專利名稱：合成葡醛內(nèi)酯工藝的質(zhì)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成葡醛內(nèi)酯的工藝的質(zhì)控方法，具體涉及以葡萄糖為起始原料 合成葡醛內(nèi)酯時，用高效液相色譜法對工藝進行質(zhì)控的方法。
背景技術(shù)：
葡萄糖醛酸內(nèi)酯，簡稱葡醛內(nèi)酯。英文名Glucurolactone、Glucurone、Guronsan。 化學名稱為D_(+)-呋喃葡萄糖醛酸_ Y _內(nèi)酯。葡萄糖醛酸及其內(nèi)酯的主要制備方法有生物發(fā)酵法、無機氧化法、催化氧化法等。 生物發(fā)酵法目前僅限于探索研究。無機氧化法反應(yīng)時間長、環(huán)境污染大、產(chǎn)品收率低、產(chǎn)品 成本高。用糖類物質(zhì)作為起始原料，通過均相催化氧化來制備葡萄糖醛酸是目前認為比較 好的制備方法，收率高，污染小，生產(chǎn)成本低。但催化氧化法的反應(yīng)過程中，各反應(yīng)終點不易判斷，難以控制反應(yīng)進行程度，很容 易發(fā)生過度反應(yīng)或反應(yīng)不足，生成副產(chǎn)物多，使產(chǎn)率低，副產(chǎn)物分離困難。因此需要建立一種質(zhì)控方法，能夠在葡醛內(nèi)酯合成工藝的每一步反應(yīng)時準確判斷 反應(yīng)終點，以嚴格控制反應(yīng)過程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是建立一種質(zhì)控方法，在用葡葡糖作為起始原料合成葡醛內(nèi)酯時， 能夠?qū)υ?、合成中間體及成品的含量進行測定，并能夠準確判斷每一步反應(yīng)的終點。以葡萄糖為起始原料合成葡醛內(nèi)酯的工藝有四步，產(chǎn)生三種中間體1、葡萄糖經(jīng)甲苷化反應(yīng)生成葡萄糖甲苷；2、葡萄糖甲苷經(jīng)催化氧化，生成葡萄糖甲苷氧化物；3、葡萄糖甲苷氧化物經(jīng)水解后生成葡萄糖醛酸；4、葡萄糖醛酸經(jīng)內(nèi)酯化生成葡醛內(nèi)酯粗品，精制后得到葡醛內(nèi)酯成品。本發(fā)明采用高效液相色譜法，可對上述工藝中原料、各中間體和終產(chǎn)物進行質(zhì)量 控制，并能準確判斷各步反應(yīng)終點。葡萄糖類物質(zhì)不能用高效液相色譜法中常用的十八烷基鍵合硅膠柱進行分離，通 常在氨基柱上進行分離。但本方法涉及的合成工藝中有葡萄糖醛酸產(chǎn)物，氨基柱無法對此 進行分離測定，無法對合成工藝進行監(jiān)控。本方法開創(chuàng)性地采用陽離子交換柱進行分離，能很好的分離起始原料及各中間 體。如使用的色譜柱為磺化苯乙烯-二乙烯基苯交聯(lián)樹脂柱，可選用鈣、鈉、鉀、氫、鉛和銀 型陽離子交換柱。色譜柱優(yōu)選為氫型陽離子交換柱。柱溫優(yōu)選為20 40°C。使用的流動相是酸的水溶液。酸可以采用硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸或三氟乙酸，優(yōu)選 硫酸，流動相中酸的濃度范圍為0. 0001mol/L 0. lmol/L。
