CN103773822B - 一种由洛伐他汀发酵液合成辛伐他汀的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种由洛伐他汀发酵液合成辛伐他汀的制备方法，其步骤是：将洛伐他汀开环物由固定化水解酶进行水解，将洛伐他汀水解产物和2-二甲基-丁酰基-S-丙酸甲酯由酰化酶酰化，即将洛伐他汀发酵液提取成盐、水解、酰化、环合、精制得到辛伐他汀成品。本发明步骤少，最终产品总杂和单个杂质少，减少对环境的污染，提高产品质量，且生产工艺简单易操作。
Description
技术领域
本发明涉及辛伐他汀的制备方法，尤其涉及由洛伐他汀开环物合成辛伐他汀的制备方法，属于降血脂类药物发酵及合成技术领域。
背景技术
辛伐他汀为羟甲基戊二酰辅酶A(HMG—CoA)还原酶抑制剂，临床主要用于治疗高胆固醇和高甘油三酯血症。1988年该药首先在瑞典上市，1995年已在70多个国家广泛应用。近年来发现除调血脂作用外，它还具有其他方面的作用，如抗氧化、抗炎、抑制细胞增殖、促进骨合成代谢、治疗心衰等作用。辛伐他汀现有生产工艺需要15个步骤（洛伐他汀发酵液、酸化、过滤、提取、浓缩、结晶、精制、洛伐他汀成品、胺解、接侧链、甲基化、脱侧链、成盐、环合、精制、辛伐他汀成品），反应步骤繁多，由于现有工艺步骤繁多，其最终产品杂质高。另外，现有工艺使用有机溶剂14种，如正丁胺、DMF、咪唑、甲醇、环己烷、乙醚、四氢呋喃、吡咯烷、正丁基锂、碘甲烷、甲烷磺酸、乙酸乙酯、乙醇、甲苯，因此步骤繁琐，污染环境严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种由洛伐他汀发酵液合成辛伐他汀的制备方法，该方法反应步骤少，产品杂质低，环境污染少。
本发明的技术解决方案是：一种由洛伐他汀发酵液合成辛伐他汀的制备方法，包括以下步骤：
1）将洛伐他汀发酵液加热；
2）将步骤1）得到的发酵液分离出滤液，得到滤渣；
3）将步骤2）得到的滤渣加入不锈钢提取罐，同时加入乙酸丁酯，开始搅拌，升温至50℃,保持4小时，得到混合物；
4）将步骤3）得到的混合物过滤，分离出滤渣，得到滤液。
5）将步骤4）得到的滤液加入纯化水，同时加入氢氧化钠，调PH值为10.0，开始搅拌，提升到60℃，保持30分钟，分离出有机相，得到洛伐他汀钠盐水溶液；
6)将步骤5）得到的洛伐他汀钠盐水溶液，加入不锈钢反应罐中，开始搅拌，加入活性炭，搅拌30分钟，过滤得到滤液；
7）将步骤6）得到的滤液用氢氧化钠调PH值为9.0；
8）将步骤7）得到的滤液降温至30℃；
9）将步骤8）得到的滤液加入浓度为20毫摩尔的氨水氯化铵缓冲液,调PH值为8.9～9.1,升温至35℃；
10）将步骤9）得到的滤液加入固定化水解酶，固定化水解酶加的重量与洛伐他汀重量相等；
11）将步骤10）得到的混合物进行化验，直到水解结束；
12）将步骤11）得到的混合物进行过滤，分离出固定化水解酶；
13）将步骤12）得到滤液加入不锈钢反应罐中，降温至25℃，加入酰化酶，开始搅拌，酰化酶加的重量与洛伐他汀重量相等；
14）将步骤13）得到的混合物加入2-二甲基-丁酰基-S-丙酸甲酯，2-二甲基-丁酰基-S-丙酸甲酯加的重量与洛伐他汀重量相等；
