来源：竞技宝测速官网登录入口 发布时间：2026-08-21 11:17:45 60
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本发明涉及从原料中提取和纯化紫杉醇和类紫杉醇(taxoid)的方法和设备。该方法和设备之特征是用临界或接近临界的流体从浆果紫杉针叶和其它部分提取和纯化的紫杉醇。
用有机溶剂提取植物原料，微生物和海洋微生物得到许多显示抗肿瘤活性的化合物已被证实。将这些化合物作为化学治疗和抗HIV剂进行研究已经受到其低天然丰度和不利的常规提取技术的阻碍。这种化合物的一个例子为紫杉醇(NSC125973)，一种由西部短叶紫杉衍生的二萜植物产品。现在临床试验中该药对晚期卵巢癌和许多其它癌症显示出惊人的30-40％的响应率。但是这种药供应不足。
目前，用有机溶剂从粉碎的短叶紫杉树皮中提取紫杉醇有三个主要步骤，另有四个主要步骤进行色谱纯化。该提取方法由粉碎的树皮开始，将树皮用甲醇在50-55℃渗滤三次。然后用甲醇浓缩提取液。接着将浓缩的甲醇提取液分配在二氯甲烷和水之间。将含紫杉醇的二氯甲烷馏分浓缩。将二氯甲烷浓缩液溶解在50/50丙酮己烷中，过滤混合物除去不溶物。该有机提取方法产生淡黄色浆状物，其中固体含量约为粉碎树皮的1.3％。
常规纯化包括四个主要步骤进行。首先，将从提取方法中得到的丙酮己烷混合物在Florisil柱上用70/30己烷丙酮混合物进行色谱分离，得到含紫杉醇的馏分。然后将紫杉醇馏分浓缩至干。该步骤可重复进行多达九次。第二，将紫杉醇浓缩物在甲醇和水的混合物中结晶然后在丙酮和己烷的混合物中重结晶，得到纯度85-95％紫杉醇。第三，将紫杉醇在装有2.5％异丙醇或2.5％正-丁醇的二氯甲烷硅胶上进行色谱分离，得到纯度为约98％的紫杉醇。第四，将紫杉醇溶解在丙酮中，溶液过滤，并将紫杉醇在丙酮∶己烷的混合物中重结晶。
这种有机相提取和色谱纯化方产生纯度为99％的紫杉醇，约为粉碎树皮的0.014％。通过这种技术生产紫杉醇具有以下缺陷(i)提取和纯化过程耗时；(ii)在苛刻环境下的长滞留时间；和(iii)总产率低。短叶紫杉树皮通常是从成年树(100-200年)获得，收获这种树皮是困难和昂贵的，而且其供应量有限。因此这种树有灭种的危险。正在进行大量研究以寻找其它生产途径和原材料来源。一些其它生产途径包括从最相近的类紫杉醇，10-脱乙酰基浆果赤霉素III进行全合成和半合成。其它原料包括装饰紫杉针叶，嫩枝，新芽和植物细胞培养物。除了尚未完全实现的全合成(可能很难商业化)外，这些技术都需要从生物质源中提取和纯化类紫杉醇。
装饰紫杉针叶有几率会成为非常着迷的原料资源。这种针叶中含有大量的类紫杉醇，而且为在苗圃和农场容易繁殖的再生源。
但是，这种针叶存在着附加处理问题。这种针叶中含有大量的可被有机溶剂提取的蜡和非极性成分。一些非极性蜡可用己烷溶剂预洗除去。但是一些相近于类紫杉醇的组分在用二氯甲烷和甲醇混合物的主要常规溶剂提取中会与紫杉醇一起被提取出来，用有机溶剂从这种针叶中提取的总量为35-42％(与树皮的25％比较)。然而其中相当大的百分含量不是紫杉醇而是被一起提取出来的杂质。最初的针叶中还含有大量的水(约60％)。
因此用针叶提取和纯化紫杉醇的方法变得比前述用树皮的方法更复杂，更浪费时间。
本发明涉及从含有类紫杉醇和蜡及其它组分的原料中提取和纯化紫杉醇和类紫杉醇的方法和设备。本发明特别适用从浆果紫杉针叶中提取类紫杉醇，如紫杉醇。实施方案的特征是临界和接近临界流体。
这里所用术语“临界流体”意指于临界压力和临界温度的流体或大于临界压力和临界温度的流体。超临界流体意指在大于临界压力和临界温度的流体，因此术语“临界流体”为术语“超临界流体”的上位概念。术语“接近临界流体”意指接近于但不是在临界压力和/临界温度的流体；特别是在和大于临界压力但是在临界温度之下的流体。接近临界流体用来说明具有密度类似于临界流体的流体。为了方便，用“CoNC流体”表示临界或接近临界流体。
本发明一个实施方案的特征是从含有类紫杉醇的原料中提取类紫杉醇的方法。该方法非常适合于那些含有在用常规溶剂提取技术时与类紫杉醇一起被提取出来的蜡和其它组分的原料。该方法有将原料经过脱蜡的步骤。脱蜡条件包括将原料经过第一流体，这种第一流体为非极性CoNC流体。将蜡溶解在第一流体中以形成富蜡提取物和脱蜡原料。该方法进一步包括从脱蜡原料中分离类紫杉醇的步骤，即将脱蜡原料经过第二流体以形成紫杉醇类提取物和剩余原料。第二流体是CoNC流体和极性共溶剂的混合物。将富蜡提取物和紫杉醇类提取物经过色谱法以形成类紫杉醇和一个或多个洗脱液。
这里所用术语“非极性”意指偶极矩为0.0-0.1德拜的物质。术语“极性”意指偶极矩约为0.1-1.7德拜的物质。
优选地，将洗脱液减压以分离共洗脱的类紫杉醇。减压从CoNC流体中将共洗脱的类紫杉醇沉淀。将用减压分离CoNC流体得到的类紫杉醇用色谱技术纯化以形成纯化的类紫杉醇。
优选地，将减压后的第一和第二流体通过提取物冷却器以形成基本上没有类紫杉醇的CoNC流体，然后再循环，并除去废物。
术语“基本上没有类紫杉醇”意指与该方法步骤的起始原料比较只有很少的类紫杉醇。
