紫杉烷类化合物的提取专利技术研究进展

紫杉烷类化合物的提取专利技术研究进展

韩文

（国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心 江苏苏州 215163）

摘要：对近年来涉及紫杉烷类化合物的专利申请状况进行了分析，通过对专利申请量、申请人、技术路线演进进行分析，综述了该类化合物提取技术的研究进展，并对开发利用紫杉烷类化合物提出了建议。

关键词：紫杉醇；紫杉烷类；提取

Research progress of patented technology for extraction of taxanes

Han Wen

  (Patent Examination Coorperation Jiangsu Center of The Patent Office, CNIPA, Suzhou 215163, China)

Abstract: The status of patent applications involving taxane compounds in recent years was analyzed. Through the analysis of the number of patent applications, applicants, the evolution of technical routes, the research progress of extraction technology for these compounds was reviewed, and the Suggestions on the development and utilization of taxane compounds were put forward.

Key words: paclitaxel; taxanes; extraction

1引言

紫杉醇是从红豆杉属（Taxus.）植物中分离出来的一种四环二萜类化合物，是治疗卵巢癌、乳腺癌、非小细胞肺癌等的一线化疗药物。紫杉醇及其类似物被统称为紫杉烷类化合物，它们在结构、活性以及相互转化上密不可分，被统称为紫杉烷类化合物。最初是由美国化学家于分离得到的。在随后的10年间，对紫杉醇的研究几乎完全停顿。直到1979年才发现紫杉醇能够促进微管蛋白聚合成稳定的微管从而抑制细胞的有丝分裂，有效地阻止癌细胞的增殖，紫杉醇的开发、研究和应用才又成为社会研究的热点。1992年被美国 FDA批准为治疗晚期乳腺癌的特效药物而上市，伴随紫杉醇在临床上的优异表现，大批量的专利申请在世界范围内涌现出来，由于我国生产紫杉醇类药物始于1995年，因此作者通过分析、总结1995-2013年世界范围内的专利申请情况，对从天然产物中提取、分离紫杉烷类的工艺技术的研究进行考察，来分析提取分离紫杉烷类化合物相关专利技术的发展趋势。

1紫杉烷类化合物提取的现状

由于技术落后以及知识产权意识薄弱，1995年以前我国涉及紫杉醇提取分离技术的专利申请数目很少，1995-2004年的十年间仅为16件，年平均申请量约为1.6件。2005至2013年间达到46，年平均申请量达到约5.2件。近年来，随着科学技术的进步以及植物资源的相对丰富，我国对于提取分离相关方面的专利申请较多。而且随着时间的推移，国内的专利申请量已经超过了国外的申请量，除了我国在天然产物提取分离技术方面取得了长足的进步以外，知识产权保护意识的逐步建立也是刺激专利事业发展的有利因素。

    通过对世界范围内19年专利文献的统计分析，我们发现提取紫杉烷类化合物使用频率最高的三种植物分别是红豆杉（Taxus Chinensis）、东北红豆杉（Taxus cuspidata）以及加拿大红豆杉（Taxus canadensis）；而这三种植物主要产地为我国、东北亚地区（如日本、韩国）以及北美地区（如加拿大、美国），这三个地区的关于紫杉烷类化合物提取、分离专利数量也是相对较多的（通过对申请人地区分布进行分析得知，申请量排名前5位的国家分别是中国、美国、日本、韩国和加拿大），由此可见，植物资源的相对丰富，有利于天然产物化学相关研究的开展，也同时提醒我们，为了进一步有效开发利用紫杉烷类化合物，需要对相关地区的植物资源加以保护。

