專利名稱：合成葡醛內酯工藝的質控方法
技術領域：
本發明涉及一種合成葡醛內酯的工藝的質控方法，具體涉及以葡萄糖為起始原料 合成葡醛內酯時，用高效液相色譜法對工藝進行質控的方法。
背景技術：
葡萄糖醛酸內酯，簡稱葡醛內酯。英文名Glucurolactone、Glucurone、Guronsan。 化學名稱為D_(+)-呋喃葡萄糖醛酸_ Y _內酯。葡萄糖醛酸及其內酯的主要制備方法有生物發酵法、無機氧化法、催化氧化法等。 生物發酵法目前僅限于探索研究。無機氧化法反應時間長、環境污染大、產品收率低、產品 成本高。用糖類物質作為起始原料，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，生產成本低。但催化氧化法的反應過程中，各反應終點不易判斷，難以控制反應進行程度，很容 易發生過度反應或反應不足，生成副產物多，使產率低，副產物分離困難。因此需要建立一種質控方法，能夠在葡醛內酯合成工藝的每一步反應時準確判斷 反應終點，以嚴格控制反應過程。

發明內容
本發明的目的是建立一種質控方法，在用葡葡糖作為起始原料合成葡醛內酯時， 能夠對原料、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的終點。以葡萄糖為起始原料合成葡醛內酯的工藝有四步，產生三種中間體1、葡萄糖經甲苷化反應生成葡萄糖甲苷；2、葡萄糖甲苷經催化氧化，生成葡萄糖甲苷氧化物；3、葡萄糖甲苷氧化物經水解后生成葡萄糖醛酸；4、葡萄糖醛酸經內酯化生成葡醛內酯粗品，精制后得到葡醛內酯成品。本發明采用高效液相色譜法，可對上述工藝中原料、各中間體和終產物進行質量 控制，并能準確判斷各步反應終點。葡萄糖類物質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物，氨基柱無法對此 進行分離測定，無法對合成工藝進行監控。本方法開創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-二乙烯基苯交聯樹脂柱，可選用鈣、鈉、鉀、氫、鉛和銀 型陽離子交換柱。色譜柱優選為氫型陽離子交換柱。柱溫優選為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，優選 硫酸，流動相中酸的濃度范圍為0. 0001mol/L 0. lmol/L。
經方法學驗證，用本方法測定得到了良好的線性，精密度及準確度。采用本方法進行質量監控及反應控制的生產工藝，生產成本大幅度下降，生產工 藝穩定、產品質量穩定，純度高(葡醛內酯含量達99. 5%以上，包括葡葡糖醛在內的其他單 個雜質均小于0. )，已達到年產3000噸的規模。本方法具有以下優點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酯；2、方法準確。能準確的檢測出各反應終點。避免過度反應或反應不足，減少副產 物的生成；3、開創性地采用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是氧化反應監控_氧化開始時的高效液相色譜圖；圖2是氧化反應監控_氧化結束時的高效液相色譜圖；圖3是水解反應監控_水解開始時的高效液相色譜圖；圖4是水解反應監控_水解結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明，但是本發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，理論板數按葡萄糖甲苷峰 計算應不低于3000，對稱因子應在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值:
-葡萄1;復甲苷供試品干燥失重。3、系統適應性實驗1)操作步驟取對照品溶液20 iU進樣，連續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。表1系統適應性實驗數據 2)結論葡萄糖甲苷峰峰面積的RSD%小于2. 0%，理論板數大于3000，拖尾因子 在0. 8 1. 5的范圍內，滿足系統適應性要求。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)測試結果表2葡萄糖甲苷定量限數據 結論信噪比(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)測試結果表3方法精密度測試結果 3)結論精密度良好，符合要求。7、驗證范圍內的線性測定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 度和相應的峰面積進行線性回歸，得回歸方程及相應的線性回歸系數。測試結果表4葡萄糖甲苷線性測試結果
