboid部分,同时显示tiglate次甲基(δ约6.80)和佛波醇H-1在δca的去屏蔽信号。7.60,在δca下缺乏4α-4-脱氧佛波醇的H-1单线态。7.20。12-单酯的水解在各种条件下失败,包括对于噻嗪残留物的肼解作用,以及对于佛波醇存活而言基本要求的条件。另一方面,伯20-羟基的三苯甲基化对碱性降解具有令人惊讶的稳定作用,使得可以除去剩余的酯基。20-Tritylphorbol(1c[18]以这种方式获得的可以直接用于合成特定的酯,或者,用酸性甲醇(pH 3)脱保护成佛波醇。这种三苯甲基诱导稳定化的原因尚不清楚,一个有根据的猜测是,庞大的三苯甲基基团可能阻碍氧气对环B双键的氧化反应,这是佛波衍生物的主要降解途径,特别是在碱性条件下[22]。

总之,这些观察结果表明存在两种巴豆油的化学型。高产油主要含有A型佛波醇和三酯。这些phorboids具有与C-12的仲羟基结合的长链酰基和与13-羟基结合的短链酰基,并且易于酯交换成佛波醇。相反,低产量化学型由B型佛波醇酯占优势,其中长链酯基位于叔13-羟基,并且支链酰基与12-羟基结合。在经典的Flaschenträger方法中,即使在我们的方案的更基本条件下,这些支链酰基也不会在佛波醇稳定性的pH范围内通过酯交换显着除去。此外,

巴豆油被用作体内抗炎测定的参考,如小鼠耳朵红斑测定,并且很有可能表明来自该测定的数据的差异可重复性[23]也可能与差异有关。在巴豆油的成分中,由于佛波醇酯的刺激性严重依赖于它们的酰化特性[6]然而,巴豆油的天然phorboid谱在分析谱方面仍然很难表征[24]从油的脂质基质中回收天然高亲脂性的phorboid酯仍然是一个挑战。我们希望我们的观察将促进旨在开发分析方法的研究,以更好地表征和量化这种油的二萜类化合物,其极其刺激的特性不仅产生了科学兴趣,而且还在历史中找到了一席之地[25]和文献[26 ]


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