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狼毒大戟( Euphorbia fischeriana) 為大戟科狼毒屬植物，主產(chǎn)于中國北方，俗稱貓眼草。始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，其味辛、性平，有大毒，具有逐水祛痰，散結(jié)殺蟲的功效，臨床上用于腫瘤、結(jié)核病、皮膚病的治療。國內(nèi)外學(xué)者經(jīng)大量科學(xué)研究證實(shí)，狼毒大戟對(duì)腫瘤細(xì)胞抑制作用強(qiáng)，抗瘤譜廣，副作用小，具有一定的研發(fā)價(jià)值。沒食子酸乙酯( Ethyl gallate，EG) 是狼毒大戟干燥根中提取物的主要成分，白色結(jié)晶粉末；溶點(diǎn)149～153℃。是一種用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品，主要應(yīng)用在有機(jī)合成、食品、輕工業(yè)和電子工業(yè)。
傳統(tǒng)的沒食子酸乙酯的合成方法是以沒食子酸與乙醇為原料，用濃硫酸為催化劑和脫水劑，在100℃和條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)和回收乙醇，得到?jīng)]食子酸乙酯粗品，再經(jīng)洗滌、重結(jié)晶與脫色、冷卻離心、干燥等工序得到?jīng)]食子酸乙酯成品。
該合成方法存在的主要缺點(diǎn)是，沒食子酸乙酯的成品得率很低，僅為60～70%，因此產(chǎn)品成本費(fèi)用很高，造成成品得率低的主要原因有兩個(gè)：一是在酯化反應(yīng)體系中，濃硫酸既是催化劑和脫水劑，用量很大約為0.3～0.4（沒食子酸：濃硫酸的質(zhì)量比為1：0.3～0.4），濃硫酸又是強(qiáng)氧化劑，由于酯化反應(yīng)是在較高的溫度條件下進(jìn)行的，因此濃硫酸對(duì)參與反應(yīng)的原料沒食子酸和反應(yīng)生成物沒食子酸乙酯同時(shí)起到極強(qiáng)的氧化作用，甚至燒焦；二是酯化反應(yīng)中生成的水不能被脫水劑濃硫酸全部吸附，因此當(dāng)反應(yīng)體系達(dá)到平衡時(shí)，酯化反應(yīng)難以向正方向進(jìn)行，直接影響沒食子酸的轉(zhuǎn)化率。如何解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，已成為精細(xì)化工領(lǐng)域中待解決的難度較高的研究課題。
1. 抗腫瘤：沒食子酸乙酯對(duì)肝癌、胃癌、乳腺癌具有抑制生長的作用，實(shí)驗(yàn)采用硅膠柱色譜法、Sephadex LH-20 凝膠柱色譜法和半制備高效液相色譜法從狼毒大戟中提取分離沒食子酸乙酯，具有較高純度，并通過體外抗腫瘤活性的篩選證實(shí)，沒食子酸乙酯為狼毒大戟的抗腫瘤活性成分之一。對(duì) LOVO、A549、CAL-27 細(xì)胞均具有抑制腫瘤細(xì)胞增殖作用，且該藥物對(duì)不同細(xì)胞的作用存在差異，其中對(duì) LOVO 細(xì)胞作用最顯著。
還有實(shí)驗(yàn)室從狼毒大戟干燥根中提取到?jīng)]食子酸乙酯(EG)，以人乳腺癌雌激素受體不表達(dá)，即 ER-MDA-MB-231 細(xì)胞和雌激素受體表達(dá)，即 ER+ MCF-7 細(xì)胞為研究對(duì)象，結(jié)果表明 EG 可通過下調(diào)凋亡抑制蛋白 Bcl-2 表達(dá)，上調(diào)促凋亡蛋白 Bax 表達(dá)，表明 EG可下調(diào) Bcl-2 /Bax 表達(dá)誘導(dǎo) MDA-MB-231 細(xì)胞凋亡，從而抑制乳腺癌細(xì)胞增殖。EG 也是狼毒大戟治療乳腺癌的一個(gè)非常重要的生物活性成分之一。
此外，還有研究表明沒食子酸乙酯用于結(jié)腸癌細(xì)胞Lovo凋亡藥物的應(yīng)用，主要解決目前結(jié)腸癌化學(xué)治療毒副作用嚴(yán)重的問題；沒食子酸乙酯能有效的抑制結(jié)腸癌細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞Lovo發(fā)生凋亡，并考察其作用靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，其可上調(diào)caspase-3、caspase-8、caspase-9的表達(dá)，此化合物誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞的作用機(jī)理與激活線粒體通路和死亡受體通路密切相關(guān)，沒食子酸乙酯毒性小，安全性高，本發(fā)明尋找到?jīng)]食子酸乙酯抑制結(jié)腸癌增殖的作用機(jī)理與作用靶點(diǎn)，為沒食子酸乙酯作為藥物進(jìn)入臨床提供了理論依據(jù)。