色谱装置包含一个或多个色谱柱，将通过第二流体期间吸附在第一柱上的类紫杉醇用相对极性的有机溶剂混合物(己烷∶正-丙醇∶甲醇三个梯度)或第三流体洗脱。第三流体由CoNC流体和不同于第二流体类型或浓度的共溶剂组成。将含有大量类紫杉醇的馏分再经过附加柱进行色谱分离。将含有非类紫杉醇或少量类紫杉醇的馏分作为废物回收处理或通过附加色谱方法作为洗脱液进行再处理和回收。而含有少量紫杉醇、并且不是废物的馏份则经过第四流体。第四流体由CoNC流体和极性共溶剂组成。第四流体的压力和/或温度比第三流体高或低以除去非类紫杉醇溶质。因此调节第四流体的压力和温度并通过第一色谱柱再循环。
将含有类紫杉醇的馏分再经过色谱柱然后用包括有机溶剂混合物的相对非极性流动相或第五流体洗脱。第五流体由CoNC流体和非极性共溶剂组成。适宜的有机溶剂混合物包括甲醇和乙腈的混合物。收集含有纯化紫杉醇和相近的类紫杉醇的馏分。将不含类紫杉醇或含少量类紫杉醇的流动相作为废物或再处理和再循环。将没有类紫杉醇的流体/溶剂混合物用改变混合物的压力和温度做处理以使杂质从溶液中析出产生适于再循环的CoNC流体/混合共溶剂。
优选地，CoNC流体选自二氧化碳；一氧化二氮；烷类，如丙烷；烯类，如乙烯；和氟碳化合物，如氯二氟甲烷。这些化合物在常温和常压下为气体。但是在低温和大气压以上时，这些化合物能形成CoNC流体。
优选地，极性共溶剂选自甲醇，乙醇，丁醇，丙醇，二氯甲烷和丙酮的极性溶剂。
本方法的实施方案是提取含有紫杉醇，三尖杉林碱，浆果赤霉素III，10-脱乙酰基浆果赤霉素III，脱乙酰基紫杉醇和脱乙酰基-7-表紫杉醇及其衍生物和前体的理想方案。本发明的实施方案适用于从再生原料如针叶中分离和提取紫杉醇和类紫杉醇组合物。
任意地，首先将针叶干燥除去水分并且处理扩大原料的有效表面积。典型的扩大表面积的方法有粉碎或研磨。
本发明一个实施方案的特征是从含有类紫杉醇和蜡及其它组分的原料中提取类紫杉醇的设备。该设备包括一个用于承装原料，第一流体和第二流体的腔体。该设备还包括一个与上述腔体连接的第一流体源。第一流体包括CoNC流体。第一流体源能将第一流体送入上述腔体中以使原料经过脱蜡条件。第一流体溶解原料中的蜡中而产生含蜡提取物和脱蜡原料。该设备还包括第二流体源。第二流体是流体和极性共溶剂的混合物。第二CoNC流体源与上述腔体连接。第二流体源能将第二流体送入上述腔体而形成紫杉醇类提取物和废料。为了接收富蜡提取物和腔体中的类紫杉醇提取物，将上述腔体与色谱装置连接以生成洗脱液和浓缩的类紫杉醇。
优选地，色谱装置包含一个或多个色谱柱。优选地，将色谱柱与减压装置连接以降低洗脱液的压力。经过减压可使与洗脱剂共洗脱的类紫杉醇释放开来并可被进一步处理。
优选地，为了从减压装置中回收洗脱液将减压装置与提取物冷却器连接。用冷却从洗脱液中除去杂质后可再循环洗脱液。
优选地，通过与色谱装置连接的管道和泵将除去类紫杉醇和废料之后的第一和第二流体再循环。
本设备的一个实施方案的特征是与紫杉醇纯化装置的一个或多个色谱柱及第一或第二流体源连接的管道。该管道用于接收流经色谱柱到类紫杉醇洗脱液的第二流体。该设备还包括这种装置，即将的第二流体从该管道作为类紫杉醇洗脱液送到第二个色谱柱，以分离类紫杉醇和产生没有类紫杉醇的CoNC流体。
优选地，将没有类紫杉醇的CoNC流体减压使杂质从溶液中析出以产生适宜再循环的第二流体。
优选地，该设备适用于接收二氧化碳；烷类，如丙烷；烯类，如乙烯；氟碳化合物，如氯二氟甲烷；和作为CoNC流体的一氧化二氮。优选地，该设备适用于接收选自甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，二氯甲烷和丙酮的极性溶剂。
本发明设备是适用于分离含有紫杉醇，浆果赤霉素III，10-脱乙酰基浆果霉素III，三尖杉林碱，脱乙酰基紫杉醇和脱乙酰基-7-表紫杉醇理想设备。
本发明的实施方案能用含有20.9％甲醇的超临界二氧化碳(在40℃和1，274帕)仅用21分钟从装饰紫杉针叶中提取0.048wt.％的紫杉醇(可获紫杉醇的99+％)。这种紫杉醇的回收是惊人的和意想不到的。滞留时间短是很重要的，因为它将明显影响工厂的资产金额的投入和生产成本。
本发明实施方案的特征是通过改进渗透作用和溶解作用后的快速提取。与常规方法比较，该方法改进了生产能力和可测量性。该方法特征是总效率高和方法步骤少。根据本发明制作提取液的特征是使用最少的有机溶剂和改进了产品质量。
本发明方法和设备能增加对用于研究目的和临床试验的类紫杉醇的供应。优选原料包括针叶。本发明方法和设备是在存在有一般仅在针叶中所含杂质存在下提取类紫杉醇。而且，本发明方法和设备适用从除紫杉针叶外的其它原料中提取紫杉醇。
图2为体现本发明特征的临界流体提取和色谱设备的示意图，包括再循环试剂，超临界流体和共溶剂。
下面将详细描述用于从浆果紫杉针叶中提取紫杉醇的本发明的方法和设备。这里所用紫杉包括各种浆果紫杉和短叶紫杉，及其它紫杉属植物。
本发明特征是使用CoNC流体作为溶剂。CoNC流体由在常温下为气体如二氧化碳和一氧化二氮的某些物质组成。当这些气体被压缩使条件接近或在其临界压力和温度之上时，这种气体显示了高的溶解能力。
CoNC流体在表现出类液体密度的同时又表现出气体的扩散性和粘滞性。由于其密度强烈依赖于温度和压力，CoNC流体表现出宽范围溶解力。温度和压力的改变可以使溶解力变化一个或更多量级。CoNC流体进一步表现出超低表面张力，而且更容易渗透于微孔材料中。
