¿Cuál es el método de producción del polvo de Octacosanol?

El nombre químico de octacosanol es 1-octacosanol, comúnmente conocido como poliglicol o montanol. Es un alcohol alifático más alto con una estructura sólida blanca que es insoluble en agua, pero soluble en disolventes orgánicos como éter, cloroformy éter de petróleo. Se encuentra ampliamente en la naturaleza [1-2] y está contenido en la epiderde las hojas, taly frutos de muchas plantas. El Octacosanol se encuentra principalmente en productos naturales como la cera de salvado de arroz, cera blanca de insectos, aceite de germen de trigo, cera de abejas y cera de caña [3], y existe principalmente en forma de carboxilato. Con el fin de desarrollar y utilizar los recursos de octacosanol, los investigadores han realizado una investigación en profundidad y han informado sobre sus propiedades. Por ejemplo, el octacosanol tiene actividades fisiológicas como anti-fatiga [4-6], mejorar la capacidad de ejercicio [7], anti-oxid[8], aumentar la resistencia, la energía y la fuerza física, y mejorar la función miocárdica [9-11]. Además, en términos de medicina, octacosanol también tiene una amplia gama de actividades biológicas, tales como la reducción de colesterol [12-13], la reducción de lípidos en la sangre [14-16], el alivio de Alzheimer&#Enfermedad 39;s [17-18], promueve el crecimiento del pelo [19], previene la aterosclerosis [20-21], protege el hígado [22], antiinflamatorio [23], protege contra la isquemia cerebral [24], alivia la diarrea [25], previla necrosis miocárdica [26], y tiene propiedades antitumorales [27]. Mientras tanto, octacosanol también tiene buena seguridad [28-29]. Por lo tanto, el octacosanol ha sido ampliamente utilizado en alimentos funcionales [30-32], productos para la salud [33-34], cosméticos [35], alimentos [36-37], y la industria farmacéutica.

Actualmente, hay muchos productos relacionados que contienen octacosanol en el mercado, como el arroz de levadura roja, la sacarosa, la semilla negra, la linaza, el policosanol, las cápsulas de octacosanol arginina y las cápsulas de aceite de octacosanol. Con el fin de utilizar científicamente los recursos de octacosanol, el desarrollo y utilización de alimentos funcionales, productos para la salud, cosméticos, y especialmente el campo farmacéutico es la dirección y la tendencia que promoverá el desarrollo de esta industria. Entre ellos, un suministro estable de materias primas es la base que garantizará el desarrollo de la industria. Con el fin de ayudar al desarrollo de la industria de alkanol de alto nivel y asegurar el suministro de materias primas, este artículo ofrece una visión general de los métodos de preparación o formas de obtención de octacosanol.

1 extracción y separación de productos naturales

1.1 extracción de saponificación

El Octacosanol se encuentra principalmente en las ceras naturalesTales como cera de salvado de arroz, cera de abeja, cera de caña de azúcar y cera de carnauba. Cuando las ceras naturales se utilizan como materia prima para extraer octacosanol, el método de extracción de saponificación se utiliza generalmente. El proceso generalmente involucra tres pasos: saponificación, extracción o desaponificación, y separación. Para la saponificación, una cantidad ligeramente excesiva de hidróxido de sodio o hidróxido de potasio se utiliza generalmente como base, con etanol o agua como disolvente y una temperatura de 80-100 °C. Para la etapa de extracción, generalmente se utilizan disolventes orgánicos con baja polaridad, como éter de petróleo, hexano, benceny gasolina. La técnica de desaponificación es la siguiente: una solución de CaCl2 saturo una solución de etanol CaCl2 se añade a la mezcla de saponificación, se calienta a fondo y se filpara eliminar el ácido. La tecnología de separación es un paso clave en la obtención de alkanols superiores de alta pureza. Los principales métodos son recristalización, cromatode columna, destilación al vacío y destilación molecular. El método general para la prueba de octacosanol es la cromatode gases (GC) o cromatode gases espectrode masas (GC-MS). Se ha llevado a cabo una amplia investigación sobre la extracción de octacosanol de las ceras naturales. Los principales resultados de la investigación se muestran en la tabla 1.

