专利名称：纯化洁霉素的方法
技术领域：
本发明属于萃取制备优级洁霉素的工艺，即研究一种新的萃取工艺，具有高效提取洁霉素和分离B组分的效果。
萃取法是从发酵液中提取洁霉素的主要方法。国内外普遍采用的是正丁醇萃取工艺。该工艺的缺点是工艺流程冗长，分离B组分效果差。
洁霉素是一种广谱抗生素，临床上用于葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌等敏感菌株及对其它抗生素耐药的金黄色葡萄球菌所致的感染，对败血症、细菌性心内膜炎、肺炎、骨髓炎等有较好的疗效。
洁霉素是一种碱性抗生素，1964年由Hoeksema等测定其结构式如下
其中R＝CH2CH2CH3为洁霉素R＝CH2CH3称为B组分，又名U-21699
在发酵生产洁霉素过程中，除洁霉素外还将产生少量B组分，它在洁霉素质量控制中占有重要位置，它的生物活性仅为洁霉素的1/4，因而直接影响洁霉素的药用效果。近几年国内外均用洁霉素做生产氯洁霉素的原料，对B组分控制更加严格，一般要求B组分＜2%。
文献报导通过选择合适的前体，可使B组分在发酵过程中得到控制(U.S.P.3812014，U.S.P.4271266)。国外在这方面做了大量工作，但国内目前的发酵工艺尚不能有效地控制B组分，一般发酵液中B组分含量为6-8%。如其结构所示，B组分仅少一个亚甲基-CH2，其化学性质与洁霉素极为相近，二者分离是一个辣手的问题。采用传统的丁醇提取工艺无法有效地分离B组分。目前国内厂家生产的洁霉素中B组分含量一般均大于3%。研制新的提炼工艺，有效地降低B组分是医药工业战线上艰巨的任务。
本发明研制出一种新工艺，其特点是将提炼工序分为两个阶段。第一个阶段使用一种具有高萃取能力但选择性较差的萃取体系，首先从发酵液中萃取洁霉素及大部分B组分;然后用盐酸(或H2SO4)反萃，制取效价大于2万单位/ml的洁霉素浓缩液。第二阶段使用一种萃取洁霉素能力较弱但选择性好的萃取体系，从浓缩液中选择性萃取洁霉素，在此阶段可使进入洁霉素产品中的B组分＜1.5%。
本发明在第一段萃取中，于初始洁霉素水相效价1500-5000单位/ml，温度25-60℃，初始pH10-12条件下，采用传统工艺使用的正丁醇，或本发明作者在中国专利申请号89107627.1所提出的碳原子数大于5的各种长链醇，或中性磷(膦)类，或配以煤油等稀释剂的中性磷(膦)类萃取剂，萃取洁霉素，用酸反萃，制取洁霉素效价＞2万单位/ml的反萃液;第二段萃取，于初始pH10-12条件下，用中性磷(膦)类萃取剂或配以煤油等稀释剂的中性磷(膦)类萃取剂，萃取洁霉素以分离B组分，用盐酸反萃，制得洁霉素效价在20-30万单位/ml范围、pH2-3的水溶液，加丙酮结晶，制得洁霉素盐酸盐产品。
本发明所用的中性磷(膦)，包括磷酸三烷基酯类，如磷酸三乙酯(TEP)，磷酸三丁酯(TBP)等;烷基膦酸二烷基酯类，如异烷基膦酸二丁酯(以C6为主的异烷基膦酸二丁酯的混合物)，环烷基膦酸二异戊酯(六元环)等;以及三烷基氧化膦类，如三辛基氧膦(TOPO)，三烷基氧膦(以TOPO为主要成分的氧膦混合物)。
其萃取能力按下列次序递增磷酸三烷基酯类＜烷基膦酸二烷基酯类＜三烷基氧化膦类由于发酵液中含有较多蛋白质及其它有机物和无机杂质，这些杂质是造成萃取过程中乳化的主要原因。因此在第一段萃取中，只能在反应罐中间歇作业，所用萃取剂浓度应偏高，可采用配以惰性有机溶剂如煤油等的含磷酸三烷基酯类70-100%，或含烷基膦酸二烷基酯类60-100%，或含三烷基氧化膦类20-70%的萃取剂，或采用100%正丁醇，或100%碳原子数为5以上的长链醇作萃取剂。
第一阶段所制备出的浓缩液中，各种造成乳化的杂质已基本排除。故第二阶段萃取可在连续作业的设备中完成，如混合澄清槽或萃取塔等。此时，所用萃取剂浓度可相应降低。可采用30-100%的磷酸三烷基酯类-煤油或烷基膦酸二烷基酯类-煤油，10-70%的三烷基氧化膦类-煤油萃取。