2专利技术路线研究进展

2.1提取物的制备技术

溶剂提取法是国内外提取紫杉烷类化合物最为传统、有效且目前使用仍最为广泛的方法，超过90%的专利申请采用该方法提取红豆杉中的紫杉烷类化合物。由于紫杉烷类化合物属于二萜类化合物，因此常用有机溶剂进行提取。常用的提取溶剂为二氯甲烷、甲醇、乙醇、甲醇-三氯甲烷 (1∶1)、乙酸乙酯或丙酮，也有使用水提取后有机溶剂沉淀的方法进行提取。提取方式一般为渗漉、加热回流、超声波辅助提取。提取前有的采用酶解技术以提高提取效率，有的采用生物转化的方式以提高植物材料中紫杉醇的含量。这些方法能耗较少，紫杉醇的回收率高，易于操作，多数专利申请中常将上述提取方法组合使用。例如：CN200810048272中，将红豆杉细胞悬浮后，将收获期的红豆杉细胞悬浮培养液过滤、匀浆破碎细胞后，通过滤膜超滤后、加入提取溶剂后在常温下用超声波辅助提取。

2.2超临界CO2萃取法

超临界CO2萃取法是国际上最先进的物理萃取技术，简称SFE。它是利用超临界条件下的液体作为萃取剂，从液体或固体中萃取出特定的成分，以达到某种分离目的的技术。近年来已逐渐被应用到紫杉醇的提取过程中，它可以在不破坏紫杉醇化学结构的同时，减少含氯有机溶剂的使用，避免了对环境的污染。最早把超临界流体萃取技术应用到提取分离紫杉醇的是Vandana  V等人[5]，他们发现以乙醇为修饰剂的超临界CO2流体可以有效地从太平洋红豆杉树皮中提取大部分紫杉醇。也有不使用夹带剂、利用超临界CO2萃取去除脂溶性杂质后，再采用酶解醇提法提取紫杉醇，实验证明获得的紫杉醇杂质较少，纯度较高。例如CN201110342140中：将1000g红豆杉干燥药材粉碎、过筛后，用超临界CO2萃取法进行提取，萃取温度：40-60℃，萃取压力：25-35MPa，萃取时间1-3h，不含夹带剂。

2.3新兴方法

近年来还涌现出一批新方法。例如采用连续逆流超声波提取法：将连续逆流超声波提取机组、溶剂控制与回收系统和渣料处理系统串联，使得提取、溶剂回收、废料处理形成规模化大生产系统。

大孔树脂直接吸附提取法从红豆杉中高效提取紫杉烷类有效成分：取红豆杉原料、粉碎后装入提取罐，弱极性大孔树脂装入树脂柱，周转加热罐先装入有机弱酸水溶液，洗脱溶剂罐装入洗脱溶剂，所述的洗脱溶剂为甲醇、乙醇或其水溶液，开启提取溶剂周转加热罐加热控温30～60℃，开启溶剂泵(1)把提取溶剂周转加热罐中的溶剂泵入提取罐，溶剂流过物料后经提取罐下部滤板过滤后进入大孔树脂柱，经大孔树脂吸附10-DABIII、7-木糖基紫杉醇后再流回提取溶剂周转加热罐，如此循环反复提取4～48小时，10-DABIII、7-木糖基紫杉醇等水溶性紫杉烷类物质即完全从红豆杉原料中提取出来并吸附在大孔树脂柱上，关闭溶剂泵(1)及提取溶剂周转加热罐出液阀门，开启压缩空气，把提取罐、树脂柱及管道中的液体全部吹回提取溶剂周转加热罐，再开启溶剂泵(2)，用洗脱溶剂把10-DABIII、7-木糖基紫杉醇水溶性紫杉烷类物质洗脱到洗脱液中，再浓缩回收洗脱液中的有机溶剂后，浓缩液用萃取溶剂萃取分层后浓缩有机相即得到10-DABIII、7-木糖基紫杉醇等水溶性紫杉烷类物质浸膏，提取收率不低于99％。

3结语

本文对近年来涉及紫杉烷类化合物的专利申请状况进行了分析，通过对专利申请量、申请人、技术路线演进进行分析，综述了该类化合物提取技术的研究进展。从中我们看出，由于拥有巨大的市场份额和销售前景，未来企业仍将是主导紫杉烷类化合物开发研究的主力。由于科研单位掌握着丰富的科研资源，因此如何有效利用各方优势，努力促进产学研优秀的成果转化，重视专利保护、真正的将专利技术转化为生产力，将是未来对该领域开发、研究的重点。

作者简介：韩文(1988-)，女，汉族，陕西渭南人，助理研究员，硕士，主要从事专利审查工作。