具有本发明特征的，即从原料包括针叶中用CoNC流体提取类紫杉醇的设备(用数字11表示的)如图1所示。设备11由四个主要部分所组成提取器13；CoNC流体传送装置(用数字15表示)；色谱纯化装置(用数字17表示)；减压装置(用数字19表示)。
提取器13详见图1A。提取器13有一个仓20，该仓包含一个用于承装原料的腔体21。原料最好被碾压或研磨成细料。腔体21有一个入口23用于接受流体和一个出口25用于排出流体。CoNC流体从与入口23相连的提取器分流器27排出。阀门27a控制流经分流器27的CoNC流体的流动。
提取器13装有用于保持恒温的温控装置(未画)和装料口(未画)。这种提取器可用已知的Isco SFX2-10提取器。
腔体21的入口23与CoNC流体传送装置15相连。CoNC流体传送装置15由下列主要部分所组成CoNC流体罐29，共溶剂罐31和注入泵33。注入泵33通过输送管35连通腔体21的入口23。两个阀门35a和35b控制输送管35的流量。注入泵33用于接收来自共溶剂罐31的共溶剂和来自CoNC流体罐29的CoNC流体。注入泵33通过管道37与临界流体罐29相连。阀门37a控制管道37内CoNC流体的流量。
注入泵33通过两个管道45和47与共溶剂罐31相连。管道45直接与注入泵33和共溶剂泵49相连。到注入泵33的共溶剂的流量由阀门45a控制。管道45内的压力由压力计51监测。
管道47直接与共溶剂泵49和共溶剂罐31相连。用共溶剂泵49从管道47抽入共溶剂，再从管道45压出。通过管道47进入共溶剂泵49的共溶剂流量用阀门47a控制。
提取器出口25与色谱纯化装置17相连。色谱纯化装置17由两个主要部分所组成HPLC柱61和过滤器63。过滤器63是一个5微米过滤器，通过输出管道65与出口25相连。通过管道65从提取器流出的CoNC流体经过滤器67过滤。CoNC流体经管道67进入HPLC柱61。HPLC柱61是正常相HPLC柱。
CoNC流体经HPLC柱61至减压装置19。CoNC流体通过管道71流出HPLC柱61。输出管道71内的压力由压力计73监测并由减压阀71a控制。
减压后的CoNC流体进入收集罐77。收集罐77包含一个固体或液体截留相，如50∶55二氯甲烷和甲醇的混合物。收集罐77存储保留在CoNC流体中的紫杉醇，以及所有不蒸发的共溶剂。CoNC流体通过排气口83排出。
操作中，干燥和碾碎或磨碎的原料，如碾碎或磨碎的浆果紫杉针叶，被放入提取器13的腔体21中。首先向原料中通入第一流体，如CoNC二氧化碳。第一CoNC流体是相对非极性的。将蜡和其它成分的原料溶解于CoNC流体，并通过腔体21的出口25和管道65排出。将留在CoNC流体中原料中的蜡和其它非类紫杉醇成分收集在收集罐77中并弃去。CoNC流体通过排气口83排出。
接着，通过合并极性共溶剂，如甲醇，乙醇，或丙酮，和CoNC流体形成第二流体。注入泵33收到第二流体并通过管道35注入提取器腔体21。第二流体从原料中除去紫杉醇和其它类紫杉醇。带有类紫杉醇的第二流体从腔体21通过出口25被排到色谱装置17的HPLC柱61。HPLC柱61从第二CoNC流体中除去紫杉醇和其它类紫杉醇，如10-脱乙酰基浆果赤霉素III。
在第二流体同洗脱的类紫杉醇和其它杂质被收集在收集罐77中。第二CoNC流体和共溶剂被减压阀71a减压，使类紫杉醇和其它杂质离开溶液。CoNC流体通过排气口83从收集罐77排出。
体现本发明特征的设备，其特征是CoNC流体和共溶剂再循环，如图2所示。类紫杉醇提取设备，用数字111表示，由下列主要部分所组成提取装置113；CoNC流体装置(用数字115表示)；色谱装置(用数字117表示)；减压装置(用数字119表示)。
提取腔113具有与图1所示提取腔13相似的特性。即提取腔113有一个具有入口和出口(未画)的内部腔体(未画)。提取装置的腔体具有存放含类紫杉醇原料的能力。原料最好用干燥和研磨装置(未画)来干燥和减小颗粒。
提取装置113通过与腔体(未画)相连的管道135接受CoNC流体。由阀门135a控制通过管道135的流量。管道135与预热器137相连。预热器137调节CoNC流体和共溶剂混合物的温度。预热器137通过管道141与静态混合器139相连。静态混合器139将CoNC流体和共溶剂混合成均匀混合物以形成第二CoNC流体。
静态混合器通过管道145与循环泵143相连，并通过管道149与共溶剂补充泵147相连。共溶剂补充泵147与含共溶剂容器(未画)相连。共溶剂泵147具有将共溶剂注入管道141的能力，用以调节送入提取装置113的CoNC流体内共溶剂的浓度。
循环泵143通过管道153与过冷却器151相连。过冷却器151用于冷却CoNC流体和CoNC流体/共溶剂混合物以调节温度。过冷却器151通过管道159a，159b和159c与CoNC流体储藏罐155和存放由CoNC流体/共溶剂混合物组成的第二CoNC流体的储藏罐157相连。
提取器113腔体的出口(未画)与色谱装置117相连。色谱装置117由下列主要部分所组成第一吸附柱161和第二吸附柱163。第一吸附柱161通过管道165与提取装置113的腔体的出口(未画)相连。阀门165a控制管道165内第二CoNC流体的流量。
第一吸附柱161用于保存从原料中提取的紫杉醇，浆果赤霉素III，10-脱乙酰基浆果赤霉素III，三尖杉林碱和其它感兴趣的提取的类紫杉醇。第一吸附柱161通过分流器167与CoNC流体和CoNC流体/共溶剂混合物源相连。分流器167与CoNC流体储藏罐155和CoNC流体/共溶剂混合物储藏罐157相连。阀门167a控制流过管道167的流量。分流器167允许CoNC流体和CoNC流体/共溶剂混合物洗脱第一吸附柱161吸附的类紫杉醇。