經(jīng)方法學驗證，用本方法測定得到了良好的線性，精密度及準確度。采用本方法進行質(zhì)量監(jiān)控及反應(yīng)控制的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)成本大幅度下降，生產(chǎn)工 藝穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，純度高(葡醛內(nèi)酯含量達99. 5%以上，包括葡葡糖醛在內(nèi)的其他單 個雜質(zhì)均小于0. )，已達到年產(chǎn)3000噸的規(guī)模。本方法具有以下優(yōu)點1、方法專屬性好，能完全分離、檢測起始原料、各中間體及成品葡醛內(nèi)酯；2、方法準確。能準確的檢測出各反應(yīng)終點。避免過度反應(yīng)或反應(yīng)不足，減少副產(chǎn) 物的生成；3、開創(chuàng)性地采用H+陽離子交換柱進行分離，能很好的分離起始原料及各中間體。


圖1是氧化反應(yīng)監(jiān)控_氧化開始時的高效液相色譜圖；圖2是氧化反應(yīng)監(jiān)控_氧化結(jié)束時的高效液相色譜圖；圖3是水解反應(yīng)監(jiān)控_水解開始時的高效液相色譜圖；圖4是水解反應(yīng)監(jiān)控_水解結(jié)束時的高效液相色譜圖。
具體實施例方式下面以實施例進一步解釋本發(fā)明，但是本發(fā)明的保護范圍并不限于這些實施例。除特別說明，實施例中所用的實驗條件如下柱溫箱日本島津公司SHIMADZU CT0-20A/C ；色譜儀日本島津公司SHIMADZU LC-10ATVP ；檢測器日本島津公司SHIMADZU RID-10A示差折光檢測器；色譜工作站日本島津公司SHIMADZU classvp 6. 10 ；流動相0. 00625mol/L的硫酸溶液；流速0. 4ml/min柱溫30°C進樣量20 ill ；色譜柱rezex roa(0138) 300X 7. 8mm 8 ii m(8% H型陽離子交換柱)菲羅門公司a葡萄糖甲苷工作對照品，純度99. 5 %，重慶華邦制藥股份有限公司0葡萄糖甲苷工作對照品，純度99. 6%，重慶華邦制藥股份有限公司硫酸，分析純，成都科龍化學試劑有限公司。實施例1葡萄糖甲苷含量測定1、溶液的配制1)流動相的配制0. 00625mol/L的硫酸溶液2)樣品溶液的配制取葡萄糖甲苷樣品約50mg，精密稱定，置50ml容量瓶中，加水 溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得。3)標準溶液的配制取葡萄糖甲苷對照品(在80°C 士2°C減壓干燥2小時)50mg， 精密稱定，置于50ml量瓶中，加入水溶解后，用水稀釋至刻度，搖勻，作為對照品溶液。2、測定方法取對照品溶液，進樣20 iU，記錄色譜圖，理論板數(shù)按葡萄糖甲苷峰 計算應(yīng)不低于3000，對稱因子應(yīng)在0. 8 1. 5。分別取上述溶液20 ill注入液相色譜儀，記錄色譜圖，以外標法按峰面積計算葡萄糖甲苷的含量。
葡萄糖甲苷％=Xs*Ws*Ax/As*Wx*Fs*100式中WS——葡萄糖甲苷對照品的稱樣量，g-葡萄1;復甲苷對照品的百分含量，
As-葡萄1;復甲苷對照品主峰響應(yīng)值:
Wx-葡萄1;復甲苷供試品的稱樣量，g
Ax-葡萄1;復甲苷供試品主峰響應(yīng)值:
-葡萄1;復甲苷供試品干燥失重。3、系統(tǒng)適應(yīng)性實驗1)操作步驟取對照品溶液20 iU進樣，連續(xù)5次，計算葡萄糖甲苷峰峰面積的 RSD、對稱因子和理論塔板數(shù)。表1系統(tǒng)適應(yīng)性實驗數(shù)據(jù) 2)結(jié)論葡萄糖甲苷峰峰面積的RSD%小于2. 0%，理論板數(shù)大于3000，拖尾因子 在0. 8 1. 5的范圍內(nèi)，滿足系統(tǒng)適應(yīng)性要求。4、方法專屬性1)操作步驟取樣品稀釋劑溶液(水)進樣，證明該稀釋劑對樣品測試無干擾。2)結(jié)論稀釋劑對樣品測試無干擾。5、定量限測試1)操作步驟配制濃度為7. 5mg/ml的葡萄糖甲苷對照品溶液，逐級稀釋至一定濃 度進樣，連續(xù)3次。計算主峰峰高與噪聲的比值，信噪比(S/N)為10 1的樣品進樣濃度 即為定量限濃度。2)測試結(jié)果表2葡萄糖甲苷定量限數(shù)據(jù) 結(jié)論信噪比(S/N)滿足10 1的要求，定量限濃度為2. 02X10_6g/ml。6、驗證 范圍內(nèi)的方法精密度1)操作步驟相對于樣品進樣濃度的80%、100%和120%三個濃度點配制樣品溶 液，每個濃度點各配制三份，按含量測試方法進行測試。計算每個樣品溶液中葡萄糖甲苷的 含量及含量的RSD。2)測試結(jié)果表3方法精密度測試結(jié)果 3)結(jié)論精密度良好，符合要求。7、驗證范圍內(nèi)的線性測定1)操作步驟分別取葡萄糖甲苷對照品，配制5個濃度進行測試。葡萄糖甲苷濃 度和相應(yīng)的峰面積進行線性回歸，得回歸方程及相應(yīng)的線性回歸系數(shù)。測試結(jié)果表4葡萄糖甲苷線性測試結(jié)果
2)結(jié)論在0. 78mg/ml 12. 29mg/ml范圍內(nèi)線性良好，符合要求。8、溶液穩(wěn)定性樣品溶液取葡萄糖甲苷樣品約50mg，精密稱定，置50ml容量瓶中，加水溶解并稀 釋至刻度，搖勻，即得。對照品溶液取葡萄糖甲苷對照品約50mg，精密稱定，置50ml容量瓶中，加水溶解 并稀釋至刻度，搖勻，即得。分別于0、2、4、6、8小時取樣測定，考察溶液穩(wěn)定性。表5溶液穩(wěn)定性 結(jié)論對照品溶液和樣品溶液在8小時內(nèi)均穩(wěn)定。對三批樣品的測定結(jié)果見表6。表6三批樣品的測定結(jié)果 結(jié)論通過對三批樣品的測定，本方法可以用于葡萄糖甲苷含量的測定。實施例2葡萄糖甲苷氧化反應(yīng)終點的監(jiān)控1、溶液的配制1)流動相的配制0. 00625mol/L的硫酸溶液2)供試品溶液(臨用新配)在反應(yīng)過程中取氧化反應(yīng)液lg，置于50ml量瓶中， 加適量流動相稀釋至刻度，搖勻，即得。
2、測定方法取供試品溶液20 U 1注入液相色譜儀，記錄圖譜，按面積歸一法計算甲苷的剩余 含量，由甲苷的剩余量判斷是否達到反應(yīng)終點。3、測定結(jié)果反應(yīng)開始時，葡萄糖甲苷有a和0兩種異構(gòu)體。這兩種異構(gòu)體的總量約為95%。 此時還沒有葡萄糖甲苷氧化物(見圖1)。表7葡萄糖甲苷氧化反應(yīng)開始時反應(yīng)物和產(chǎn)物的相對含量 反應(yīng)終點時，葡萄糖甲苷已經(jīng)全部反應(yīng)。生成的葡萄糖甲苷氧化物有a和日兩 種構(gòu)型?？偭考s為98%，當a和0葡萄糖甲苷含量均為0時，表示達到反應(yīng)終點(見圖 2)。表8葡萄糖甲苷氧化反應(yīng)結(jié)束時反應(yīng)物和產(chǎn)物的相對含量 實施例3葡萄糖甲苷氧化物水解反應(yīng)終點的監(jiān)控1、溶液的配制1)流動相的配制0. 00625mol/L的硫酸溶液2)供試品溶液(臨用新配)在反應(yīng)過程中取氧化反應(yīng)液lg，置于50ml量瓶中， 加適量流動相稀釋至刻度，搖勻，用0. 45um濾膜過濾，取續(xù)濾液作為供試品溶液。2、測定方法取供試品溶液20 iU注入液相色譜儀，記錄圖譜，按面積歸一法計算葡萄糖甲苷 氧化物的剩余含量，由甲苷的剩余量判斷是否達到反應(yīng)終點。3、測定結(jié)果