15）将步骤14）得到的混合物保持25℃恒温，用浓氨水调整并保持PH值为8.9～9.1；
16）将步骤15）得到的混合物进行化验，直到酰化结束；
17）将步骤16）得到的混合物进行过滤，分离出酰化酶；
18）将步骤17）得到的滤液降温至10℃，保持2小时；
19）将步骤18）得到的产物用稀氨水洗涤，过滤得白色粉末；
20）将步骤19）得到的产物用乙酸乙酯洗涤，过滤得白色粉末；
21）重复步骤19）和步骤20）；
22）将步骤21）得到的产物干燥，得到白色粉末即辛伐他汀铵盐；
23）将步骤22）得到的辛伐他汀铵盐加入不锈钢反应罐中，同时向不锈钢反应罐中加入甲苯，开始搅拌；
24）将步骤23）得到的混合物加热至回流，回流3小时；
25）将步骤24）得到的混合物冷却至35℃,加入活性炭，搅拌30分钟；
26）将步骤25）得到的混合物过滤，分离出活性炭，得滤液；
27）将步骤26）得到的滤液减压浓缩，温度≤65℃,当浓缩至甲苯溶液粘稠时，浓缩结束；
28）将步骤27）得到的甲苯浓缩液降温至8℃,保持2小时；
29）将步骤28）得到的混合物过滤，得结晶即辛伐他汀粗品；
30）将步骤29）得到的辛伐他汀粗品加入不锈钢反应罐中，同时向不锈钢反应罐中加入乙醇，加入活性炭，开始搅拌；
31）将步骤30）得到的混合物加热回流30分钟，趁热过滤，分离出活性炭，得滤液；
32）将步骤31）得到的滤液降温至55℃，向滤液中滴加纯化水，当滤液出现浑浊而无固体析出时，结束滴加纯化水；
33）将步骤32）得到的混合物降温至5℃,保持5小时；
34）将步骤33）得到的混合物过滤，得到结晶即辛伐他汀精品；
35）将步骤34）得到的辛伐他汀精品干燥，得辛伐他汀成品。
在上述步骤1）中，洛伐他汀发酵液加热至75℃,保持30分钟。
在上述步骤3）中，加乙酸丁酯的重量是滤渣重量的10倍。
在步骤5）中，加入纯化水的体积是滤液体积的1／100。
在上述步骤23）中，加入甲苯的重量是加入辛伐他汀铵盐重量的20倍。
在上述步骤25）中，加入活性炭的重量是加入辛伐他汀铵盐重量的1／10。
在上述步骤30）中，加入乙醇的重量是加入辛伐他汀粗品重量的3.5倍，加入活性炭的重量是加入辛伐他汀粗品重量的1／20。
本发明的技术效果是：本发明洛伐他汀开环物直接萃取成盐，不再进行酸化、过滤、干燥、萃取、过滤、浓缩、结晶、重结晶等步骤，将洛伐他汀开环物由固定化水解酶进行水解，将洛伐他汀水解产物和2-二甲基-丁酰基-S-丙酸甲酯由酰化酶酰化。改进前需要15个反应步骤，本发明仅需6个反应步骤（洛伐他汀发酵液→提取成盐→水解→酰化→环合→精制→辛伐他汀成品），本发明步骤少，由于步骤大幅减少，最终产品总杂和单个杂质也少，现有工艺生产的辛伐他汀产品其产品总杂≤1.0%，单个杂质洛伐他汀≤0.4%，洛伐他汀≤0.5%。本发明生产的辛伐他汀产品总杂≤0.5%，单个杂质≤0.2%，洛伐他汀≤0.2%。另外本发明仅使用5种有机溶剂（醋酸丁酯、2-二甲基-丁酰基-S-丙酸甲酯、乙酸乙酯、甲苯、乙醇），能够明显减少反应步骤，减少对环境的污染，提高产品质量，降低产品杂质，符合《中国药典》（2010版）的要求（洛伐他汀≤0.5%，单个杂质≤0.4%，总杂质≤1.0%。含量：98.0-102.0%，白色或类白色粉末），且生产工艺简单易操作。