第一吸附柱161通过管道169与第二吸附柱163相连。阀门169a控制管道169内CoNC流体或CoNC流体/共溶剂混合物的流动。第二HPLC柱163与减压装置119相连。减压装置119的管道171接受来自第二吸附柱163的流体。流经管道171流体的流量由阀门171a控制。管道171输送洗脱后的紫杉醇和CoNC流体/共溶剂到减压阀171b，紫杉醇加热器173和紫杉醇分离器175。紫杉醇加热器173稀释第一流体和第二流体，使紫杉醇从紫杉醇分离器175内的溶液中分离出来。
通过管道177从紫杉醇分离器175中移出紫杉醇。阀门177a控制通过管道177流体的流量。超临界流体和超临界流体/共溶剂混合物通过排放管179从紫杉醇分离器175移出。
提取剂冷却器181通过管道183a，183b和183c与第一CoNC流体储藏罐155和第二CoNC流体/共溶剂混合物储藏罐157相连。第一流体储藏罐155存放CoNC流体。第二流体储藏罐157存放CoNC流体和共溶剂组成的第二流体。阀门183a和183b控制管道183A，183B和183C内流体的流动。
从柱161洗脱出的10-脱乙酰基浆果赤霉素III带有一定的CoNC流体/共溶剂混合物。管道169通过浆果赤霉素分流器191与减压装置119相连。阀门191a控制流经浆果赤霉素分流器191流体的流量。从第一吸附柱161洗脱的10-脱乙酰基浆果赤霉素III被导入浆果赤霉素分流器191。
浆果赤霉素分流器191与减压阀193，浆果赤霉素加热器195和浆果赤霉素分离器197相连。减压阀193降低CoNC流体/共溶剂混合物的压力。浆果赤霉素加热器195稀释CoNC流体和CoNC流体/共溶剂混合物。低压和中温的结合使10-脱乙酰基浆果赤霉素III从浆果赤霉素分离器197内的溶液中释放出来。
10-脱乙酰基浆果赤霉素III通过管道199从浆果赤霉素分离器197排出。阀门199a控制从浆果赤霉素分离器197流出的10-脱乙酰基浆果赤霉素III的流动。
浆果赤霉素分离器197通过管道201与提取剂冷却器181，第一流体储藏罐155和第二流体储藏罐157相连。管道201与管道179相连使CoNC流体和CoNC流体/共溶剂混合物被再循环。
第一吸附柱161通过第二分流器211与减压装置119相连。阀门211a控制流经管道211的CoNC流体和CoNC流体/共溶剂混合物的流动。管道211与减压阀213，提取剂加热器215，废物分离器217和分流器219相连。分流器219与管道171相连。分流器219接收来自第二吸附柱163的超临界流体和超临界流体/共溶剂混合物，形成再循环。阀门219a控制管道219内的流动。
管道211收到来自第一HPLC柱161和分流器219的基本不含类紫杉醇的流体和CoNC流体/共溶剂混合物。减压阀213降低流过管道211的CoNC流体和CoNC流体/共溶剂混合物的压力。提取剂加热器215加热流过管道211的CoNC流体和CoNC流体/共溶剂混合物。减压和加热使废料从废物分离器217内的溶液中分离。
废料通过管道221从废物分离器217排出。阀门221a控制流经管道221的废料的流动。
废物分离器217通过管道221与提取剂冷却器181，第一流体储藏罐155和第二流体储藏罐157相连。管道221与管道179相连，将CoNC流体和CoNC流体/共溶剂混合物运送到提取剂冷却器181。提取剂冷却器181浓缩该流体以便再循环。
损失的CoNC流体由CoNC流体补充泵225补充。CoNC流体补充泵225通过管道227a，b和c与第一流体储藏罐155和第二流体储藏罐157相连。CoNC流体补充泵225与CoNC流体源(未画)相连。
操作中使用超临界流体二氧化碳，干原料被研磨并被输送到提取器113的提取腔。优选干原料为浆果紫杉针叶。原料用第一流体脱蜡。第一流体为密度为0.8g/mL的临界流体二氧化碳。在约1000psi(压力)下从第一流体储藏罐155抽出二氧化碳饱和液体，稍微冷却以避免泵压时出现空窝现象。循环泵143给第一流体加压至提取压力3000psi并使其通过静态混合器139和预加热器137，使二氧化碳达到提取温度40℃。非极性二氧化碳从原料中提取非极性蜡和一些类紫杉醇。
含蜡提取剂流过第一吸附柱161，该柱留下紫杉醇。通过反向调压器213使二氧化碳流过阀门211a。经此过程，二氧化碳的压力降至1100psi，温度也相应的下降。
第一流体在提取剂加热器215中重新加热至约40℃。在此条件下，超临界二氧化碳的密度只有约0.2g/mL，使得携带的蜡就没有溶解性，因而留在废物回收分离器217中。然后，纯化后的二氧化碳流到提取剂冷却器181液化，并回到第一CoNC储藏罐155。
接着对脱蜡原料用第二流体进行紫杉醇提取/吸收。第二流体包含超临界二氧化碳和极性共溶剂如丙酮的混合物。第二流体用循环泵143从第二储藏罐157抽出。向液流中加入一些共溶剂以补充上述循环过程中的损失。该混合液流经过静态混合器139以保证均匀性，再经过预热器137进入提取腔113。提取条件与脱蜡步骤所用条件基本相同。
含有紫杉醇，类紫杉醇和杂质的提取剂被泵抽至第一吸附柱161，在此紫杉醇和相似化合物分别被吸收。