附图
示出不同浓度的TBP和TRPO对从浓缩液中萃取洁霉素的效果。图中萃取条件为初始pH10-11，洁霉素效价50000单位/ml，相比O/A＝1/1，用TBP时，温度为55℃，用TRPO时，温度为35℃。
由图可见，在相同浓度下，TRPO比TBP萃取能力强，如25%的TRPO-煤油与50%TBP-煤油的萃取能力相当。
现结合工艺流程进一步说明本发明将滤去菌丝的发酵液用10-22%氢氧化钠水溶液调pH至10-12，与选用的100%正丁醇或碳原子数为5以上100%的长链醇或不同浓度范围的中性磷(膦)类，在反应罐中搅拌混合3-5分钟，静置15-30分钟。可用错流或逆流方式确保第一段总萃取率＞95%。余水控制洁霉素效价＜100单位/ml排放。有机相用盐酸反萃，控制反萃相比，确保反萃液中洁霉素效价＞2万单位/ml。反萃液再用碱液调节pH至10-12，使用30-100%的磷酸三烷基酯类-煤油或烷基膦酸二烷基酯类-煤油或10-70%的三烷基氧化膦类-煤油萃取;负荷有机相用盐酸反萃。此时反萃相比取决于负荷有机相中洁霉素效价，以确保反萃液效价在20-35万单位/ml。最后，送至结晶工段，用8-10倍洁霉素体积的丙酮结晶，在第一段萃取中若采用的萃取剂是100%正丁醇，反萃后的有机相需送到溶媒再生工段用蒸馏法再生丁醇;若第一段萃取采用碳数大于5的长链醇或中性磷类，则反萃后的有机相可直接返回萃取工段使用。
实例1.TRPO分离B组分第一阶萃取用正己醇，发酵液洁霉素效价2500-3000单位/ml，在初始pH11，温度35℃相比O/A＝1/1.5条件下，两级逆流萃取;反萃液洁霉素效价6万单位/ml。第二段萃取用60%TRPO-煤油，先用碱液调节一段萃取后的浓缩液至pH11，在温度60℃，相比O/A＝1/1条件下萃取，有机相用盐酸反萃，反萃液中洁霉素效价为30万单位/ml。丙酮结晶，制得的洁霉素盐酸盐产品，不同批号滤液的B组分%为0.7，1.4，0.9。
实例2 TRPO分离B组分第一段萃取同例1，第二段萃取用30%TRPO萃取条件与例1同。不同批号滤液的B组分%为0.7，0，9.2。
实例3 TBP分离B组分第一段萃取与实例1相同，第二段萃取用100%TBP，萃取条件与实例1同。产品分析B组分，不同批号B组分为1.3，2.3，1.8，1.4。
实例4 不同萃取剂分离B组分效果对比第一段萃取用正丁醇，其萃取条件为滤液洁霉素效价1500-5000单位/ml，25-30℃，O/A＝1/3，pH10-12，错流三次，有机相合并，盐酸反萃，反萃液经浓缩后洁霉素效价为5万单位/ml。
第一段萃取用除正丁醇以外的其他萃取剂萃取条件为滤液洁霉素效价1500-5000单位/ml，25-60℃，O/A＝1/2，pH10-12，错流三次，有机相合并，盐酸反萃，反萃液洁霉素＞2万单位/ml。
第二段萃取条件为30-60℃，pH10-12，O/A＝1/2，错流三次或逆流萃取。
第一段萃取剂 第二段萃取剂 产品中B%100%正丁醇 100%正己醇 4.0100%正己醇 100%正己醇 3.7100%正庚醇 100%正庚醇 3.1，2.7，2.8100%异辛醇 100%异辛醇 3.3，3.9，4.0100%仲辛醇 100%仲辛醇 3.5，3.9100%正丁醇 50%TBP 2.5100%仲辛醇 100%TBP 1.9100%异辛醇 100%TBP 2.0100%正己醇 60%TRPO 2.0100%TBP 50%TBP 1.880%TBP 50%TBP 1.5100%TEP 50%TEP 2.0
70%以C6为主的异烷基 30%以C6为主的异烷 2.0膦酸二丁酯 基膦酸二丁酯60%环烷基膦酸二异戊酯 40%环烷基膦酸二异戊酯 2.0(六元环) (六元环)60%TRPO 30%TRPO 1.730%TRPO 30%TRPO 0.935%TOPO 35%TOPO 2.5结果表明两个阶段全用醇类，产品中B组分较高，如果第二阶段改用中性磷类，B含量显著下降。
