1、生育酚琥珀酸酯合成工艺改进的研究摘 要:本文研究了以乙二胺为催化剂,由 -生育酚和琥珀酸酐合成 -生育酚琥珀酸酯(-TOS)的酯化反应工艺。实验结果表明用酯类溶剂有利于反应的顺利进行。本实验采用了乙酸异丁酯为溶剂,以乙二胺为催化剂的情况下使 -生育酚和琥珀酸酐反应。增大乙二胺的用量,提高琥珀酸酐与 -生育酚的配比有利于转化率的提高,但反应温度的提高,在一定范围内对转化率的提高影响不大,当大于 60时随温度的升高转化率明显提高。实验得出 -生育酚与琥珀酸酐反应的较好工艺条件下,转化率达 81.2%。 关键词:-生育酚琥珀酸酯 合成 酯化反应 随着分子生物学和细胞生物学的发展,维生素 E 及其衍生
2、物的抗肿瘤作用机制的研究成为新的的热点,近年来引起人们的广泛关注。-生育酚琥珀酸酯(-TOS)是维生素 E 的一种衍生物,它具有稳定性妤和水溶性维生素的特点,可作为维生素 E 替代品而广泛用于医药、食品和化妆品等方面。有关研究表明,-TOS 具有抑制人乳腺痛、前列腺癌等多种肿瘤细胞生长,而对正常细胞生长无细胞毒性及抑制作的特殊功能1-5。目前有关 -TOS 的制备方法的文献有很多6-8,转化率较好的文献中所用溶剂为吡啶,其毒性大不利反应。本文优化了 -TOS 的合成工艺。 一、实验部分 1.主要试剂、仪器及检测条件 实验仪器及药品如下表 1.1 和表 1.2 所示,其中实验药品均为分析纯。 主
3、要玻璃仪器(均干燥):500mL 烧瓶,1000mL 分液漏斗,烧杯,100和 200的温度计,球形冷凝管。 HPLC 检测条件:ZORBAX Eclipse XDB-C8,4.6mm150mm,5m,柱温 30;流动相:甲醇/冰乙酸(体积比为 500:3.2) ,流速 1mL/min;检测波长 284nm,二级阵列紫外检测器,进样量 20L。 2.实验步骤 先称取 -生育酚于小烧杯中,然后按一定比例加入溶剂、琥珀酸酐和催化剂,搅拌使其溶解,转移至三口烧瓶,反应 3h 后停止反应。取样稀释,然后将稀释样进行 HPLC 检测,计算 -生育酚琥珀酸酯的产率。 实验过程的反应及分离流程如下图 1.1
4、 二、结果与讨论 1.对比实验 1.1 不同的溶剂对反应转化率的影响 乙二胺用量均为 0.5mL/25g 生育酚,琥珀酸酐: -生育酚的摩尔比为 2:1,反应温度 100。此条件下不同溶剂种类对转化率的影响如图 2.1 所示。 图 2.2 不同琥珀酸酐与 -生育酚的配比对转化率的影响 由图 2.1 可以看出,不同溶剂对 -TOS 转化率不同:其它条件相同时,用乙酸异丁酯做溶剂的转化率最大,乙酯其次。酯类溶剂转化率明显大于醇类和酮类。 1.2 琥珀酸酐与 -生育酚的配比对转化率的影响 乙二胺用量均为 0.5mL/25g 生育酚,溶剂为乙酸异丁酯,反应温度100。此条件下不同琥珀酸酐与 -生育酚的
5、配比对转化率的影响如图2.2 所示。 从图 2.2 中可以看出,随着琥珀酸酐与 -生育酚的摩尔比的增加,转化率也在不断提高,在增大到 1.6:1 后上升趋势下降,所以较经济的琥珀酸酐与 -生育酚的摩尔比是 1.6:1。 1.3 催化剂用量对转化率的影响 溶剂为乙酸异丁酯,琥珀酸酐与 -生育酚的摩尔比为 2:1,反应温度 100。此条件下不同催化剂用量对转化率的影响如图 2.3 所示。其中乙二胺用量单位为 0.5mL/25gVE 由图 2.3 可见,催化剂对反应产率有明显的影响,当催化剂量较小时,反应速度很慢,产率很低,随着催化剂用量的增加,反应转化率增大。当催化剂用量大于 1.00mL/25g
6、 生育酚时,催化剂用量的增加对转化率影响很小,此时其合成反应速率与催化剂用量无关。 1.4 反应温度对转化率的影响 溶剂为乙酸异丁酯,琥珀酸酐与 -生育酚的摩尔比为 2:1,乙二胺用量为 1mL/25gVE. 此条件下不同反应温度对转化率的影响如图 2.4 所示。 从图 2.4 可以看出,随着反应温度的不断提高,转化率在上升。反应温度小于 60时,温度对转化率的影响不是很明显,大于 60时,随着反应温度的升高,转化率明显提高,当大于 110时曲线趋于平缓,所以为达到较高的转化率,又比较经济,应选择 110。 三、结论 以二乙胺为催化剂,用 -生育酚与琥珀酸酐反应,可制备出 -生育酚琥珀酸酯。由
7、实验可得出较经济的工艺条件:琥珀酸酐与 -生育酚的比例为 1.6:1(摩尔比) ,催化剂用量为 1.00mL/25gVE,反应温度为110,用乙酸异丁酯做溶剂,-生育酚的转化率为 81.2%。精致提纯后,可得 -生育酚琥珀酸酯。 参考文献 1 Zhang Yu.Vitamin E succinate inhibits the function of androgen receptor and the expression of prostate-specific antigen in prostate cancer cellslJ.Nutr、Cancer,1996,26:237250. 2 刘
8、柏合,吴坤,赵丹阳.维生素 E 琥珀酸酯抑制人胃癌细胞生长的研究J.卫生研究,2000,3(29):172-174. 3 李贵昌,吴坤.维生素 E 琥珀酸酯诱导胃癌细胞凋亡J.中国公共一巳生, 2003,19(6):688-689. 4 李春波,邵斌.维生索 E 及其琥珀酸酯和琥珀酸钙在保健食品中的应用J.中国药科大学学报,2003,34(2):190-192. 5 马英丽,吴叶红,赵艳等.维生索 E 琥珀酸酯的合成及抗癌活性研究J.哈尔滨商业大学学报自然科学版,2003,19(1):8-10. 6 郑燕升,莫倩.-生育酚琥珀酸酯合成反应工艺及动力学研究J.广东化工,2008,7(35):42-44. 7 郑燕升,粟晖,李军生.三乙胺催化合成维生素 E 琥珀酸单酯的研究J.精细石油化,2006,23(5):39.41. 8 Levenspiel O.Chemical reaction engineeringM.北京:化学工业出版社, 2002:13-32.