接下来，将提取腔113从管路下线，检修，卸料或重新装料。用第三流体将紫杉醇从第一吸附柱161洗脱。第三流体由二氧化碳和共溶剂组成。第三流体中极性溶剂的浓度比在第二流体混合物中有所增加。液流离开第一吸附柱直接通过阀门211a直到紫杉醇/三尖杉林碱带开始洗脱，在此液流被导流，通过阀门169a到第二吸附柱163。第二吸附柱163吸收紫杉醇，三尖杉林碱，类紫杉醇和其它杂质。因为超临界流体/共溶剂混合物也具有使浆果赤霉素从硅胶柱解吸附能力，所以洗脱剂被导向通过阀门191到另一减压环路，在此，浆果赤霉素在浆果赤霉素分离器197中被回收。回收的浆果赤霉素会含有在该提取步骤已经通过硅胶柱的其它物质，因此在使用之前要进一步纯化。
浆果赤霉素回收之后，临界流体/共溶剂混合物经过提取剂冷却器181到达CoNC流体/共溶剂储藏罐157进行再循环。
无类紫杉醇液流离开吸收柱161和163被导向通过阀门219a，接着经过减压去掉杂质。然后，溶剂流经过提取剂冷却器181和CoNC流体/共溶剂储藏罐157进行再循环。
接着，用第四流体将紫杉醇从第二吸附柱163洗脱。第四流体由CoNC流体和极性共溶剂组成。共溶剂的浓度比第二流体中的低。因此，第四流体比第二流体极性小。通过紫杉醇分离器175降压回收类紫杉醇。CoNC流体/共溶剂混合物重被引入提取剂冷却器181进行再循环。回收的紫杉醇中将含有一定量的共溶剂，能够最终靠蒸发，浓缩和再循环除去。
本领域普通技术人员将认识到第一，第二，第三和第四流体可有相同或相似的CoNC流体组分，或可有不同的CoNC流体组分并在分开的回路中操作。类似的，第二，第三和第四流体可有相同或相似的共溶剂成分，或可有不同的共溶剂成分但在分开的回路中操作。该方法和设备可延用到包含更多流体的附加色谱过程。实施例A.概述所用HPLC级有机溶剂有来自Baker的乙腈，氯仿，己烷和二氯甲烷，来自EM Science的丙酮。还用了纯甲苯(Mallinckrodt)，对茴香醛(Sigma)，对羟基苯甲酸丁酯(Sigma)和无水乙醇(Baker)。所用临界流体溶剂为来自Associated Gas Products，Everett，MA的CP级(98％+)二氧化碳(CO2)，一氧化二氮N2O)，丙烷(C3H8)和氟利昂-22或氯二氟甲烷(CHClF2)。
紫杉醇分析的常用方法有用有机溶剂提取，二氯甲烷分配和在苯基柱上用乙腈-甲醇-水流动相测定。虽然这些系统对从树皮样品提取工作良好，但针叶样品含有在反相系统中与紫杉醇共洗脱的化合物。用甲烷提取，二氯甲烷分配和小柱清洗的分析方法已发展成定量分析共洗脱化合物对吸收(光谱)数据在228nm和280nm的紫杉醇纯度的影响。
对于在浆果紫杉针叶和树皮中测定紫杉醇的方法已有一些发表。本实施例的特征是采用简化提取技术，用小硅胶柱清洗，最后用228nm和280nm的吸收数据作定量分析的方法。该方法成功之处在于正确判定共洗脱杂质，而以前发表的方法则无法确定之。
紫杉树枝样品在60℃干燥16-20小时。从树枝上弄下针叶，放入Waring搅拌机粉碎，然后通过70目筛。未通过筛子的原料重新粉碎直到90％的样品通过。
将200mg粉碎后的样品装入40mL的小瓶。加入30mL甲醇并用磁性搅拌器搅拌过夜。提取液通过#40 Whatman滤纸进入装有15mL水和10mL二氯甲烷的250mL分液漏斗。提取容器用30mL二氯甲烷洗涤，洗涤液过滤后进入分液漏斗。
甲醇-水相用三体积二氯甲烷(每次50mL)提取，然后将提取液倒入250mL旋转蒸发(长颈)瓶中。根据自身的需求可再加入水或甲醇以保证该相分离。提取持续进行直至收集总体积为200mL。蒸发提取液至看上去干燥。残留的痕量水先用20mL丙酮接着用25mL己烷除去，再提取至干燥，然后将样品重新溶于8mL二氯甲烷。
将提取液的二氯甲烷溶液缓慢通过小硅胶柱，然后用另外4mL二氯甲烷洗涤。这次洗涤除去蜡和非极性物质；在接近小柱顶部的绿色谱带得到紫杉醇。将洗脱剂改为4％丙酮的二氯甲烷，当绿色带开始移出小柱时停止洗脱。洗脱剂再改为20％丙酮的二氯甲烷，用这种溶剂分两次(每次10mL)将含紫杉醇绿色带从小柱上洗脱。提取液用旋转蒸发器干燥，剩余物溶解于2.00mL甲醇中。
HPLC柱是Rainin 80-D15-C5 Microsorb5微米，具有1.5cm苯基保护柱的4.6mm×15.0cm苯基固定相柱。流动相是12％乙腈和55％甲醇，其余部分是水。流速是1.0mL/min。0.05mg/mL浓度的标准紫杉醇在甲醇中制备。标准紫杉醇和样品紫杉醇注射体积均为10微升。峰高在228nm和280nm以双道方式测量，并用下列公式计算紫杉醇紫杉醇 其中C＝浓度，mg/mLH＝228nm道峰高PF＝从公式2(见下文)A(280)/A(228)吸收率计算的紫杉醇峰纯度因子紫杉针叶和树皮提取液的制备用经典有机相提取以及超临界流体提取。在我们实验室采用在苯基柱上用反相HPLC做多元化的分析，在228nm进行单波长检测，产生的紫杉醇中干生物质的含量在0.04-0.05％范围内。然后将部分提取液送National Cancer Institute，Frederick，Maryland进行检验确定分析。他们用带发光二极管阵列探测器的HPLC仪分析，根据结果得出在针叶样品中含有在280nm大量吸收的物质。树皮样品，紫杉醇参照混合物中的所有化合物以及纯紫杉醇没有表现出有这种共洗脱化合物。这一杂质的发现促使我们试图将其分离，因为基于它的谱特性，而使它在紫杉醇峰中的存在可得到补偿。