实例5 TBP浓度对分离B组分影响第一阶段用正己醇(按实例一条件)制备出浓缩液后，用不同浓度的TBP-煤油进行第二阶段萃取。
TBP% B%80 1.9，1.4，2.270 0.9，1.2，1.4，0.7650 0.71表明B组分随萃取剂浓度降低而降低。
实例6 十级混合澄清槽中萃取第一阶段浓缩液来自车间现工艺正丁醇提取工艺，第二阶段使用50%TBP-煤油，流量比等于1∶1，单级停留时间3-4分，共处理浓缩液300-400升，相分离良好，没有乳化现象，萃取结果
浓缩液 第十级排放液 总萃取率u/ml (平均)u/ml %37500 2970 9255586 3470 93.829410 3057 89.646670 3305 92.944168 2823 93.648000 3543 92.6以上结果表明TBP十级逆流萃取，总萃取率可大于92%，B组分小于1.5，如果要求更高萃取率，可适当增加萃取级数。
实例7 水洗对分离B效果25-30℃，3分-5分由实例6制出有机相使用pH10-11水洗涤效果如下洗涤相比 有/水 产品中B%有机相不洗 洗涤后5/1 1.2 0.910/1 1.7 1.3表明增加水洗段可降低B组分。
权利要求
1.两段萃取洁霉素及分离B组分的方法，其特征在于，第一段用正丁醇或碳原子数大于5的长链醇或中性磷(膦)类萃取剂或配以煤油等的惰性有机试剂的中性磷(膦)类萃取剂，在pH10-12下，从发酵液中萃取洁霉素，用盐酸反萃，制取洁霉素效价＞2万单位/ml的反萃液；第二段用中性磷(膦)类萃取剂或配以煤油等惰性有机溶剂的中性磷(膦)萃取剂，选择性萃取洁霉素以分离B组分，有机相用盐酸反萃，制取洁霉素效价20-35万单位/ml、pH2-3的水溶液，加丙酮结晶制得洁霉素盐酸盐产品。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于所用的中性磷(膦)类包括磷酸三烷基酯类，如磷酸三乙酯(TEP)，磷酸三丁酯(TBP)等;烷基膦酸二烷基酯类，如异烷基膦酸二丁酯(以C6为主的异烷基膦酸二丁酯的混合物)，环烷基膦酸二异戊酯(六元环)等，以及三烷基氧化膦类，如三辛基氧膦(TOPO)，三烷基氧膦(以TOPO为主要成分的氧膦混合物)。
3.按权利要求1、2所述的方法，其特征在于第一段萃取所用中性磷(膦)类浓度范围为70-100%的磷酸三烷基酯类或60-100%的烷基膦酸二烷基酯类或20-70%的三烷基氧化膦类。
4.按权利要求1、2所述的方法，其特征在于第二段萃取所用的中性磷(膦)类，浓度范围为30-100%的磷酸三烷基酯类或烷基膦酸二烷基酯类，或10-70%的三烷基氧化膦类。
5.按权利要求1、2所述的方法，其特征在于第二段萃取中负荷有机相使用pH10-12的碱性水溶液洗涤，可降低B组分。
全文摘要
本发明属于萃取制备优级洁霉素的工艺，即研究一种新的工艺流程，可从发酵液中有效地提取洁霉素而极少萃取B组分。新工艺将洁霉素的提取分为两个大阶段，第一阶段可用各种长链醇和中性磷(膦)类，第一阶段制取的反萃液用碱调节pH至弱碱性后，用高选择性中性磷(膦)进行连续或间歇作业完成第二阶段萃取盐酸反萃后直接获得效价20-35万单位/ml的洁霉素水溶液，加入丙酮低温(＜5℃)结晶，得到B组分低的优质洁霉素盐酸盐产品。
文档编号C07D411/12GK1053790SQ90100389
公开日1991年8月14日 申请日期1990年2月2日 优先权日1990年2月2日
发明者于淑秋, 万钢, 伍志春, 陈家镛, 徐荣芳, 韩德银, 石林生, 李学红, 周重慰, 刘丽英, 米造吉 申请人:中国科学院化工冶金研究所, 华北制药厂