2. 止瀉作用：有研究表明以沒食子酸乙酯作為活性成分或唯一活性成分用于制備止瀉藥物。沒食子酸乙酯可明顯抑制小鼠離體腸平滑肌收縮，可明顯降低小鼠稀便率，可明顯降低糖尿病大鼠血清胃動(dòng)素、胃泌素水平，改善腸道功能，說明沒食子酸乙酯具有顯著的止瀉作用，可望作為活性成分用于制備止瀉藥物，尤其是可望用于制備治療腹瀉或糖尿病胃腸功能紊亂的藥物，具有廣泛應(yīng)用前景。
一種沒食子酸乙酯的合成方法，它不僅能夠大幅提高沒食子酸乙酯成品得率，而且反應(yīng)無帶水劑，節(jié)約成本，降低單耗；該合成工藝穩(wěn)定可靠、純度大于99.5%。
技術(shù)方案如下：以沒食子酸、無水酒精和濃硫酸（含量≥98.0%）為原料，在反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行酯化，生成的水和乙醇混合蒸汽進(jìn)入反應(yīng)釜直接相聯(lián)的精鎦塔內(nèi)進(jìn)行分離，控制回流比2～1.5：1，使塔頂溫度控制在80～85℃，鎦出的乙醇返回反應(yīng)釜內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)，而精鎦塔底部的冷卻物（水和乙醇混合物）經(jīng)恒壓滴漏斗（內(nèi)裝有吸水3A分子篩）再進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)，酯化反應(yīng)8～10小時(shí)后，蒸餾回收乙醇，回收完乙醇后加軟水冷卻結(jié)晶、粗離心得到?jīng)]食子酸乙酯粗品；粗品在去離子水中溶解，用活性炭脫色、精過濾、精結(jié)晶、精離心得沒食子酸乙酯精品、干燥得沒食子酸乙酯成品。
所述原料沒食子酸與無水酒精和硫酸的投料比為：重量g：體積ml：重量g=1：4～5：0.1～0.2；所述酯化反應(yīng)釜直相聯(lián)精餾塔：精餾塔具有15～20個(gè)理論塔板數(shù)。塔頂溫度在80～85℃。所述分子篩：分子篩是3A分子篩，使用前必須在干燥箱中干燥至無水；3A分子篩用量是裝入恒壓滴漏斗內(nèi)200～250ml，（沒食子酸與3A分子篩用量比重量：體積=1：2～2.5）。所述酯化反應(yīng)溫度：酯化反應(yīng)溫度控制在85～90℃。
反應(yīng)原理是：在酯化反應(yīng)體系中，反應(yīng)生成的水與乙醇形成二元共沸物，共沸物經(jīng)過反應(yīng)釜直接相聯(lián)的精鎦塔內(nèi)進(jìn)行分離，鎦出的乙醇返回反應(yīng)釜內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)，而精鎦塔底部的冷卻物（水和乙醇混合物）經(jīng)恒壓滴漏斗（內(nèi)裝有吸水3A分子篩）再進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)，將反應(yīng)生成的水不斷帶出反應(yīng)系被分子篩吸附，使反應(yīng)向正式方向進(jìn)行，直至反應(yīng)完全；因濃硫酸在此反應(yīng)中只作催化劑，用量降低，它對(duì)參與反應(yīng)原料沒食子酸和反應(yīng)生成物沒食子酸乙酯的氧化作用極其微弱，因此有利于酯反應(yīng)的正向進(jìn)行；同時(shí)整個(gè)酯化反應(yīng)過程蒸餾回收乙醇過程在較低溫度下進(jìn)行，也有利于減小原料沒食子酸和反應(yīng)生成物沒食子酸乙酯的氧化作用，有利于提高酯化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。
[1] 簡白羽, 郭麗娜, 馬立威, 韓翠翠, 楊瑩, & 劉吉成. (2014). 狼毒大戟中沒食子酸乙酯的提取分離及抗腫瘤活性.中醫(yī)藥信息, (3), 7-9.
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