1.2 extracción supercrítica de CO2

Debido a que la extracción supercrítica de CO2 tiene las ventajas de combinar extracción y separación, alta eficiencia, bajo consumo de energía, no residuo de disolvente, y buena seguridad, cuando se extraaltos alcaloles de ceras naturales, además de los métodos de preparación anteriores, la extracción supercrítica de CO2 también se utiliza ampliamente para extraer y preparar octacosanol. Por ejemplo, You Pengcheng et al. [48] utilizaron bagaza como materia prima, después de la saponificación se utilizó la extracción supercrítica de CO2, con una tasa de extracción de 8. 24 y 24. 80% de octacosanol en el extracto. Yang Huqing et al. [49] utilizaron bagazo de caña de azúcar como materia prima y utilizaron el mismo método, con una tasa de extracción de 6,42% y 53,14% de octacosanol en el extracto.

1.3 reducción de la extracción

Basado en el principio de la extracción de saponificación, la tasa de extracción de la sustancia activa diana octacosanol no es alta y la parte ácida del recurso no se utiliza plenamente. Debido a que los ésteres pueden ser reducidos a alcoholes bajo la acción de agentes reducfuertes, tanto el éster como las partes ácidas pueden ser reducidas a alcoholes. Por lo tanto, la reducción de ceras naturales para preparar alcanoles de alta calidad es una forma de resolver este problema. Ma Li et al. [50] llevaron a cabo investigaciones sobre la preparación de alcaloles de alta calidad mediante la reducción de cera de abejas utilizando tetrahidroaluminio (LiAlH4) como agente reduc, tetrahidrofurano (THF) como disolvente y una temperatura de 65 °C. Los resultados mostraron que después de 5 h de reacción, la tasa de conversión de alkanols de alta ley alcanzó 95% a 98%, y el rendimiento de octacosanol fue de 32%. La fórmula general para la reducción de ésteres se muestra en la figura 1.

2 síntesis química

Debido a los recursos naturales limitados, la síntesis química es una manera eficaz de obtener alta pureza y alto valorPolvo de octacosanol. Actualmente hay tres estrategias principales para la síntesis de octacosanol, a saber, la adición de una cadena de decanilo a una cadena de octadecanilo, la adición de una cadena de dodecanilo a una cadena de hexadecanilo, y la adición de una cadena de docosanoilo a una cadena de hexanoilo.

2.1 síntesis de una cadena de decanilo más una cadena de octadecanilo

2.1.1 preparación con 1,10-decanediol como materia prima

El proceso principal del primer método (utilizando el método de síntesis de Zhang Hongkui [51] como ejemplo) es utilizar 1,10-decanediol como materia prima de partida, Este intermediario reaccionó con polvo de magnesio en disolvente tetrahidrofurano (THF) con 1,2-dibromoetano como iniciador al bromuro de magnesio intermediario (10-((tetrahidro2h-pyran-2-il)oxy) decil) (3). Por otro lado, se utilizó alcohol octadecilico como materia prima y al reaccionar con ácido p-toluenosulfónico (TsOH) se obtuvo el intermediario 4-metilbencensulfónico ácido octadecilico éster (4). Con yoduro de cuprous (CuI) como catalizador, t = -78-5 °C, la reacción de acopldel intermediario (10-((tetrahidro-2h-pyran-2-il)oxy) decil) bromuro de magnesio (3) y el intermediario 4-metilbencensulfonato octadecil éster (4) se llevó a cabo para obtener el intermediario 2-(octacosiloxi) tetrahidro-2h-pyran (5), y finalmente, en un sistema TsOH-MeOH, para proteger y obtener el objetivo octacosanol (6) con un rendimiento total de 61,4%. La ruta sintética se muestra en la figura 2.