具体数据如表1和表2所示，表1为现有工艺生产的辛伐他汀三批产品数据，表2为本发明生产的辛伐他汀三批产品数据。
表1
表2
具体实施方式
本发明由洛伐他汀发酵液合成辛伐他汀的制备方法，具体实施步骤包括以下步骤：
1）将洛伐他汀发酵液130升，10克∕升，加热至75℃,加热30分钟。
洛伐他汀，外文名：Lovastatin，化学名称：(S)-2-甲基丁酸-(1S,3S,7S,8S,8aR)1,2,3,7,8,8a-六氢-3,7-二甲基-8-{2-[(2R,4R)-4-羟基-6-氧代-2-四氢吡喃基]-乙基}-1-酯。性状：白色或类白色粉末，用于治疗高胆固醇血症和混合型高脂血症。
洛伐他汀的结构式：
洛伐他汀开环物，化学名称：(S)-2-甲基丁酸-(1S,3S,7S,8S,8aR)1,2,3,7,8,8a-六氢-3,7-二甲基-8-[2-(2R,4R)-3，5-二羟基-庚酸]-1-酯。
洛伐他汀开环物结构式：
本实施例洛伐他汀发酵液的生产工艺步骤：洛伐他汀菌种，7℃冰箱冷藏保存；取洛伐他汀菌种，接种到斜面培养基上，接种量为1%，接种后的斜面放在27℃培养间中培养10天，培养好的斜面为斜面种子；取斜面种子接种到一级种子罐中，接种量为0.2%，27℃培养3天，为一级种子；取一级种子接种到二级种子罐中，接种量为10%，27℃培养3天，为二级种子；取二级种子接种到发酵罐罐中，接种量为10%，27℃培养7天，为洛伐他汀发酵液。
2）将步骤1）得到的发酵液进入板框过滤器，分离出滤液，得到滤渣，滤渣含洛伐他汀的菌丝体和水，重量比例为1：4。
3）将步骤2）得到的滤渣加入不锈钢提取罐，滤渣加入不锈钢提取罐之前称取滤渣重量，加乙酸丁酯的重量是滤渣重量的10倍，本实施例加入乙酸丁酯为100升，开始搅拌，搅拌的转速是80转∕分钟。升温至50℃,保持4小时，加乙酸丁酯的作用是提取洛伐他汀。
4）将步骤3）得到的混合物用板框过滤器过滤，分离出滤渣，这里滤渣的成分是不含洛伐他汀的菌丝体、水、乙酸丁酯，得到滤液，滤液含有洛伐他汀开环物、水、乙酸丁酯。
5）将步骤4）得到的滤液加氢氧化钠，本实施例氢氧化钠采用含量99.5%的氢氧化钠固体粉末，边加氢氧化钠边测溶液PH值，直到溶液PH值为9.0，然后开始搅拌,本实施例是在150升不锈钢罐搅拌，不锈钢罐设有变速搅拌机，搅拌的转速是80转∕分钟，搅拌时间是30分钟，搅拌均匀即可，加入纯化水的量是滤液的1／100（体积比），分离出有机相，得到洛伐他汀钠盐水溶液，洛伐他汀钠盐水溶液主要含有洛伐他汀钠盐、洛伐他汀、水。由于有机相在上层，水在下层，将下层水缓慢放出，即得到有机相。
6)将步骤5）得到的洛伐他汀钠盐水溶液，加入不锈钢反应罐中，开始搅拌，搅拌的转速是80转∕分钟，搅拌时间是30分钟，搅拌均匀即可，加入氢氧化钠，本实施例采用含量为99.5%的氢氧化钠固体，调PH值到10.0。
7）将步骤6）得到的混合物升温至80℃，反应1小时。反应目的是将少量洛伐他汀开环，使之全部成为洛伐他汀钠盐。
8）将步骤7）得到的混合物降温至30℃，本实施例是由反应罐的夹层介质进行升温和降温。
