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摘 要：目的：制备甘草次酸、11-脱氧甘草次酸以及熊果酸等五环三萜类化合物的钠盐。方法:在无水乙醇条件下，将它们与氢氧化钠反应.分别得到相应的钠盐。结果：所得钠盐通过熔点、红外、紫外等表征其结构。 结论：五环三萜类化合物的钠盐从一定程度上提高了这类化合物的水溶性，改善了相应的药理作用。
关键词：甘草次酸；11-脱氧甘草次酸；熊果酸；五环三萜类化合物；水溶性钠盐
中图分类号：R914.1文献标识码：A文章编号：1673-2197（2008）02-050-04
在新药设计中，很多优秀药物并不是完全新型结构的化合物，而是通过对先导化合物或老药结构进行合理改进或结构修饰开发而来的，它们往往具有更理想的理化性质或者药动学性质，或者膜透过性增强、吸收和生物利用度提高，或者具有靶向作用，选择性提高，毒副作用减弱［1］。
成盐修饰作为化学结构修饰的一项重要内容，因其具备诸多优点而引起了广泛的研究与应用，具有开发新药的巨大潜在价值。所谓成盐修饰，就是将具有酸、碱性的药物，制成适当的盐类供用。药物中有相当大比例是有机酸或碱的盐，而且往往是弱有机酸与强无机碱、弱有机碱与强无机酸合成的盐居多。由于成盐，使一些有机酸或有机碱变成了固体，有利于制备固体剂型；药物的水溶性增加，有利于制备含水剂型；成盐过程常常也是一种提纯过程，除去了混在药物中的不能成盐的杂质。
药物在水中的溶解度小于1%（10mg•ml-1）时，都可能出现吸收问题。对于难溶药物的注射制剂，为了达到溶解的目的，一些药品中使用了对人体具有刺激性的有机助溶剂，不同程度地引起过敏、溶血等不良反应，水溶性的药物则无需此类有机溶剂进行助溶。
当药物溶解于水中时，水分子和药物分子（或离子）因分子间力而相互结合（静电力或氢键结合），然而当药物在水中溶解度很低时，药物制剂的开发及生物利用度将受到限制和影响，对于新的活性化合物则会影响临床前筛选和临床试验结果。据报道，约有40%通过组合化学筛选的活性物质难溶于水，多种酸性或碱性有机药物在水中溶度较低，溶解速度较慢。制成适当的水溶性盐类，溶度增大，溶解速度提高，更能适应制剂要求。目前临床所使用的药物中近一半是盐，大多是通过制成合适的盐来改善候选药物的性质，特别是溶解度，通常认为水溶性是药物最为重要的理化性质，因为它直接关系到药物的吸收问题。成盐后作为一个新的化学实体，药物的物理和化学异构体也受到专利的保护［2］。
制备固体盐时可以根据药物的pH值与溶解度的关系，使用合适的酸碱调节溶液的pH值，就可以制成相应的水溶液。成盐的过程更适合在非水介质中完成，因为在完全离子化的环境中不可能分离得到成盐药物，离子对要在尽可能不分解的环境中才能结合成盐，如乙醇、乙醚、酯等溶剂［2］。总之，将药物制备成相应的盐类，可以较好地改善药物的水溶性，提高药物的生物利用度和起效时间。制备的水溶液供药理学试验，可被开发成注射剂。
在众多的天然产物中，五环三萜类化合物作为皂苷的糖苷配基在自然界中广泛存在，具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗溃疡、护肝降酶、降血糖血脂等多种生物学效应。甘草次酸琥珀酸半酯的钠盐称甘铂酸钠（biogastrone carbenoxolone）系20世纪60年代至今临床常用的抗溃疡药。程小平等［3］制得甘草次酸赖氨酸盐，其盐的溶解度大为增加。Afred在异丙醇中加热回流甘草次酸、秋水仙碱，制得盐用于治疗急性肝炎。Gallardo制得的四环素甘草次酸盐、3-乙酰-18β-甘草次酸铝（熔点：286~90℃；［α］ D：+126±2；抗炎抗溃疡）及18β甘草次酸半磺酸酯二钠盐（熔点：190℃；［α］ D：+123±3；对肉芽瘤有抑制作用）等，都有较高的药用价值［4］。
