近期,上海有机所田伟生教授带领的团队经20余年的努力,完成用双氧水代替铬酐氧化降解剑麻皂素百公斤的洁净技术工业化试生产后,成功与江苏常州佳尔科药业集团有限公司正式签订了《甾体皂甙元洁净氧化降解技术》转让合同。随着这一技术的推广应用,我国甾体皂素生产及深加工中的重大环境污染问题有望彻底解决,同时该洁净生产技术也会产生其经济和社会效益。
“甾体皂素”(化学名为甾体皂甙元)包括剑麻皂素和薯蓣皂素等,都是生产甾体药物的基本原料。我国是生产甾体皂素的大国,仅薯蓣皂素的最高年产量曾达到4000吨以上,占全球产量的90%左右;剑麻皂素大量存在于我国剑麻制麻的工业污水中,随着我国环保治理力度的不断加强,从污水中提取获得的剑麻皂素的产量也将迅速增长。
甾体皂素作为合成甾体药物的基本原料,首先需要通过氧化降解反应使甾体皂甙元转化成为相应的孕甾酮醇乙酸酯。目前采用的技术仍为上世纪三十年代未美国化学家马克发展的铬酐氧化降解法,该技术存在着严重的环境污染和资源浪费问题,每氧化降解1吨薯蓣皂素,不仅会产生4吨含金属铬的环境污染物,由于转化效率问题还会浪费四分之一的起始原料。
为了解决原有技术困扰我国甾体药物工业发展的难题,田伟生团队从1990年起系统研究了甾体皂素与双氧水和氧气(最洁净的氧化剂)的各种反应条件与机理,了解企业需求,通过反复优化反应工艺条件,终于完成了这一洁净技术的产业化试生产,获得了满意研究结果。新技术不仅可以制造孕甾-16-烯-20-酮-3-醇乙酸酯(单烯)等合成甾体药物的重要中间体,同时还能合成得到价值更高的手性试剂。这些手性试剂是合成手性药物(如麝香酮、阿加曲班等)、高效手性农药(昆虫信息素和保幼激素)和名贵香料的重要原料。新技术实现了甾体皂素原材料的“百分百”利用,并从“源头”消除了污染物的产生,从而提供了又一个化工产品生产“零排放”的成功实例。