制备液相色谱法分离纯化卡前列甲酯

吕正敏，隋玲玲，王玉军，冯利艳，梁志敏

制备液相色谱法分离纯化卡前列甲酯

吕正敏，隋玲玲，王玉军，冯利艳，梁志敏

（东北制药集团股份有限公司，辽宁 沈阳 110027）

基于制备液相色谱法，开发与优化了卡前列甲酯的分离纯化工艺，制备得到高纯度卡前列甲酯样品。通过考察流动相的组成、流速等对分离效果的影响，确定制备型高效液相色谱条件为: 流动相为甲醇-水75∶25( 体积比) ，流速为 200 mL·min-1。结果显示，在该工艺条件下制备的卡前列甲酯纯度达到98%以上。

制备高效液相色谱；卡前列甲酯；纯化

前列腺素（PGs）是一类具有广泛的生理活性的化合物，在人体内含量很少。尽管其在人体内含量少，但是其对人体具有很重要的生理调节功能。PGs可以对人体的呼吸系统、心血管系统、中枢神经系统、生殖系统以及胃肠道平滑肌起到调节作用。因而，由PGs的衍生物形成的一系列药物在降血压、抗早孕、抗炎、抗病毒、胃溃疡、抗肿瘤等方面得到了广泛的应用。由于天然的PGs的来源少，半衰期短，体内代谢迅速，现阶段PGs主要依靠人工合成。人工合成PGs主要有3种方法，分别为：①利用Corey内酯为关键中间体合成PGs；②利用双环烯醛合成PGs；③利用环戊酮为关键中间体合成PGs。其中，利用Corey内酯为关键中间体合成PGs为目前工业化生产中较为常用的方法。这3种合成方法都很复杂，合成路线较长，在合成过程中产生的杂质以及光学异构体较多，采用传统的分离方法往往得不到好的分离效果，因此，找到合适的分离纯化方法显得尤为重要[1-3]。

卡前列甲酯结构式见图1，它是前列腺素F2α的衍生物。它可以收缩子宫平滑肌，作用强而持久，适用于难治性产后出血和用作中期流产的药物。自上市以来，产品疗效和安全性在临床实际应用中得到了广泛的认可[4-7]。

图1 卡前列甲酯结构式

它的合成方法复杂，在生产过程中主要产生的杂质有15-差向异构体（结构式见图2）、5,6位反式异构体（结构式见图3）、卡前列酸（结构式见图4）。

图2 15-差向异构体结构式

图3 5,6位反式异构体结构式

图4 卡前列酸结构式

为了得到高纯度的卡前列甲酯，国内外进行了一些研究。YANKEE[8]等使用普通硅胶柱层析分离卡前列甲酯，产物的收率（24%）和纯度（90%）都不能令人满意。李春亮[9]等和林炳昌[10]等使用模拟移动床技术分离卡前列甲酯，产品纯度仅在90%以上，但该方法对设备的性能要求和设备投入较高，不能满足工业化生产要求。HIRIYANNA[11]等使用手性填料分离该化合物，分离量小，得到的产物纯度不能令人满意，而且手性填料的价格非常昂贵，难以实现工业化生产要求。因此，开发出更有效且易于工业化生产应用的纯化制备方法是目前亟待解决的新课题。

制备高效液相色谱是一种利用高压、大流量输送系统在高载量、高分辨率、大内径分离柱上进行样品分离的色谱制备方法。它的工作原理是利用混合物中各组分物理化学性质的差异，使各组分以不同程度分布在两个不相溶的相中，各组分在两相的相对运动过程中，发生多次重新分布而达到分离的目的。该方法得到的产品在纯度、分离效率、回收率等方面都远远高于传统的柱层析分离方法[12-15]。因此，该方法近些年在药物的分离中得到了越来越广泛的关注。

在综合分析了大量文献基础上，本文采用反相高效液相制备色谱技术来分离、纯化卡前列甲酯。该方法具有分离速度快、收率高、工艺过程稳定、重现性好等优点[16]。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器：LC-6000制备液相色谱仪，北京创新通恒科技有限公司；旋转蒸发仪，EYELA公司。

试剂：甲醇，色谱纯；纯化水；乙醚，分析纯；饱和食盐水，自制；无水硫酸钠，分析纯。

1.2 制备液相色谱条件

色谱柱300×100 mm，自装ODS 填料（富士硅化学株式会社）。流动相为甲醇-水（体积比75∶25），流速为200 mL·min-1。紫外检测器波长为202 nm。