2)結論在0. 78mg/ml 12. 29mg/ml范圍內線性良好，符合要求。8、溶液穩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，考察溶液穩定性。表5溶液穩定性 結論對照品溶液和樣品溶液在8小時內均穩定。對三批樣品的測定結果見表6。表6三批樣品的測定結果 結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終點的監控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)在反應過程中取氧化反應液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終點。3、測定結果反應開始時，葡萄糖甲苷有a和0兩種異構體。這兩種異構體的總量約為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開始時反應物和產物的相對含量 反應終點時，葡萄糖甲苷已經全部反應。生成的葡萄糖甲苷氧化物有a和日兩 種構型。總量約為98%，當a和0葡萄糖甲苷含量均為0時，表示達到反應終點(見圖 2)。表8葡萄糖甲苷氧化反應結束時反應物和產物的相對含量 實施例3葡萄糖甲苷氧化物水解反應終點的監控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)在反應過程中取氧化反應液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終點。3、測定結果
反應開始時，由于在前面甲苷氧化完畢后有濃縮加熱的工藝步驟，因此已經有部 分的葡萄糖甲苷氧化物水解生成葡萄醛酸和葡醛內酯(見圖3)。表9葡萄糖甲苷水解反應開始時反應物和產物的相對含量 反應終點時，葡萄糖甲苷氧化物大部分都水解完全，由于結構上的差異，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，副反應會增加，最后葡醛內酯的收率反而 降低(見圖4)。表10葡萄糖甲苷水解反應結束時反應物和產物的相對含量 實施例4葡萄糖甲苷氧化反應終點的監控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)在反應過程中取氧化反應液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終點。3、測定結果反應開始時，葡萄糖甲苷有a和0兩種異構體。這兩種異構體的總量約為91%。 此時還沒有葡萄糖甲苷氧化物；反應終點時，葡萄糖甲苷已經全部反應。生成的葡萄糖甲苷 氧化物有a和0兩種構型，總量約為95% (見表11)。
表11葡萄糖甲苷氧化反應開始與結束時反應物和產物的相對含量 實施例5葡萄糖甲苷氧化物水解反應終點的監控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)在反應過程中取氧化反應液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終點。3、測定結果反應開始時，由于在前面甲苷氧化完畢后有濃縮加熱的工藝步驟，因此已經有部 分的葡萄糖甲苷氧化物水解生成葡萄醛酸和葡醛內酯；反應終點時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開始、結束時反應物和產物的相對含量 實施例6葡萄糖甲苷氧化反應終點的監控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)在反應過程中取氧化反應液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終點。3、測定結果反應開始時，葡萄糖甲苷有a和0兩種異構體。這兩種異構體的總量約為92%。 此時還沒有葡萄糖甲苷氧化物；反應終點時，葡萄糖甲苷已經全部反應。生成的葡萄糖甲苷 氧化物有a和0兩種構型，總量約為94% (見表13)。表13葡萄糖甲苷氧化反應開始與結束時反應物和產物的相對含量 實施例7葡萄糖甲苷氧化物水解反應終點的監控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)在反應過程中取氧化反應液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終點。3、測定結果反應開始時，由于在前面甲苷氧化完畢后有濃縮加熱的工藝步驟，因此已經有部 分的葡萄糖甲苷氧化物水解生成葡萄醛酸和葡醛內酯；反應終點時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開始、結束時反應物和產物的相對含量
權利要求
一種合成葡醛內酯工藝的質控方法，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 烯基苯交聯樹脂色譜柱。
3.權利要求2所述的方法，所述色譜柱為氫型磺化苯乙烯_二乙烯基苯交聯樹脂色譜柱。
4.權利要求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
本發明提供了一種以葡萄糖為起始原料合成葡醛內酯時，用高效液相色譜法對工藝進行質控的方法。本發明開創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酯，并能夠準確判斷每一步反應的終點，避免過度反應或反應不足，減少副產物的生成。
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 優先權日2009年4月20日
發明者霍立 申請人:重慶華邦制藥股份有限公司