由于在反相系统中干扰化合物和紫杉醇共洗脱，因此我们用正相系统来进行分离。将27g紫杉树“Hicksii”针叶样品用甲醇-甲苯提取并在22mm×250mm硅胶柱上色谱分离。进行快速分离，用50％丙酮的二氯甲烷将紫杉醇部分从柱上洗脱。将提取液蒸发至干，重新溶解于9％丙酮的二氯甲烷中，再置于第二个22mm×250mm的硅胶柱上，该柱已被用9％丙酮的二氯甲烷平衡。丙酮梯度开始缓慢变化，在270nm用光谱仪监视丙酮浓度。
随着丙酮的浓度从9％逐渐递增至15％收取到13份200mL样品。#4样品在紫杉醇保留时间区的峰形与在针叶样品色谱扫描图(图3a和3b)280nm处看到的峰形完全吻合。这些干涉峰的谱扫描表现出一些通性。各干涉峰的最大吸收值非常接近于280nm，最小吸收值接近于235nm，A(280)/A(228)的响应率约为3.5。
#5样品表现的吸收形状与#4样品相似，只是前者的量仅为后者的38％。#6，#7和#8样品在同样色谱形状上表现为质量减少。#8样品基本上没质量。紫杉醇在#9样品中的第一表现是其具有一个只有少量三尖杉林碱的大(面积)峰。#10具有紫杉醇和三尖杉林碱大峰。这些紫杉醇样品的谱扫描图与纯紫杉醇的相同，A(280)/A(228)的比值约为0.05。
A(280)＝在280nm的总吸收AT(280)＝由于紫杉醇而在280nm的吸收AU(280)＝由于未知成分而在280nm的吸收其中K1＝AU(280)/AU(228)＝3.50(计算值)K2＝AT(280)/AT(228)＝0.05(计算值)K3＝A(280)/A(228)则PF=AT(228)A(228)=K1-K3K1-K2]]将我们的测量值代入K2和K1得到下式PF＝1.0145－0.29×A(280)/A(228)(2)上式用于校正实验结果。大多数样品给出的吸收率约为0.35，因而纯度因子为0.91。因此，用反相HPLC在苯基柱上经过测量在228nm的吸收测得的装饰紫杉和紫杉树“Hicksii”的针叶中紫杉醇的含量为0.050％，对应于干生物质重量基础应修正为0.046％。其它人员在用苯基柱分析紫杉醇时应注意他们的紫杉醇峰可能隐含干涉峰，因此，除了在280nm处进行监视之外，还要通过对紫杉醇峰进行谱扫描和/或在280nm监视来检查干涉峰。实施例1有机相提取在临界流体提取和纯化实验的同时，使用一些有机相提取技术是为了比较。这些技术通常包括己烷洗涤，甲醇(M)/二氯甲烷(MC)提取，三至四步二氯甲烷-水相分配，然后蒸发至干并重新溶解于甲醇。HPLC分析之前用小硅胶柱(1cm)清除杂质。
首先，用己烷冲洗干粉末，除去非极性蜡。使用两道工序Soxhlet提取和在室温下用搅拌棒在过量己烷中混合，后者被称为Snader技术。该工序所用时间为8至24小时。
将己烷提取液干燥，重新溶解于己烷，过滤，用己烷丙酮洗脱剂在小硅胶柱上清洗。将己烷冲洗过的针叶干燥并用50/50M/MC混合物提取。这一采用Soxhlet技术的提取进行3小时，然后放置12-15小时；采用Snader技术，样品允许旋转过夜。粗M/MC提取液被蒸发至干并再溶解于MC。将等分的样品和蒸馏水混合，然后在分液漏斗分配。
将MC相漏入旋转蒸发器，用MC重新提取水相(可多达三次)。用少量甲醇破坏因Snader提取形成的水/MC乳液。MC部分用旋转蒸发法干燥并配衡。干MC提取物重新溶解于甲醇用以HPLC分析。这些实验的结果以紫杉醇与初始干生物质的重量百分比和纯度与干提取物的重量百分比表示，列于表1。
实施例2临界流体相提取早期实验表明针叶中水的存在阻碍了临界流体提取。因此，全部随后的实验均在干燥，碾碎的浆果紫杉针叶上进行以最大限度地减小质量传输障碍和增大暴露表面积。第二系列实验的根据结果得出，正如所预料的，临界流体提取受溶剂极性控制。在这一系列中，样品顺序地用增加了极性的临界流体溶剂提取。这些实验全部在3000psi和60℃下进行，结果列于表2。
上面表2中，紫杉醇的百分比基于原始干样品质量，纯度百分比基于提取物质量。实施例3进行一些实验以确定和改进氟利昂-22，氯二氟甲烷(CHClF2)结果。例如，TAXC-7的实验仅用20分钟便由10样品体积的氟利昂-22完成。进行一些实验以估计体积流通量和滞留时间对提取效率的影响。还有一些实验用以确定极非极性蜡是否抑制紫杉醇到临界流体相的质量传导。这些实验证明用100样品体积临界流体完全足以从一个样品中提取全部紫杉醇，极性蜡确实阻碍紫杉醇的质量传导。结果，随后实验均用至少100倍样品体积的临界流体溶剂，对或用己烷冲洗或用超临界流体二氧化碳(SCF CO2)提取了的针叶进行。SCF CO2，由于其在试验条件下的非极性和密度，其行为非常象己烷，从针叶提取极性蜡约为7％，并且无紫杉醇。
为了替换作为臭氧耗尽物的氟利昂-22，SFC CO2的极性被添加的甲醇改善。温度，压力和共溶剂条件的选择基于氟利昂-22在3000psi和60℃下的Hildebrand溶解系数。这些实验的结果列于表3。
基于残余物的有机相提取/HPLC分析，用这些实验提取出可得性紫杉醇的约99+％。实施例4压力和温度的影响对压力，温度和甲醇浓度灵敏性的实验结果列于表4。