1.3 操作方法

将4 g卡前列甲酯粗品溶解于20 mL甲醇中，用0.45 μm有机滤芯过滤后，滤液上样至装有粒径为10 μm的十八烷基硅烷键合硅胶柱中，进行反相高效液相制备色谱分离纯化，分段收集流分，并用HPLC检测流分的纯度，合并HPLC纯度>97%的流分，得到卡前列甲酯洗脱液。

将卡前列甲酯洗脱液减压浓缩回收甲醇，残留物用乙醚提取3次，每次用200 mL乙醚，合并有机层，用200 mL盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩蒸干得到油状物3.3 g，收率82.5%。HPLC检测纯度为98.4%。

2 结果与讨论

2.1 流动相种类对分离纯化卡前列甲酯的影响

本文对制备液相色谱的流动相种类进行了考察，选取了乙腈-水、甲醇-水两种流动相进行了考察，结果见表1。

表1 流动相种类对分离纯化卡前列甲酯的影响

从表1中可以看出，乙腈-水、甲醇-水这两种流动相系统收率相差不多，但考虑到制备液相所使用的溶剂量较大，甲醇比乙腈价格低廉，并且毒性较小、更容易回收利用，所以选用甲醇-水作为本研究的流动相体系。

2.2 流动相组成对分离纯化卡前列甲酯的影响

本文对流动相中甲醇与水的比例进行了考察，结果见表2。

表2 甲醇与水的比例对分离纯化卡前列甲酯的影响

由表2可以看出，当流动相中甲醇的比例增加时，流动相的洗脱能力增强，各组分的出峰时间缩短，因而循环周期显著缩短。故收率也随着甲醇含量的增加而变大，流动相的消耗量则相应的减少。这就意味着产品流分浓度增加，在回收流动相溶剂时所消耗的能源也会减少。但当甲醇与水的比例超过75∶25时，由于流动相洗脱能力增强太多，各组分峰逐渐重叠，使得分离效果下降，达不到分离目的，收率也在降低。综上所述，本实验选用的甲醇与水的比例为75∶25。

2.3 流速对分离纯化卡前列甲酯的影响

增加流速能够提高制备型色谱的收率，但是有一个恰当的值，超过该流速，固定相的内扩散阻力将起到控制作用，降低了分离能力，达不到分离效果。因此，本文对流速分别为150、180、200、 220 mL·min-1时分离纯化卡前列甲酯效果进行了考察，结果见表3。

表3 流动相流速对分离纯化卡前列甲酯的影响

从表3中可见，流速增加，整体的分离时间缩短，可以提高收率，在流速为200 mL·min-1时，产品的收率最高，超过该流速，各组分峰之间重叠增加，分离效果下降，分离能力降低，色谱峰扩散加剧，纯度会下降，收率也会下降。因此，选择流速200 mL·min-1较为合适。

3 结 论

本实验采用高效制备液相色谱法从卡前列甲酯粗品中分离纯化了卡前列甲酯。通过考察流动相的组成、流速等对分离效果的影响，确定制备型高效液相色谱条件为: 流动相为甲醇-水75∶25（体积分数），流速为 200 mL·min-1。本纯化工艺具有分离速度快、收率高、工艺过程稳定、重现性好等优点。所采用的流动相使用单一有机溶剂，有利于溶媒的回收使用，从而降低溶媒的耗量和生产成本，适用于工业化生产。

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Separation and Purification of Carboprost Methylate by Preparative High-performance Liquid Chromatography

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（Northeast Pharmaceutical Group Co., Ltd., Shenyang Liaoning 110027, China）

The development and optimization of separation and purification methods for high purity carboprost methylate were performed based on preparative high-performance liquid chromatography. The separation condition was investigated from mobile phase composition and flow rate , finally the conditions were determined as follows: mobile phase of methol-water (75∶25)，flow rate 200 mL·min-1.The results showed that the purity of carboprost methylate was higher than 98%.

Preparative high performance liquid chromatography; Carboprost methylate; Purification

2021-05-24

吕正敏（1989-），女，辽宁省沈阳市人，工程师，硕士， 2014年毕业于沈阳药科大学药学专业，研究方向：药物合成。

R914

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1004-0935（2021）12-1810-03