一种D‑7ACA的制备方法与流程

本发明属于医药生物技术领域，涉及一种d-7aca的制备方法，具体涉及一种制备具有较高纯度的d-7aca的方法。

背景技术：

在抗生素家族中，头孢类抗生素是一个较大的分支，也是临床上用于治疗细菌感染的常用药物。头孢类抗生素的来源主要依赖于合成或者半合成，一般以7-aca为母体。d-7aca是通过将7-aca的3位上的乙酰基脱去得到，d-7aca的化学名称为：3-去乙酰基-7-氨基-头孢霉烷酸，简称d-7aca，结构式为：

d-7aca被发现近半个世纪了，但作为合成头孢类抗生素的母体应用并不广泛。随着生物发酵技术的发展，d-7aca的生产成本下降，他的优势也逐渐显露出来。

随着对d-7aca的需求越来越多，质量要求也越来越高。亟需提供一种制备具有较高纯度的d-7aca的方法，用于d-7aca的生产和检测，更好提高产品质量和后续的药品生产质量检测水平。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种制备高纯度的d-7aca的方法。

本发明是以7-aca为原料，脱去7-aca的3位上的乙酰基，再经两次结晶得到高纯度的d-7aca，其中，7-aca是7-氨基头孢烷酸的简称，化学名称为3-乙酰氧甲基-5-硫-7-氨基-8-氧-1-氮杂二环辛-2-烯-2羧酸，其结构式如下：

本发明提供了一种d-7aca的制备方法，它包括以下步骤：

(1)7-aca溶解：将7-aca、氨水依次加入水中，完全溶解后，过滤，得7-aca溶解液；

(2)7-aca水解：依次向7-aca溶解液中加入酯酶、氨水，反应完全后，过滤，得水解液；

(3)d-7aca一次结晶：向水解液中加入盐酸，结晶完全后，养晶，抽滤，得d-7aca湿晶；

(4)d-7aca二次溶解：依次向水中加入湿晶、氨水，完全溶解后，加入树脂柱，吸附，过滤，得d-7aca溶液；

(5)d-7aca二次结晶干燥：向d-7aca溶液中加入盐酸，结晶完全后，养晶，抽滤，洗晶，干燥，得d-7aca。

步骤(1)中，所述溶解过程的温度为0-10℃，优选为8-10℃。

步骤(1)中，所述水与7-aca体积质量比为70～100：1ml/g，优选为80:1ml/g。

步骤(1)中，所述氨水的重量百分比浓度为3-7％，优选为5-7％。

步骤(1)中，所述溶解过程的ph为7.5-9.0，优选为8.0-8.4。

步骤(1)中，所述过滤是利用0.45μm滤膜对其进行过滤。

步骤(2)中，所述水解过程的温度为10～20℃，优选为15～18℃。

步骤(2)中，所述酯酶为脱乙酰酯酶。

步骤(2)中，所述酯酶与7-aca的质量比为1～8:1，优选为1～6:1，更优选为1～2:1。

步骤(2)中，所述氨水的重量百分比浓度为3-7％。

步骤(2)中，所述水解过程的ph为7.5～9.0，优选为8.2-8.7。

步骤(2)中，所述过滤是利用10μm滤膜对其进行过滤。

步骤(3)中，所述结晶的温度为0～10℃，优选为8～10℃。

步骤(3)中，所述盐酸的重量百分比浓度为5～15％，优选为10～15％。

步骤(3)中，所述盐酸的加入速度为0.4-1.2ml/min，优选为0.6-0.8ml/min。

步骤(3)中，所述结晶完全的ph为5.0～5.5，优选为5.0～5.2。

步骤(3)中，所述养晶的时间为25～35min，优选为30min。

步骤(4)中，所述溶解过程的温度为0～10℃，优选为0～5℃。

步骤(4)中，所述水与7-aca体积质量比为50～70：1ml/g，优选为60:1ml/g。

步骤(4)中，所述氨水的体积分数为3-7％。

步骤(4)中，所述溶解过程的ph为7.5～9.0，优选为7.8～8.4。

步骤(4)中，所述树脂柱的树脂为大孔吸附树脂。

步骤(4)中，所述吸附的方式为静态吸附。

优选地，所述静态吸附的时间为30～120min，优选为60～90min。

步骤(4)中，所述过滤是依次用10μm滤纸对溶液进行抽滤、0.45μm滤膜对溶液进行过滤。

步骤(5)中，所述结晶的温度为0～10℃，优选为3～6℃。

步骤(5)中，所述盐酸的体积分数为5～15％，优选为10％。

步骤(5)中，所述盐酸的滴加速率为0.4-1.2ml/min，优选为0.4-0.5ml/min。

步骤(5)中，所述结晶完全时的ph为4.0～5.0，优选为4.5～5.0。

步骤(5)中，所述养晶的时间为40～80min，优选为60min。

步骤(5)中，所述洗晶是利用丙酮洗晶。

步骤(5)中，所述干燥温度为40～50℃，优选为40～45℃。

本发明提供了一种制备具有较高纯度的d-7aca的方法，整个反应过程不使用有机溶剂，环境友好，反应条件温和，易于控制，副反应少，制得的d-7aca的纯度高达99.25％。

显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

附图说明

图1为本发明制备的最终产物d-7-aca的质谱图；

图2为本发明制备的最终产物d-7-aca的氢谱图；

图3为本发明制备的最终产物d-7-aca的碳谱图。

具体实施方式

本发明具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品，通过购买市售产品获得。

脱乙酰酯酶：伊犁川宁生物技术有限公司；

7-aca粉子：伊犁川宁生物技术有限公司；

大孔吸附树脂：西安蓝晓科技新材料有限公司，型号lxt-036。

实施例1

(1)7-aca溶解

取7-aca晶体5克，加入400ml纯水中，降温到6℃，用重量百分比浓度为5％氨水溶液进行溶解，控制ph＝7.8-8.0，完全溶解澄清后，用0.45μm滤膜对溶液进行过滤，得到7-aca的溶解液。