列于表4的实验中残余物的SCF提取物和有机相提取物的平均紫杉醇含量为0.0468±0.0022；在TAXC-25和26的残余物中未发现紫杉醇。TAXC-29和30最接近氟利昂结果(列于表2中的TAXC-7)。实施例5临界流体提取和纯化(CXP)不使用极性改变剂，用氟利昂-22确定HPLC硅胶柱(Water′sMicroporasil)是否能将紫杉醇从临界流体相中有选择的分离。这些实验结果列于表5。
每个实验的初馏物在50∶50M∶MC溶剂井中收集。每种情况下，在初馏物中收集不到紫杉醇但收集大量物质。例如，从TAXC-34的初馏物中收集到原始干样品质量的12.1％，用TAXC-34F表示。表5中的TAXC-34C指的是选择性地分散在HPLC硅胶柱上的材料(样品质量的2.3％)。该物质，实验完成后用甲醇从柱上洗脱，用反相HPLC色谱测定其含有0.626％紫杉醇。在临界流体处理的样品TAXC-34R中紫杉醇的残余浓度用有机相提取和反相HPLC色谱分析确定为0.0324％。因此，样品TAXC-34的紫杉醇总含量为0.0470％，其中31.1％为纯化因子13(0.626/0.047)所致。表5中的数据说明最优结果是TAXC-32C用2000psig反压得到的，即用35的纯化因子回收到34.9％的紫杉醇。实施例6用超临界CO2/极性共溶剂的CXP为替换氟利昂-22，要评价一些带SCF CO2的共溶剂系统。甲醇不在是所选共溶剂因为它比紫杉醇在硅胶柱上的吸收更具有优势。这一点在小硅胶柱实验和以后在HPLC硅胶柱实验中得到证实。评价的共溶剂有甲醇，二氯甲烷，丙酮，丁醇和乙醇，在SCF CO2中均为10摩尔％，在3000psig和60℃下；所有实验使用反压2000psig。在用甲醇和乙醇作共溶剂的实验的初馏物中发现大量紫杉醇，用丁醇的结果不明确。
用二氯甲烷和丙酮作共溶剂(10摩尔％)进行的实验初馏物中未发现紫杉醇。约一半紫杉醇(0.0242％)以纯化因子16在以二氯甲烷为共溶剂的硅胶柱实验(TAXC-36C)中得到。SCF CO2/丙酮实验(TAXC-37C)从硅胶柱产生少量紫杉醇(0.0147％，以纯化因子15)。实施例7用梯度色谱的CXP通过从置于HPLC柱顶部的原料色谱洗脱进一步改善纯化因子。因为HPLC柱的历史和滞留行为是未知的，我们最终选择一种梯度方式，即从低极性到中极性。这些实验结果列于表7。
从硅胶柱上回收的％紫杉醇由总紫杉醇(七个实验，TAXC-34至40的平均值0.047±0.0025％)与生物质残余物中的紫杉醇之差决定；在初馏物中未见紫杉醇。TAXC-41C是在1.0ml/min流量和60分钟内用己烷∶二氯甲烷∶甲醇梯度色谱洗脱的。首先在228nm吸收将25个馏分收集在配衡容器中；收集容器在色谱扫描中的每个峰谷被更换。将这些馏分蒸发至干并称重以确定提取重量。为在反相苯基柱上进行常规HPLC分析将这些馏分重新溶解于适量甲醇中。假定的“紫杉醇带”的色谱图表明这一馏分主要是由紫杉醇和三尖杉林碱组成。相邻色带的分析表明约95％的紫杉醇已从假定的“紫杉醇带”中洗脱。由于只有少量物质被回收，因此还不能确定紫杉醇的纯度；然而纯度估计约为17％，纯化因子近似于360。
表7中的TAXC-43C由于其临界流体提取，有选择的附着和色谱洗脱条件而不同于TAXC-41C。对于TAXC-43C，一种非己烷洗涤的样品(TAXC-42)首先用100倍样品体积SCF CO2在2000psig和40℃下提取以除去蜡和其它非极性成分。该提取物，占样品干质量的6.6％，不含紫杉醇。用含有10摩尔％丙酮的TAXC-43的SCF CO2提取从TAXC-42得到的残余物。提取过程在2000psig和41℃下进行以使商业部门的资本和操作费用最省。另外，该系统的运行应尽可能接近常液以使临界流体再压缩费用最省。
附着的紫杉醇和其它杂质用己烷∶正丙醇∶甲醇从硅胶柱上色谱洗脱，使用三元梯度法是为增加馏分的溶解能力。在此过程中，只有7个馏分示于图4a。将这些馏分收集于配衡容器，用旋转蒸发器干燥，再溶解于甲醇并分析。馏分#5(假定的“紫杉醇带”)的HPLC色谱图示于图4b。该扫描图表明紫杉醇带主要含有紫杉醇和三尖杉林碱。对于馏分#5，其纯化因子约为130，基于HPLC分析的纯度百分比为6.2％，重量为4.0毫克。
TAXC-45C和TAXC-47C以与TAXC-43C相同方式来进行；三个过程均采用SCF CO2洗涤处理。对于TAXC-45C，由于含有18摩尔％丙酮的SCF CO2极性强得使紫杉醇遍布整个柱，而使紫杉醇没有以尖峰形式被从柱上色谱出来。这可以在独立的小硅胶柱实验中确定。对于TAXC-47C，高浓度二氯甲烷(21摩尔％)的SCF CO2对滞留紫杉醇在HPLC柱顶部是有效的，但没有用21摩尔％甲醇共溶剂从原生物质中提取紫杉醇有效。这里描述的临界流体提取和色谱纯化方法表现出对紫杉醇比对三尖杉林碱更具有选择性。在TAXC-43C的馏分#5中紫杉醇对三尖杉林碱的浓度比为2.22(参见图4b)，而在针叶中这一比值的测量结果为1.08。对于TAXC-45C和TAXC-47C，所得的相似的T/C比值分别为2.04和2.08。
从SCF CO2洗涤样品的提取物和从TAXC-43，45和47的初馏物中进行提取的实验表明10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素可以从一些极性可溶物质和紫杉醇中有效地提取。我们还发现在试验条件下浆果赤霉素极易溶解于含极性共溶剂的SCF CO2，而且在高极性条件下(大于20％丙酮，有利于用临界流体进行提取和纯化的条件)浆果赤霉素可以被有选择地吸附在硅胶柱上。