反應(yīng)開始時，由于在前面甲苷氧化完畢后有濃縮加熱的工藝步驟，因此已經(jīng)有部 分的葡萄糖甲苷氧化物水解生成葡萄醛酸和葡醛內(nèi)酯(見圖3)。表9葡萄糖甲苷水解反應(yīng)開始時反應(yīng)物和產(chǎn)物的相對含量 反應(yīng)終點時，葡萄糖甲苷氧化物大部分都水解完全，由于結(jié)構(gòu)上的差異，0葡萄糖 甲苷氧化物水解較困難，最佳的水解反應(yīng)終點是0葡萄糖甲苷氧化物的含量稍低于4%即 可。如果要把0葡萄糖甲苷氧化物全部水解掉，副反應(yīng)會增加，最后葡醛內(nèi)酯的收率反而 降低(見圖4)。表10葡萄糖甲苷水解反應(yīng)結(jié)束時反應(yīng)物和產(chǎn)物的相對含量 實施例4葡萄糖甲苷氧化反應(yīng)終點的監(jiān)控1、溶液的配制1)流動相的配制0. 00085mol/L的硫酸溶液2)供試品溶液(臨用新配)在反應(yīng)過程中取氧化反應(yīng)液lg，置于50ml量瓶中， 加適量流動相稀釋至刻度，搖勻，即得。2、測定方法取供試品溶液20 iU注入液相色譜儀，記錄圖譜，按面積歸一法計算甲苷的剩余 含量，由甲苷的剩余量判斷是否達到反應(yīng)終點。3、測定結(jié)果反應(yīng)開始時，葡萄糖甲苷有a和0兩種異構(gòu)體。這兩種異構(gòu)體的總量約為91%。 此時還沒有葡萄糖甲苷氧化物；反應(yīng)終點時，葡萄糖甲苷已經(jīng)全部反應(yīng)。生成的葡萄糖甲苷 氧化物有a和0兩種構(gòu)型，總量約為95% (見表11)。
表11葡萄糖甲苷氧化反應(yīng)開始與結(jié)束時反應(yīng)物和產(chǎn)物的相對含量 實施例5葡萄糖甲苷氧化物水解反應(yīng)終點的監(jiān)控1、溶液的配制1)流動相的配制0. 05mol/L的硫酸溶液2)供試品溶液(臨用新配)在反應(yīng)過程中取氧化反應(yīng)液lg，置于50ml量瓶中， 加適量流動相稀釋至刻度，搖勻，用0. 45um濾膜過濾，取續(xù)濾液作為供試品溶液。2、測定方法取供試品溶液20 iU注入液相色譜儀，記錄圖譜，按面積歸一法計算葡萄糖甲苷 氧化物的剩余含量，由甲苷的剩余量判斷是否達到反應(yīng)終點。3、測定結(jié)果反應(yīng)開始時，由于在前面甲苷氧化完畢后有濃縮加熱的工藝步驟，因此已經(jīng)有部 分的葡萄糖甲苷氧化物水解生成葡萄醛酸和葡醛內(nèi)酯；反應(yīng)終點時3葡萄糖甲苷氧化物 的含量稍低于4%即可。表12葡萄糖甲苷水解反應(yīng)開始、結(jié)束時反應(yīng)物和產(chǎn)物的相對含量 實施例6葡萄糖甲苷氧化反應(yīng)終點的監(jiān)控1、溶液的配制1)流動相的配制0. 0125mol/L的三氟乙酸溶液2)供試品溶液(臨用新配)在反應(yīng)過程中取氧化反應(yīng)液lg，置于50ml量瓶中， 加適量流動相稀釋至刻度，搖勻，即得。2、測定方法