9）将步骤8）得到的混合物加入浓度为20mM（毫摩尔，mmol/L）的氨水氯化铵缓冲液（NH3/NH4CL缓冲液）,调PH值为8.9～9.1,升温至35℃。本实施例氨水氯化铵缓冲液的配制：计算加NH3的重量：0.02×17克，计算加NH4CL的重量：0.02×63克，加纯化水至1升。
10）将步骤9）得到的液体混合物加入固定化水解酶，这里固定化水解酶是将洛伐他汀水解酶固定到多孔树脂上后的复合体，水解洛伐他汀，固定化水解酶加的重量与洛伐他汀重量相等，在液体混合物中，洛伐他汀浓度可以用液相检测，由洛伐他汀浓度和液体混合物体积可以换算出洛伐他汀重量，固定化水解酶的重量可以称量。
11）将步骤10）得到的混合物进行化验，直到水解结束。本实施例采用液相化验，化验洛伐他汀开环物含量，当洛伐他汀开环物含量≤0.3%时，水解结束。
12）将步骤11）得到的混合物进行过滤，分离出固定化水解酶，本实施例用固液过滤器加1200目的滤布过滤。
13）将步骤12）得到滤液加入不锈钢反应罐中，降温至25℃，加入酰化酶，开始搅拌，酰化酶加的重量与洛伐他汀重量相等。在液体混合物中，洛伐他汀浓度可以用液相检测，由洛伐他汀浓度和液体混合物体积可以换算出洛伐他汀重量，酰化酶的重量可以称量，酰化酶是将洛伐他汀酰化酶固定到多孔树脂上后的复合体。
14）将步骤13）得到的混合物加入2-二甲基-丁酰基-S-丙酸甲酯，2-二甲基-丁酰基-S-丙酸甲酯加的重量与洛伐他汀重量相等。当有了洛伐他汀重量后，可以称同等重量的2-二甲基-丁酰基-S-丙酸甲酯。
15）将步骤14）得到的混合物保持25℃恒温，用浓氨水（浓度30%，重量比）调整并保持PH值为8.9～9.1。
16）将步骤15）得到的混合物，采用液相化验，化验莫纳克林酸含量，直到酰化结束，当莫纳克林酸含量≤1%时，酰化结束。
17）将步骤16）得到的混合物进行过滤，本实施例采用固液过滤器，加100目的不锈钢滤网，分离出酰化酶。
18）将步骤17）得到的滤液降温至10℃，保持2小时。
19）将步骤18）得到的产物用稀氨水（稀氨水的摩尔浓度为10mM）洗涤，过滤得辛伐他汀铵盐白色粉末，本实施例是在10升洗涤罐中洗涤，罐上设有搅拌装置，搅拌转速30转∕分钟，搅拌10分钟，由固液过滤器分离出白色粉末。
20）将步骤19）得到的产物用乙酸乙酯洗涤，过滤得白色粉末，白色粉末为辛伐他汀铵盐。本实施例在10升洗涤罐中洗涤，洗涤罐设有搅拌装置，搅拌转速30转∕分钟，搅拌10分钟，由固液过滤器分离出白色粉末。洗涤的作用是将辛伐他汀铵盐中的杂质洗去。
21）重复步骤19）和步骤20）。
22）将步骤21）得到的产物干燥，得到白色粉末即辛伐他汀铵盐；
23）将步骤22）得到的辛伐他汀铵盐加入不锈钢反应罐中，同时向不锈钢反应罐中加入甲苯，加入甲苯的重量是加入辛伐他汀铵盐重量的20倍，开始搅拌，搅拌的速度是80转∕分钟，时间是30分钟，搅拌均匀即可。
24）将步骤23）得到的混合物加热至回流，回流3小时。回流的作用是当罐内甲苯加热到沸点后，甲苯向外蒸发，蒸发的气体出口连接到冷凝器上，气体遇冷后形成液体，甲苯液体再回流到罐内。
25）将步骤24）得到的混合物冷却至35℃,加入活性炭，加入活性炭的重量是加入辛伐他汀铵盐重量的1／10，搅拌30分钟。