在本文中，首先制备了11-脱氧甘草次酸，去掉11-羰基可以消除不良的伪醛甾酮样副作用，同时提高了它的抗溃疡、抗炎和抗变态活性［5］。然后用简便的方法制备了甘草次酸，11-脱氧甘草次酸及熊果酸这类五环三萜类化合物的钠盐，较好地提高了它们的水溶性。
1 实验部分
1.1 仪器和方法
XT5显微熔点测定仪（北京科仪电光仪器厂），温度计未经校正。ProStar LC240傅里叶变换-红外光谱仪（美国瓦里安公司），岛津UV-2401PC紫外可见全波长扫描仪（日本岛津公司），752-C紫外分光光度计（上海第三分析仪器厂），恒温磁力加热搅拌器（金坛富华仪器有限公司），DZF-6050型真空干燥箱（上海精宏实验设备有限公司），RE-52A型旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂），FA1004型电子精密天平（上海天平仪器厂)，pHS-3TC型 pH数显计(上海天达仪器有限公司)。
甘草次酸（≥98％）（西安天行健天然生物制品集团公司），熊果酸（≥98％）(无锡高润杰科技有限公司)，薄层层析用硅胶GF254（青岛海洋化工有限公司）。其它试剂均为分析纯或化学纯。
1.2 制备
1.2.1 11-脱氧甘草次酸的制备
将0.2gHgCl2溶解于20ml 3%的稀盐酸中，后加入20g的锌粉，充分振摇均匀后，除去液体，固体用二氧六环充分洗涤，制备得锌汞齐试剂。然后向其中加入2g的甘草次酸以及30ml二氧六环。室温搅拌30min后，用冰水控制温度在15～20℃之间，滴加浓盐酸。十分钟后， 瓶中出现大量白色泡沫，加入二氧六环直至溶液变澄清.用薄层指示反应终点，反应完毕后，反复抽滤得无色澄清溶液，旋蒸回收二氧六环，得白色粉末状粗品。用冰醋酸重结晶，后再用甲醇∶丙酮=1∶1重结晶.，50 ℃真空干燥得最终产品1.362g。红外光谱中11-脱氧甘草次酸产品与甘草次酸样品对照，1644.0cm-1处共轭羰基峰完全消失。
1.2.2 11-脱氧甘草次酸钠的制备
11-脱氧甘草次酸产品溶于40ml无水乙醇中，加入NaOH 0.152g，加热回流搅拌，直至溶液成黄色澄清状，反应完毕后，用活性炭脱色，过滤，滤集滤液，减压回收部分溶剂，冷却后冷藏过夜使其充分结晶，抽滤后，将产品在真空干燥箱中干燥，得白色结晶1.2g。 pH值：9.28； 熔点:305~307℃； IR: 羧酸根特征峰γas(COO-):1545.0cm-1，γs(COO-):1466.0cm-1。
1.2.3 甘草次酸钠的制备
制备方法同上，将1.3g甘草次酸和0.15 g NaOH反应后制得黄色结晶状产品1.28g。pH值：9.10(文献值［6］pH 9.03)； 熔点：278 ~ 280℃； IR: 羧酸根的特征峰γas(COO-):1563.0cm-1，γs(COO-):1465.0cm-1。
1.2.4 熊果酸钠的制备
制备方法同上，将0.113g熊果酸和0.015g NaOH反应后制得白色结晶状产品0.097g。pH值：9.75； 熔点：289~290℃； IR: 羧酸根的特征峰γas(COO-):1549.4cm-1，γs(COO-):1455.6cm-1。
1.3 紫外光谱分析
分别取2mg甘草次酸，甘草次酸钠，11-脱氧甘草次酸和11-脱氧甘草次酸钠样品溶解于10ml无水乙醇中，以溶剂为空白，测定紫外吸收光谱。可以发现其各自相应的吸收曲线是有所不同的。甘草次酸在248~249nm有一最大吸收，系为分子结构中α，β-不饱和羰基共轭双键的特征吸收［7］。成盐产物的紫外最大吸收强度变小， 表明成盐作用对甘草次酸的共轭吸收系统影响不大；脱氧甘草次酸成盐后紫外最大吸收强度也变小，而且没有改变原来的主体结构。