取供試品溶液20 iU注入液相色譜儀，記錄圖譜，按面積歸一法計算甲苷的剩余 含量，由甲苷的剩余量判斷是否達到反應(yīng)終點。3、測定結(jié)果反應(yīng)開始時，葡萄糖甲苷有a和0兩種異構(gòu)體。這兩種異構(gòu)體的總量約為92%。 此時還沒有葡萄糖甲苷氧化物；反應(yīng)終點時，葡萄糖甲苷已經(jīng)全部反應(yīng)。生成的葡萄糖甲苷 氧化物有a和0兩種構(gòu)型，總量約為94% (見表13)。表13葡萄糖甲苷氧化反應(yīng)開始與結(jié)束時反應(yīng)物和產(chǎn)物的相對含量 實施例7葡萄糖甲苷氧化物水解反應(yīng)終點的監(jiān)控1、溶液的配制1)流動相的配制0. 005mol/L的磷酸溶液2)供試品溶液(臨用新配)在反應(yīng)過程中取氧化反應(yīng)液lg，置于50ml量瓶中， 加適量流動相稀釋至刻度，搖勻，用0. 45um濾膜過濾，取續(xù)濾液作為供試品溶液。2、測定方法取供試品溶液20 yl注入液相色譜儀，記錄圖譜，按面積歸一法計算葡萄糖甲苷 氧化物的剩余含量，由甲苷的剩余量判斷是否達到反應(yīng)終點。3、測定結(jié)果反應(yīng)開始時，由于在前面甲苷氧化完畢后有濃縮加熱的工藝步驟，因此已經(jīng)有部 分的葡萄糖甲苷氧化物水解生成葡萄醛酸和葡醛內(nèi)酯；反應(yīng)終點時3葡萄糖甲苷氧化物 的含量稍低于4%即可。表14葡萄糖甲苷水解反應(yīng)開始、結(jié)束時反應(yīng)物和產(chǎn)物的相對含量
權(quán)利要求
一種合成葡醛內(nèi)酯工藝的質(zhì)控方法，用高效液相色譜法測定在以葡萄糖為原料合成葡醛內(nèi)酯的過程中原料、中間體及成品的含量，所用的色譜柱為陽離子交換柱。
2.權(quán)利要求1所述的方法，所述色譜柱選自鈣、鈉、鉀、氫、鉛或銀型磺化苯乙烯-二乙 烯基苯交聯(lián)樹脂色譜柱。
3.權(quán)利要求2所述的方法，所述色譜柱為氫型磺化苯乙烯_二乙烯基苯交聯(lián)樹脂色譜柱。
4.權(quán)利要求1 3中任一所述的方法，所述色譜柱的柱溫為20°C 40°C。
5.權(quán)利要求1 3中任一所述的方法，所述高效液相色譜法中使用的流動相是酸的水 溶液。
6.權(quán)利要求5所述的方法，所述酸選自硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸或三氟乙酸。
7.權(quán)利要求5所述的方法，所述酸的水溶液的濃度為0.0001mol/L 0. lmol/L。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種以葡萄糖為起始原料合成葡醛內(nèi)酯時，用高效液相色譜法對工藝進行質(zhì)控的方法。本發(fā)明開創(chuàng)性地采用陽離子交換柱，如使用磺化苯乙烯-二乙烯基苯交聯(lián)樹脂柱，能完全分離并檢測起始原料、各中間體及成品葡醛內(nèi)酯，并能夠準確判斷每一步反應(yīng)的終點，避免過度反應(yīng)或反應(yīng)不足，減少副產(chǎn)物的生成。
文檔編號G01N30/02GK101865885SQ20091008221
公開日2010年10月20日 申請日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月20日
發(fā)明者霍立 申請人:重慶華邦制藥股份有限公司