(2)7-aca水解

将前述溶液搅拌升温到15℃，向溶液中加入脱乙酰酯酶8克，使用脱乙酰酯酶将7-aca的3位侧链水解，用重量百分比浓度为5％氨水溶液将反应控制ph为8.2-8.4，用热水浴控制反应温度15℃，反应完全后，用10μm滤纸进行过滤，得到水解液。脱乙酰酯酶留存备用。

(3)d-7aca一次结晶

向水解液中以0.6-0.8ml/min的速率滴加重量百分比浓度为10％盐酸，进行结晶，控制温度8℃，当ph＝5.2时为结晶终点，养晶30分钟后抽滤。得到d-7aca的湿晶。

(4)d-7aca二次溶解

将上步得到的湿晶加入到300ml纯水中，用冰浴降温，温度控制在5℃以下。缓慢加入重量百分比浓度为3-7％氨水溶液，控制ph为7.8-8.2，溶解澄清。然后用大孔吸附树脂对滤液进行静态吸附90min(树脂用量为溶液体积的30％)，之后用10μm滤纸对溶液进行抽滤，收集滤液，树脂留存备用。再用0.45μm滤膜对溶液进行过滤，得到d-7aca的溶液。

(5)d-7aca二次结晶干燥

向d-7aca的溶液以0.4-0.5ml/min的速率滴加重量百分比浓度为10％盐酸，进行结晶，控制温度6℃，当ph＝4.5时为结晶终点，结晶结束，养晶1小时后，抽滤，用丙酮洗晶，40℃干燥后，得到1.88g高纯度d-7-aca，纯度99.25％。

对制备得到的终产物的结构进行表征，得到其质谱、氢谱和碳谱数据，证实制备得到的终产物确实为d-7-aca。

质谱解析：230处为分子峰m。与d-7aca的分子结构式相符，结构骨架均能够在断裂碎片中找到，具体如图1所示。

氢谱解析：¹hnmr(dmso-d6)：样品氢谱从左至右为4.93ppm(1,d,j＝5.0hz),4.73ppm(1,d,j＝4.9hz),4.21ppm(2,q,j＝13.3hz),3.52ppm(2,q,j＝18.2hz)，氢质子数共6个，活泼氢h1、h10、h11出峰与其他样品峰及水峰重叠，未进行积分，所以该样品氢谱中除活泼氢以外的氢质子数、峰化学位移的大致分布以及相互间的偶合裂分情况与d-7aca结构式相符，具体如图2所示。

碳谱解析：¹³cnmr(dmso-d6)：样品碳谱从左至右200ppm-160ppm之内有2个碳，化学位移分别为170.03ppm、163.62ppm，为2个羰基碳c7、c9；160ppm-100ppm之内有2个碳，化学位移分别为129.56ppm、123.39ppm，为2个双键碳c3、c8,；100ppm-0ppm之内有4个碳，化学位移分别为63.43ppm、60.01ppm、58.96ppm、25.04ppm，为4个饱和碳c2、c4、c5、c6，总共有8个碳，碳数及化学位移分布情况与d-7aca结构式相符，具体如图3所示。

实施例2

(1)7-aca溶解

取7-aca晶体5克，加入500ml纯水中，降温到10℃，用重量百分比浓度为7％氨水溶液进行溶解，控制ph＝8.2-8.4，完全溶解澄清后，用0.45μm滤膜对溶液进行过滤，得到7-aca的溶解液。

(2)7-aca水解

将前述溶液搅拌升温到18℃，向溶液中加入脱乙酰酯酶10克，使用脱乙酰酯酶将7-aca的3位侧链水解，用重量百分比浓度为3％氨水溶液将反应控制ph为8.4-8.5，用热水浴控制反应温度18℃，反应完全后，用10μm滤纸进行过滤，得到水解液。脱乙酰酯酶留存备用。

(3)d-7aca一次结晶

向水解液中以0.6-0.8ml/min的速率滴加重量百分比浓度为12％盐酸，进行结晶，控制温度10℃，当ph＝5.0时为结晶终点，养晶30分钟后抽滤。得到d-7aca的湿晶。

(4)d-7aca二次溶解

将上步得到的湿晶加入到250ml纯水中，用冰浴降温，温度控制在5℃以下。缓慢加入重量百分比浓度为7％氨水溶液，控制ph为7.8-8.0，溶解澄清。然后用大孔吸附树脂对滤液进行静态吸附60min(树脂用量为溶液体积的20％)，之后用10μm滤纸对溶液进行抽滤，收集滤液，树脂留存备用。再用0.45μm滤膜对溶液进行过滤，得到d-7aca的溶液。

(5)d-7aca二次结晶干燥

向d-7aca的溶液以0.4-0.5ml/min的速率滴加重量百分比浓度为10％盐酸，进行结晶，控制温度3℃，当ph＝5.0时为结晶终点，结晶结束，养晶1小时后，抽滤，用丙酮洗晶，45℃干燥后，得到1.82g高纯度d-7-aca，纯度99.25％。

综上，本发明提供了一种制备具有较高纯度的d-7aca的方法，整个反应过程不使用有机溶剂，环境友好，反应条件温和，易于控制，副反应少，制得的d-7aca的纯度高达99.25％。