1.4 溶解试验及酸化试验
分别取钠盐50mg， 溶解于10ml去离子水中，超声助溶，离心后放置过夜，取走上清液，将沉淀真空干燥，计算得溶解度，测定3次取平均值。
再分别取钠盐约0.1g，溶于10ml去离子水中，滴加稀盐酸，析出白色晶体，水洗后抽滤干燥，和成盐前的物质对照：
（1）熔点：甘草次酸为288～290℃，与标准品混合熔点不下降，11-脱氧甘草次酸为325 ～327℃(文献值［8］m.p.328 ～ 329℃)，与标准品混合熔点不下降，熊果酸为285～287℃，与标准品混合熔点不下降。
（2）红外光谱对照，二者未见差异。
（3）TLC鉴定：将样品与对照品分别溶于无水乙醇中配成5mg/mL的溶液，滴于硅胶板上，以石油醚∶乙酸乙酯=2∶3为展开剂，20％的磷钼酸无水乙醇溶液为显色剂，二者的Rf值相同。
以上均可说明钠盐在酸化后仍可以生成原来的酸。
2 结果与讨论
在制备11-脱氧甘草次酸的实验过程中，反应过程中会出现大量白色泡沫，这是因为所滴加的浓盐酸中带有水分，使得甘草次酸从二氧六环中析出，此时应该及时补充足量二氧六环，促进沉淀溶解，继续进行反应，而且还能减少产品的损失。
在制备钠盐的反应中，当用极弱酸（碱）与强碱（酸）成盐时，如果有水存在，就会导致盐的部分质子转移不平衡，最终结果就是作为药物的盐被游离酸（碱）所污染，故使用无水乙醇作为反应溶剂。由于NaOH难溶于溶剂无水乙醇，所以呈悬浮物状，待反应一段时间以后，所生成的钠盐溶于溶剂，溶液变为澄清体系，此时证明反应已经完成。此外，在Na2CO3和无水丙酮的条件下，也可成盐，但是由于Na2CO3的碱性不及NaOH，成盐反应不完全，产率偏少。
本文采用重量法测定溶解度，测得的溶解度值相对不够准确.虽然取上清液用HPLC法可测定精确的溶解度值，但缺点是11-脱氧甘草次酸钠和熊果酸钠在HPLC紫外检测器中只有很弱的末端吸收，对HPLC测定溶解度试验条件的相关考察正在进行中。
制备得钠盐具有表面活性剂的性质，溶解于水后均会产生大量泡沫，甘草次酸钠样品溶解可形成澄清溶液；而其他两种样品，11-脱氧甘草次酸钠和熊果酸钠溶解度较差，在水中皆能形成稳定的悬浊液体系。可能是由于存在少量未反应完的难溶性酸，也有可能是羧酸根与水中少量的氢离子结合，形成原来的难溶性酸而析出。五环三萜类分子骨架较大，为酸性皂苷元，并且缺少亲水基团，但钠盐的分散度和溶解度都明显得到提高，溶解情况较未成盐之前有显著改善，这使得药物的原有的药效得到了尽可能的充分发挥。由于具有相似的化学性质，五环三萜类的其它化合物在理论上应该也是可以根据类似的方法制备其相应的钠盐。
参考文献：
［1］ 阿基业，王广基.药物代谢研究与药物设计及结构修饰［J］.药学进展，2002，26（2）：81-86.
［2］ ［法］卡米尔•乔治•维尔穆特.创新药物化学［M］. 北京:世界图书出版公司， 2005.
［3］ 程小平，樊静维， 庞捷. 实验室制取甘草次酸赖氨酸盐的方法和体会［J］. 青海医药， 2004，34（1）：44-45.
［4］ 彭子模. 甘草次酸及其衍生物的研究现状和展望［J］. 中医药学报，1998，(1): 32.
［5］ 谢世荣，赵洁， 刘琳. 甘草次酸的研究与展望［J］，大连大学学报，2005，26（4）：87.
［6］ 孟富敏， 李新芳， 崔志刚.甘草次酸钠的调血脂及急性毒性作用［J］. 兰州医学院学报，1994， 20(4)：225.