1.一种从含有类紫杉醇的原料中提取类紫杉醇的方法，包括以下步骤a)将所说原料经过第一流体对原料进行脱蜡，第一流体由临界或接近临界流体组成，所说的蜡溶解于第一流体形成富蜡提取液和脱蜡原料；b)将所说脱蜡原料经过第二流体，该流体含有临界或接近临界流体和极性共溶剂，形成类紫杉醇提取剂和废料；c)用色谱法将类紫杉醇从所说类紫杉醇提取液的杂质中分离，产生类紫杉醇和洗脱液。
3.权利要求2的方法，其中所说色谱法包含第一柱和第二柱，所说第一柱包括一个用于保留类紫杉醇的正相硅胶吸附柱，所说第二柱包括用于分离或纯化类紫杉醇的反相吸附柱。
4.权利要求3的方法，其中所说富蜡提取液由所说第一柱接收，所说第一柱留有在临界或接近临界流体/共溶剂混合物中洗脱的类紫杉醇。
5.权利要求4的方法，其中所说类紫杉醇提取液由所说第一柱接收，所说第一柱留有类紫杉醇，并洗脱放出所说类紫杉醇到临界或接近临界流体/共溶剂混合物中形成第一类紫杉醇洗脱液，对所说第一类紫杉醇洗脱液减压生成类紫杉醇和临界或接近临界流体/共溶剂混合物。
6.权利要求5的方法，其中所说留在所说第一柱上的类紫杉醇是用第三流体从柱上洗脱的，并形成第二洗脱液，所说第三流体包括临界或接近临界流体和极性共溶剂的混合物，所说极性共溶剂的极性比所说第二流体强。
7.权利要求6的方法，其中所说第二洗脱液进入所说第二柱，所说第二柱留有类紫杉醇和放出临界或接近临界流体和共溶剂的混合物。
8.权利要求7的方法，其中所说留在所说第二柱上的类紫杉醇用第四流体洗脱，形成类紫杉醇洗脱液，所说第四流体包括临界或接近临界流体和极性共溶剂的混合物，所说共溶剂的浓度小于所说第二流体的浓度。
9.权利要求8的方法，将其中所说类紫杉醇洗脱液减压生成类紫杉醇和基本无类紫杉醇的临界或接近临界流体与共溶剂的混合物。
10.权利要求5，7或9的方法，在除去类紫杉醇后将所说临界流体和共溶剂的混合物再循环。
11.权利要求3的方法，其中所说临界流体或接近临界流体和共溶剂被再循环直至将类紫杉醇从所说第一柱上洗脱出来随后使其进入第二柱，所说类紫杉醇是用第二柱吸附，产生基本上没有类紫杉醇的临界流体或接近临界流体/共溶剂混合物。
12.权利要求11的方法，将其中所说没有类紫杉醇的临界流体或接近临界流体/共溶剂混合物减压使杂质从溶剂中除去产生基本上没有类紫杉醇的临界流体或接近临界流体/共溶剂混合物。
13.权利要求5的方法，其中所说类紫杉醇浆果赤霉素III和10-脱乙酰基浆果赤霉素III是从第一柱洗脱出来的。
14.权利要求5的方法，其中所说用减压产生的纯化的类紫杉醇是浆果赤霉素III和10-脱乙酰基浆果赤霉素III。
15.权利要求9的方法，其中所说用减压产生的类紫杉醇是紫杉醇和三尖杉林碱。
16.权利要求5，7或9的方法，将其中所说的临界流体或接近临界流体和共溶剂混合物通过提取冷却器形成纯化的临界流体或接近临界流体和共溶剂混合物，然后将其再循环。
17.权利要求1的方法，其中所说共溶剂是选自甲醇，乙醇，丁醇，丙醇，二氯甲烷和丙酮的极性溶剂。
18.权利要求1的方法，其中所说超临界流体是由一种或多种选自二氧化碳，氟化烃和一氧化二氮的气体组成的。
19.权利要求1的方法，其中所说类紫杉醇选自紫杉醇，三尖杉林碱，浆果赤霉素III和10-脱乙酰基浆果赤霉素III，脱乙酰基紫杉醇，和脱乙酰基-7-表紫杉醇中的一种或多种。
21.权利要求12的方法，其中所说类紫杉醇是从第二柱上用临界或接近临界流体和极性共溶剂的混合物洗脱生成富类紫杉醇提取液，将所说富类紫杉醇提取液减压和加热，使所说类紫杉醇从所说洗脱液中分离。
22.一种从含蜡和其它成分的原料中分离类紫杉醇的设备，包括a)一个用于接受原料，临界或接近临界流体和共溶剂的腔体；b)一个与所说腔体相连的临界或接近临界流体的源，为的是将所说临界或接近临界流体直接送入所说腔体并将所说原料经过脱蜡条件以形成富蜡提取液和脱蜡原料；c)蜡提取液接收装置与所说提取腔相连，为的是接收所说富蜡提取液；以及d)与所说腔体相连的临界或接近临界流体和极性共溶剂源，为的是将所说临界或接近临界流体和极性共溶剂直接送入所说腔体并将所说原料经过提取条件以形成紫杉醇提取液和废料；e)与所说提取腔相连的类紫杉醇纯化装置，为的是接收所说蜡提取液和类紫杉醇提取液，并用色谱法分离生成类紫杉醇和洗脱液。
23.权利要求22的设备，其中所说蜡提取液接收装置与浆果赤霉素纯化装置相连以便从所说富蜡提取液中分离浆果赤霉素，进而生成浆果赤霉素和无紫杉醇的临界或接近临界流体。
24.权利要求22的设备，其中所说类紫杉醇纯化装置包含第一硅胶吸附柱和第二反相柱。
25.权利要求24的设备，其中所说类紫杉醇从所说第二反相柱洗脱，形成富类紫杉醇洗脱液，将所说洗脱液减压加热以生成类紫杉醇和基本无类紫杉醇的临界或接近临界流体/共溶剂混合物。
26.权利要求22的设备，将其中所说富蜡提取液和洗脱液减压和加热，形成废料和临界或接近临界流体，临界或接近临界流体/共溶剂混合物用于再循环。
本发明公开了用于从含有类紫杉醇的原料中分离类紫杉醇的方法和设备。该方法和设备用临界或接近临界流体将装饰紫杉针叶中的类紫杉醇与蜡和其它成分分离。
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