26）将步骤25）得到的混合物过滤，本实施例采用固液过滤器过滤，加1200目的滤布，分离出活性炭，得滤液。
27）将步骤26）得到的滤液减压浓缩，即在真空状态下浓缩即为减压浓缩，作用是降低浓缩温度，温度≤65℃,当浓缩至甲苯溶液粘稠时，浓缩结束。本实施例用浓缩罐浓缩，浓缩至甲苯溶液粘稠。
28）将步骤27）得到的甲苯浓缩液降温至8℃,保持2小时。
29）将步骤28）得到的混合物过滤，本实施例用固液过滤器过滤，加1200目的滤布，得结晶即辛伐他汀粗品；
30）将步骤29）得到的辛伐他汀粗品加入不锈钢反应罐中，同时向不锈钢反应罐中加入乙醇，加入乙醇（纯乙醇100%）的重量是加入辛伐他汀粗品重量的3.5倍，加入活性炭，加入活性炭的重量是加入辛伐他汀粗品重量的1／20，开始搅拌。
31）将步骤30）得到的混合物加热回流30分钟，趁热（温度为78℃）过滤，分离出活性炭，得滤液。
32）将步骤31）得到的滤液降温至55℃，向滤液中滴加纯化水，当滤液出现浑浊而无固体析出时，结束滴加纯化水。
33）将步骤32）得到的混合物降温至5℃,保持5小时。
34）将步骤33）得到的混合物过滤，得到结晶即辛伐他汀精品。本实施例用固液过滤器过滤，过滤到固液完全分离。
35）将步骤34）得到的辛伐他汀精品干燥，得到1000克左右的辛伐他汀成品。本实施例用双锥干燥器干燥，干燥到辛伐他汀含量≥99%。
本发明生产的辛伐他汀适用于治疗高胆固醇和高甘油三酯血症。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护之内。
Claims (7)
1.一种由洛伐他汀发酵液合成辛伐他汀的制备方法，其步骤是：
1）将洛伐他汀发酵液加热；
2）将步骤1）得到的发酵液分离出滤液，得到滤渣；
3）将步骤2）得到的滤渣加入不锈钢提取罐，同时加入乙酸丁酯，开始搅拌，升温至50℃,保持4小时，得到混合物；
4）将步骤3）得到的混合物过滤，分离出滤渣，得到滤液；
5）将步骤4）得到的滤液加入纯化水，同时加入氢氧化钠，调PH值为10.0，开始搅拌，提升到60℃，保持30分钟，分离出有机相，得到洛伐他汀钠盐水溶液；
6)将步骤5）得到的洛伐他汀钠盐水溶液，加入不锈钢反应罐中，开始搅拌，加入活性炭，搅拌30分钟，过滤得到滤液；
7）将步骤6）得到的滤液用氢氧化钠调PH值为9.0；
8）将步骤7）得到的滤液降温至30℃；
9）将步骤8）得到的滤液加入浓度为20毫摩尔的氨水氯化铵缓冲液,调PH值为8.9～9.1,升温至35℃；
10）将步骤9）得到的滤液加入固定化水解酶，固定化水解酶加的重量与洛伐他汀重量相等；
11）将步骤10）得到的混合物进行化验，直到水解结束；
12）将步骤11）得到的混合物进行过滤，分离出固定化水解酶；
13）将步骤12）得到滤液加入不锈钢反应罐中，降温至25℃，加入酰化酶，开始搅拌，酰化酶加的重量与洛伐他汀重量相等；
14）将步骤13）得到的混合物加入2-二甲基-丁酰基-S-丙酸甲酯，2-二甲基-丁酰基-S-丙酸甲酯加的重量与洛伐他汀重量相等；
15）将步骤14）得到的混合物保持25℃恒温，用浓氨水调整并保持PH值为8.9～9.1；