［7］ 徐志栋，王敏，康怀萍.甘草属植物三萜成分研究概况［J］.河北轻化工学院学报，1998，44（1）：12-15.［8］ Dean，P.D.G. The Preparation of some derivatives of glycyrrhetic acid and oleanolic acid［J］. J. Pharm. Pharmac.1967.19(10):682.
(责任编辑：王尚勇)
关键词：甘草次酸；11-脱氧甘草次酸；熊果酸；五环三萜类化合物；水溶性钠盐
中图分类号：R914.1文献标识码：A文章编号：1673-2197（2008）02-050-04
在新药设计中，很多优秀药物并不是完全新型结构的化合物，而是通过对先导化合物或老药结构进行合理改进或结构修饰开发而来的，它们往往具有更理想的理化性质或者药动学性质，或者膜透过性增强、吸收和生物利用度提高，或者具有靶向作用，选择性提高，毒副作用减弱［1］。
成盐修饰作为化学结构修饰的一项重要内容，因其具备诸多优点而引起了广泛的研究与应用，具有开发新药的巨大潜在价值。所谓成盐修饰，就是将具有酸、碱性的药物，制成适当的盐类供用。药物中有相当大比例是有机酸或碱的盐，而且往往是弱有机酸与强无机碱、弱有机碱与强无机酸合成的盐居多。由于成盐，使一些有机酸或有机碱变成了固体，有利于制备固体剂型；药物的水溶性增加，有利于制备含水剂型；成盐过程常常也是一种提纯过程，除去了混在药物中的不能成盐的杂质。
药物在水中的溶解度小于1%（10mg•ml-1）时，都可能出现吸收问题。对于难溶药物的注射制剂，为了达到溶解的目的，一些药品中使用了对人体具有刺激性的有机助溶剂，不同程度地引起过敏、溶血等不良反应，水溶性的药物则无需此类有机溶剂进行助溶。
当药物溶解于水中时，水分子和药物分子（或离子）因分子间力而相互结合（静电力或氢键结合），然而当药物在水中溶解度很低时，药物制剂的开发及生物利用度将受到限制和影响，对于新的活性化合物则会影响临床前筛选和临床试验结果。据报道，约有40%通过组合化学筛选的活性物质难溶于水，多种酸性或碱性有机药物在水中溶度较低，溶解速度较慢。制成适当的水溶性盐类，溶度增大，溶解速度提高，更能适应制剂要求。目前临床所使用的药物中近一半是盐，大多是通过制成合适的盐来改善候选药物的性质，特别是溶解度，通常认为水溶性是药物最为重要的理化性质，因为它直接关系到药物的吸收问题。成盐后作为一个新的化学实体，药物的物理和化学异构体也受到专利的保护［2］。
制备固体盐时可以根据药物的pH值与溶解度的关系，使用合适的酸碱调节溶液的pH值，就可以制成相应的水溶液。成盐的过程更适合在非水介质中完成，因为在完全离子化的环境中不可能分离得到成盐药物，离子对要在尽可能不分解的环境中才能结合成盐，如乙醇、乙醚、酯等溶剂［2］。总之，将药物制备成相应的盐类，可以较好地改善药物的水溶性，提高药物的生物利用度和起效时间。制备的水溶液供药理学试验，可被开发成注射剂。
在众多的天然产物中，五环三萜类化合物作为皂苷的糖苷配基在自然界中广泛存在，具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗溃疡、护肝降酶、降血糖血脂等多种生物学效应。甘草次酸琥珀酸半酯的钠盐称甘铂酸钠（biogastrone carbenoxolone）系20世纪60年代至今临床常用的抗溃疡药。程小平等［3］制得甘草次酸赖氨酸盐，其盐的溶解度大为增加。Afred在异丙醇中加热回流甘草次酸、秋水仙碱，制得盐用于治疗急性肝炎。Gallardo制得的四环素甘草次酸盐、3-乙酰-18β-甘草次酸铝（熔点：286~90℃；［α］ D：+126±2；抗炎抗溃疡）及18β甘草次酸半磺酸酯二钠盐（熔点：190℃；［α］ D：+123±3；对肉芽瘤有抑制作用）等，都有较高的药用价值［4］。