En la actualidad, hay muchos informes de investigación similares sobre la síntesis de octacosanol [52-56], pero también hay diferencias en los enlaces específicos. Por ejemplo, Li Weili et al. [52] usaron 1-bromooctadecano como materia prima de carbono-18, y al mismo tiempo, antes del acopl, el intermediario 2-((10-bromodecil)oxy) tetrahidro-2h-pirano (2) fue primero convertido a 2-((10-yododecilo)oxy) tetrahidro-2h-pirano reaccionando con NaI. En la protección del hidroxilo, Maeda et al. [54] usaron un pivalato como agente protector.

En el segundo paso de la protección hidroxilo, Sarakinos et al. [55] usaron 3,4-dihidro-2h-pirano, tert-butildimetilclorosilane y bromuro de bencilo como reactivos protectores, respectivamente. En la reacción de acopl, el THF se utilizó como disolvente, el Li2CuCl4 como catalizador, y la temperatura estuvo entre -20 y 0 °C. Los tres intermediarios hidroxilprotegidos reaccionaron con clorde octadecimagnesio para dar los productos de condens. En la etapa de desproprotección, los intermediarios protegidos tetrahidro2h-pyran y tert-butildimetilsilifueron desprotegidos bajo condiciones de ácido para dar los productos desprotegidos, y en la desproprotección de los condensados de bencilo, fue exitosamente desprotegido bajo condiciones de Pd/C-H2. Kunkuma et al. [56] usaron ácido sebácico como materia prima para preparar 1,10-decanediol en dos pasos: metilación y reducción con tetrahidroaluminio. En el segundo paso, el tert-butildimetilclorosilano fue usado como un reactivo protector de hidroxilo. El grupo hidroxilo terminal fue oxidado a un aldehído antes del acoplamiento, y la reacción de Wittig fue utilizada para el acoplamiento. Hubo un total de 8 pasos en la reacción, con un rendimiento total de 81.75%.

2.1.2 preparación con ácido undec10-enoico como materia prima

Giancarlo et al. [57-58] usaron ácido undec-10-en-1-oico como material de partida y lo metilaron con metanpara obtener el metil intermedio undec-10-enoato (14). El compuesto fue luego oxidado con OsO4-NaIO4 para obtener el intermediario meti10-formil-decanoato (15). En la preparación de la unidad de la cadena de octadecilo, el 1-bromooctadecano se utilizó como materia prima para obtener el bromuro de octadecilo trifenilfosfonio intermediario (12) en un solvente de tolueno reaccionando con trifenilfosfina. En la etapa de acopl, el n-butillise se utiliza como un ácido ligante en el disolvente THF, y el bromuro de octadecil trifenil fosfonio intermediario (12) se condensa con el intermediario 10-formil decanoic ácido metil éster (15) para dar el intermediario (E) -heneicosa-10-enoil metil éster (16). Luego, en disolvente metanmetan, se utiliza Pd/C-H2 como agente reducpara obtener el intermediario metiloctacosanoato (17). Finalmente, LiAlH4 fue utilizado para reducir el compuesto para obtener el octacosanol objetivo. Este método implica un total de 6 pasos y un rendimiento total del 90%. La ruta sintética se muestra en la figura 4.

2.2 síntesis de la cadena dodecilo con la cadena hexadecilo

Feng Youjian et al. [59] usaron ciclodecanona como materia prima y una morfoamina secundaria bajo la catálisis del ácido p-toluenosulfónico para obtener el intermediario enamina (18). El intermediario enamina fue reaccionado con clorde hexadecanilo en un sistema trietilamo-cloroformpara obtener el intermediario 2-tetradecilciclotetradecana-1,3-diona (19). El intermediario 19 se abrió bajo condiciones básicas de NaOH para dar sal de sodio de ácido intermedio 13-oxo-octacosanoico (20), que luego se redujo con borohidrde de sodio para dar octacosanoato de sodio intermedio (21), que se acidificó para dar ácido octacosanoico intermedio (22), que se esterificó con etanol para dar ácido etilico octacosanoico intermedio éster (23), y finalmente se redujo con LiAlH4 para obtener el compuesto objetivo 6. Este método contiene 7 pasos con un rendimiento total de 77,7%. La ruta sintética se muestra en la figura 5. En el método sintético reportado por Braier et al. [60], a excepción del uso de acetonitrilo como disolvente en el paso 2 y metanpara la esterificación en el paso 6, las técnicas sintéticas restantes son básicamente las mismas que las de Feng Youjian's método.

