[发明专利]一种β榄香烯的制备方法

说明书

本发明提供一种β榄香烯的制备方法，通过分离生物发酵液中的吉玛烯A，随后进行热转化，精馏，得到高纯度的β榄香烯产物。本发明制备方法(3)工艺简便，成本低、效率高，可操作性强，适于产业应用。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种β榄香烯的制备方法。

技术背景

榄香烯是我国首先从姜科植物温莪术中提取的一种具有抗癌活性的倍半萜烯类化合物，其化学结构中有3个手性碳原子，因此理论上存在8种异构体，目前已鉴定且被文献报道的有α、β、γ、δ四种。其中，β-榄香烯(β-elemene)的反式异构体是发挥抗癌活性的主要物质，其化学名称为(1S,2S,4R)-1-甲基-1-乙烯基-2,4-二异丙烯基环己烷，分子结构如下：

研究表明，β榄香烯可用于腺癌、人神经胶质瘤、肝癌、肺癌、结肠癌、胃癌、卵巢癌等多种疾病的治疗，具有抗癌谱广、疗效确切，毒副作用轻微，无骨髓抑制等优点。目前国内上市的β榄香烯为二类新药，主要用于恶性浆膜腔积液、肺癌、消化道肿瘤、脑瘤及其他浅表性肿瘤的治疗。

目前β榄香烯原料药主要通过天然植物提取分离或化学合成这两种途径制备得到。化学合成β榄香烯存在一些问题，比如工艺步骤复杂，产率低，且在立体异构体选择控制上存在难度，因此目前仅停留在文献研究的层面，无法满足工业大生产要求。国内已上市的榄香烯注射液主要采用水蒸气蒸馏法，从莪术、香茅等植物挥发油中获得β榄香烯原料。然而，天然植物中榄香烯含量一般较低，通常需要耗费大量的植物药材资源，同时经过复杂的分离、纯化步骤才能得到符合纯度要求的榄香烯提取物。例如：莪术挥发油中榄香烯的含量在5％左右，李勇等利用水蒸气蒸馏法从蓬莪术、广西莪术、温莪术中提取挥发油得到榄香烯相对含量分别为6.47％、9.81％、16.91％。可见相对于目前大量的临床需求，现有的药源及较低的提取效率远远不能满足现状[榄香烯的中国菊科植物资源报告，中国中西医结合杂志， 2015,35(6)]。

生物合成β-榄香烯是利用重组微生物的自身代谢途径，使其在适当的发酵液中进行发酵培养，合成吉马烯A(Germacrene A)，再利用吉玛烯A在加热条件下会产生重排反应的特点[(+)-GermacreneA biosynthesis,Plant Physiol.(1998)117:1381-1392]，得到β榄香烯，如附图3所示。

生物发酵制备β榄香烯的方法无需耗费大量的植物资源，同时避免了复杂的化学合成步骤，具有成本低、产率高等优点，为β榄香烯原料药的工业生产提供了新的方向。通过生物发酵得到的吉马烯A存在于含有大量菌丝以及多种营养成分的培养基发酵液中，吉马烯A的分离是生产β-榄香烯的关键步骤之一。然而，现有技术暂未提供一种可供产业化应用的分离方法，极大的制约了β榄香烯生物合成方法的产业化实施。为了能解决现有技术存在的问题，有必要开发一种有效的分离纯化方法，用于制备吉玛烯A发酵产物，并进一步制备得到高纯度的β榄香烯。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的之一是提供一种β榄香烯的制备方法。具体的，本发明提供如下技术方案。

一种β榄香烯的制备方法，包括如下步骤：将含有吉玛烯A的发酵液分离，得到的固体用含醇溶剂进行第一次提取，分离，提取后的固体再次用含醇溶剂或烷烃进行第二次提取，合并两次提取液，洗涤、干燥、浓缩后，加热转化为β榄香烯。

本发明β榄香烯制备方法中，所述含醇溶剂为低级醇或醇溶液，优选为C1-C3醇或醇溶液，进一步优选自甲醇、无水乙醇、95％乙醇、丙醇、异丙醇中的一种或多种；所述提取溶剂A的用量为发酵液体积的0.5倍及以上，例如0.75倍、1倍、1.25倍或更高，优选为0.5-1.25 倍；