在本文中，首先制备了11-脱氧甘草次酸，去掉11-羰基可以消除不良的伪醛甾酮样副作用，同时提高了它的抗溃疡、抗炎和抗变态活性［5］。然后用简便的方法制备了甘草次酸，11-脱氧甘草次酸及熊果酸这类五环三萜类化合物的钠盐，较好地提高了它们的水溶性。
1 实验部分
1.1 仪器和方法
XT5显微熔点测定仪（北京科仪电光仪器厂），温度计未经校正。ProStar LC240傅里叶变换-红外光谱仪（美国瓦里安公司），岛津UV-2401PC紫外可见全波长扫描仪（日本岛津公司），752-C紫外分光光度计（上海第三分析仪器厂），恒温磁力加热搅拌器（金坛富华仪器有限公司），DZF-6050型真空干燥箱（上海精宏实验设备有限公司），RE-52A型旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂），FA1004型电子精密天平（上海天平仪器厂)，pHS-3TC型 pH数显计(上海天达仪器有限公司)。
甘草次酸（≥98％）（西安天行健天然生物制品集团公司），熊果酸（≥98％）(无锡高润杰科技有限公司)，薄层层析用硅胶GF254（青岛海洋化工有限公司）。其它试剂均为分析纯或化学纯。
1.2 制备
1.2.1 11-脱氧甘草次酸的制备
将0.2gHgCl2溶解于20ml 3%的稀盐酸中，后加入20g的锌粉，充分振摇均匀后，除去液体，固体用二氧六环充分洗涤，制备得锌汞齐试剂。然后向其中加入2g的甘草次酸以及30ml二氧六环。室温搅拌30min后，用冰水控制温度在15～20℃之间，滴加浓盐酸。十分钟后， 瓶中出现大量白色泡沫，加入二氧六环直至溶液变澄清.用薄层指示反应终点，反应完毕后，反复抽滤得无色澄清溶液，旋蒸回收二氧六环，得白色粉末状粗品。用冰醋酸重结晶，后再用甲醇∶丙酮=1∶1重结晶.，50 ℃真空干燥得最终产品1.362g。红外光谱中11-脱氧甘草次酸产品与甘草次酸样品对照，1644.0cm-1处共轭羰基峰完全消失。
1.2.2 11-脱氧甘草次酸钠的制备
11-脱氧甘草次酸产品溶于40ml无水乙醇中，加入NaOH 0.152g，加热回流搅拌，直至溶液成黄色澄清状，反应完毕后，用活性炭脱色，过滤，滤集滤液，减压回收部分溶剂，冷却后冷藏过夜使其充分结晶，抽滤后，将产品在真空干燥箱中干燥，得白色结晶1.2g。 pH值：9.28； 熔点:305~307℃； IR: 羧酸根特征峰γas(COO-):1545.0cm-1，γs(COO-):1466.0cm-1。
1.2.3 甘草次酸钠的制备
制备方法同上，将1.3g甘草次酸和0.15 g NaOH反应后制得黄色结晶状产品1.28g。pH值：9.10(文献值［6］pH 9.03)； 熔点：278 ~ 280℃； IR: 羧酸根的特征峰γas(COO-):1563.0cm-1，γs(COO-):1465.0cm-1。
1.2.4 熊果酸钠的制备
制备方法同上，将0.113g熊果酸和0.015g NaOH反应后制得白色结晶状产品0.097g。pH值：9.75； 熔点：289~290℃； IR: 羧酸根的特征峰γas(COO-):1549.4cm-1，γs(COO-):1455.6cm-1。
1.3 紫外光谱分析
分别取2mg甘草次酸，甘草次酸钠，11-脱氧甘草次酸和11-脱氧甘草次酸钠样品溶解于10ml无水乙醇中，以溶剂为空白，测定紫外吸收光谱。可以发现其各自相应的吸收曲线是有所不同的。甘草次酸在248~249nm有一最大吸收，系为分子结构中α，β-不饱和羰基共轭双键的特征吸收［7］。成盐产物的紫外最大吸收强度变小， 表明成盐作用对甘草次酸的共轭吸收系统影响不大；脱氧甘草次酸成盐后紫外最大吸收强度也变小，而且没有改变原来的主体结构。
1.4 溶解试验及酸化试验