2.3 síntesis de una cadena de docosilo con una cadena de hexilo

Li Jiangnan et al. [61] usaron ácido (Z) -13-docosenoico (ácido erúcico) como material de partida, y en un diclorometano solvente, usaron dióxido de dicloroazufre (SOCl2) como reactivo de cloroacilación para preparar el intermediario (Z) -13-docosenoilo clor(24) para su uso posterior. Usando ciclohexanona como materia prima, 4-(ciclohex-1-en-1-il)morpholine (25), un intermediario de enamina, fue obtenido por condenscon morpholine en presencia de ácido p-toluenosulfónico como catalizador. El intermediario enamina se condensa con el intermediario 24 en un sistema Et3-CH2Cl2 para dar intermediario (E)-2-(docos-13-enoil) ciclohex-1-ona (26). Después de la reacción con NaOH, el intermediario 26 se acidifica para dar el intermediario (E) -7-oxo-docos-19-ácido enoico (27). El intermedio 27 se reduce con Pd/C y H2 para dar el intermedio 7-oxotetracosanoico (28), el intermedio 28 se reduce con el método de reducción alcalina de Huang Minglong para dar el intermedio tetracosanoico ácido (22), y finalmente el objetivo 6 se obtiene por reducción con LiAlH4 en el disolvente THF.

3 conclusión

El Octacosanol tiene actividades fisiológicas tales como aumentar la fuerza física y la resistencia, anti-fatiga, hidratante y antiarrugas, y es ampliamente utilizado en productos farmacéuticos, productos para la salud, alimentos, cosméticos y otros campos. Debido a los efectos especiales y fuentes limitadas de octacosanol, el valor añadido de octacosanol de alta pureza es extremadamente alto. Con el aumento de la población mundial obesa y la tendencia de intensificación del envejecimiento de la población en China, la demanda de productos que puedan mejorar efectivamente la forma física y promover la salud es cada vez más urgente. Se estima que para 2030, la población obesa en China llegará a 329 millones, y la población mayor de 60 años llegará a 296 millones. Este enorme grupo de consumidores ofrece un enorme mercado para compuestos con funciones promotoras de la salud como el octacosanol. Con el fin de satisfacer la creciente demanda de productos de salud octacosanol en el futuro, la oferta de materias primas para el producto debe abordarse.

Entre estos, los métodos de síntesis de preparar alcanoles de alto nivel a partir de ceras naturales por reducción, extraer octacosanol por destilación molecular, y utilizar ácido erúcico y ciclohexanona como materias primas, y luego pasar por los procesos de transformación de acilación, enaminación, condensde enamina, apertura de anillo, reducción de carbonilo simple, reducción de ácido, etc., son el soporte técnico clave para resolver o asegurar el suministro de materias primas. A medida que la gente presta más y más atención a la calidad de vida y la salud, exigen que los gobiernos estatales y locales introduzcan políticas de incentivos para promover el desarrollo integrado de la industria de la salud y la industria química fina, y que las empresas de la industria octacosanol aumenten la inversión en investigación y desarrollo, promuevan la innovación tecnológica y mejoren la calidad de los productos. Se espera que el octacosanol y otras industrias de alto alkanol aprovechen las oportunidades de desarrollo, fortalezcan los intercambios internacionales y la cooperación, profundice la innovación tecnológica, optimola estructura del producto, y mejore la influencia del producto, a fin de trabajar con el mercado para promover conjuntamente la prosperidad y el desarrollo de la industria global de alto alkanol.

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