16）将步骤15）得到的混合物进行化验，直到酰化结束；
17）将步骤16）得到的混合物进行过滤，分离出酰化酶；
18）将步骤17）得到的滤液降温至10℃，保持2小时；
19）将步骤18）得到的产物用稀氨水洗涤，过滤得白色粉末；
20）将步骤19）得到的产物用乙酸乙酯洗涤，过滤得白色粉末；
21）重复步骤19）和步骤20）；
22）将步骤21）得到的产物干燥，得到白色粉末即辛伐他汀铵盐；
23）将步骤22）得到的辛伐他汀铵盐加入不锈钢反应罐中，同时向不锈钢反应罐中加入甲苯，开始搅拌；
24）将步骤23）得到的混合物加热至回流，回流3小时；
25）将步骤24）得到的混合物冷却至35℃，加入活性炭，搅拌30分钟；
26）将步骤25）得到的混合物过滤，分离出活性炭，得滤液；
27）将步骤26）得到的滤液减压浓缩，温度≤65℃，当浓缩至甲苯溶液粘稠时，浓缩结束；
28）将步骤27）得到的甲苯浓缩液降温至8℃，保持2小时；
29）将步骤28）得到的混合物过滤，得结晶即辛伐他汀粗品；
30）将步骤29）得到的辛伐他汀粗品加入不锈钢反应罐中，同时向不锈钢反应罐中加入乙醇，加入活性炭，开始搅拌；
31）将步骤30）得到的混合物加热回流30分钟，趁热过滤，分离出活性炭，得滤液；
32）将步骤31）得到的滤液降温至55℃，向滤液中滴加纯化水，当滤液出现浑浊而无固体析出时，结束滴加纯化水；
33）将步骤32）得到的混合物降温至5℃,保持5小时；
34）将步骤33）得到的混合物过滤，得到结晶即辛伐他汀精品；
35）将步骤34）得到的辛伐他汀精品干燥，得辛伐他汀成品。
2.根据权利要求1所述一种由洛伐他汀发酵液合成辛伐他汀的制备方法，其特征在于：在所述步骤1）中，洛伐他汀发酵液加热至75℃,保持30分钟。
3.根据权利要求1所述一种由洛伐他汀发酵液合成辛伐他汀的制备方法，其特征在于：在所述步骤3）中，加乙酸丁酯的重量是滤渣重量的10倍。
4.根据权利要求1所述一种由洛伐他汀发酵液合成辛伐他汀的制备方法，其特征在于：在步骤5）中，加入纯化水的体积是滤液体积的1／100。
5.根据权利要求1所述一种由洛伐他汀发酵液合成辛伐他汀的制备方法，其特征在于：在步骤23）中，加入甲苯的重量是加入辛伐他汀铵盐重量的20倍。
6.根据权利要求1所述一种由洛伐他汀发酵液合成辛伐他汀的制备方法，其特征在于：在步骤25）中，加入活性炭的重量是加入辛伐他汀铵盐重量的1／10。
7.根据权利要求1所述一种由洛伐他汀发酵液合成辛伐他汀的制备方法，其特征在于：在步骤30）中，加入乙醇的重量是加入辛伐他汀粗品重量的3.5倍，加入活性炭的重量是加入辛伐他汀粗品重量的1／20。
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| 洛伐他汀开环工艺条件的研究;王丽君等;《河北化工》;20080120;第31卷(第1期);第23-24页 * |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103773822A (zh) | 2014-05-07 |
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