分别取钠盐50mg， 溶解于10ml去离子水中，超声助溶，离心后放置过夜，取走上清液，将沉淀真空干燥，计算得溶解度，测定3次取平均值。
再分别取钠盐约0.1g，溶于10ml去离子水中，滴加稀盐酸，析出白色晶体，水洗后抽滤干燥，和成盐前的物质对照：
（1）熔点：甘草次酸为288～290℃，与标准品混合熔点不下降，11-脱氧甘草次酸为325 ～327℃(文献值［8］m.p.328 ～ 329℃)，与标准品混合熔点不下降，熊果酸为285～287℃，与标准品混合熔点不下降。
（2）红外光谱对照，二者未见差异。
（3）TLC鉴定：将样品与对照品分别溶于无水乙醇中配成5mg/mL的溶液，滴于硅胶板上，以石油醚∶乙酸乙酯=2∶3为展开剂，20％的磷钼酸无水乙醇溶液为显色剂，二者的Rf值相同。
以上均可说明钠盐在酸化后仍可以生成原来的酸。
2 结果与讨论
在制备11-脱氧甘草次酸的实验过程中，反应过程中会出现大量白色泡沫，这是因为所滴加的浓盐酸中带有水分，使得甘草次酸从二氧六环中析出，此时应该及时补充足量二氧六环，促进沉淀溶解，继续进行反应，而且还能减少产品的损失。
在制备钠盐的反应中，当用极弱酸（碱）与强碱（酸）成盐时，如果有水存在，就会导致盐的部分质子转移不平衡，最终结果就是作为药物的盐被游离酸（碱）所污染，故使用无水乙醇作为反应溶剂。由于NaOH难溶于溶剂无水乙醇，所以呈悬浮物状，待反应一段时间以后，所生成的钠盐溶于溶剂，溶液变为澄清体系，此时证明反应已经完成。此外，在Na2CO3和无水丙酮的条件下，也可成盐，但是由于Na2CO3的碱性不及NaOH，成盐反应不完全，产率偏少。
本文采用重量法测定溶解度，测得的溶解度值相对不够准确.虽然取上清液用HPLC法可测定精确的溶解度值，但缺点是11-脱氧甘草次酸钠和熊果酸钠在HPLC紫外检测器中只有很弱的末端吸收，对HPLC测定溶解度试验条件的相关考察正在进行中。
制备得钠盐具有表面活性剂的性质，溶解于水后均会产生大量泡沫，甘草次酸钠样品溶解可形成澄清溶液；而其他两种样品，11-脱氧甘草次酸钠和熊果酸钠溶解度较差，在水中皆能形成稳定的悬浊液体系。可能是由于存在少量未反应完的难溶性酸，也有可能是羧酸根与水中少量的氢离子结合，形成原来的难溶性酸而析出。五环三萜类分子骨架较大，为酸性皂苷元，并且缺少亲水基团，但钠盐的分散度和溶解度都明显得到提高，溶解情况较未成盐之前有显著改善，这使得药物的原有的药效得到了尽可能的充分发挥。由于具有相似的化学性质，五环三萜类的其它化合物在理论上应该也是可以根据类似的方法制备其相应的钠盐。
参考文献：
［1］ 阿基业，王广基.药物代谢研究与药物设计及结构修饰［J］.药学进展，2002，26（2）：81-86.
［2］ ［法］卡米尔•乔治•维尔穆特.创新药物化学［M］. 北京:世界图书出版公司， 2005.
［3］ 程小平，樊静维， 庞捷. 实验室制取甘草次酸赖氨酸盐的方法和体会［J］. 青海医药， 2004，34（1）：44-45.
［4］ 彭子模. 甘草次酸及其衍生物的研究现状和展望［J］. 中医药学报，1998，(1): 32.
［5］ 谢世荣，赵洁， 刘琳. 甘草次酸的研究与展望［J］，大连大学学报，2005，26（4）：87.
［6］ 孟富敏， 李新芳， 崔志刚.甘草次酸钠的调血脂及急性毒性作用［J］. 兰州医学院学报，1994， 20(4)：225.
［7］ 徐志栋，王敏，康怀萍.甘草属植物三萜成分研究概况［J］.河北轻化工学院学报，1998，44（1）：12-15.［8］ Dean，P.D.G. The Preparation of some derivatives of glycyrrhetic acid and oleanolic acid［J］. J. Pharm. Pharmac.1967.19(10):682.
(责任编辑：王尚勇)