CN106008553B - 子囊霉素的纯化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种子囊霉素的纯化方法，包括步骤：将胞内含有子囊霉素的链霉菌发酵液进行固液分离过滤，得到菌丝体；菌丝体用酒精浸泡提取，减压浓缩浸提液至无酒精为止，用乙酸丁酯或乙酸异丁酯萃取浓缩后的浸提液并浓缩；先后分别用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤；用甲醇或者乙醇溶液溶解、过滤；再用非极性烷烃溶剂萃取，浓缩下相萃取液中甲醇或者乙醇至干；用甲基叔丁基醚溶解，而后用正己烷混合结晶；过滤；用甲基叔丁基醚浸润抽滤洗涤，烘干，即得到含有子囊霉素固体。与现有技术相比，本发明技术方案降低了生产成本、提高了收率、操作简单且适合于工业化生产。

Description

子囊霉素的纯化方法
技术领域
本发明属于药物化学领域，具体涉及子囊霉素的纯化方法。
背景技术
子囊霉素也叫长川霉素(Ascomycin，Immunomycin，FK-520)，是二十三碳的大环内酯类化合物，是免疫抑制剂FK-506(他克莫司，Tacrolimus)乙基类似物，40多年前日本藤泽制药公司从含有吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus的土壤中分离得到。研究发现子囊霉素具有很强的免疫抑制剂作用，目前子囊霉素已被广泛用作生产半合成API(如吡美莫司)的中间体。
近年来国外主要选用以吸水链霉菌为代表的微生物发酵法来生产子囊霉素。国内对子囊霉素的研究尚处于起步阶段，申请号为01126969.3公开了一种以长川霉素为有效成分的农用杀菌剂，纯化方法是用丙酮或者乙醇将菌丝体破壁后与发酵液合并，经树脂交换分离，并用丙酮或者乙醇解吸，解吸液浓缩或者进而纯化得到长川霉素；该公开技术制备的是农用杀菌剂，且纯化方法与本发明截然不同。申请号为201110200242.1公开了一种从链霉菌发酵液中提纯子囊霉素的方法；采用发酵液过滤、菌丝体超声破碎提取、大孔树脂吸附、硅胶柱层析和结晶技术得到子囊霉素纯品；但是该提纯方法需要消耗大量溶剂，收率低，操作繁琐。
目前提取分离方法中多含有水相，产品中含有子囊霉素结构类似物，影响产品纯度及产品形态。而我国目前还未有子囊霉素工业化生产报道，其市场基本被日本和美国等国外公司占领。因此，本领域迫切需要提供一种生产成本低廉、收率高、操作简单且适合于工业化生产的提纯子囊霉素的生产方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生产成本低廉、收率高、操作简单且适合于工业化生产的纯化方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种子囊霉素的纯化方法，包括以下步骤：
1)将含有子囊霉素的链霉菌发酵液进行固液分离过滤，得到菌丝体；
2)菌丝体用酒精浸泡提取，得到浸提液，减压浓缩浸提液至无酒精为止，得到浓缩后的浸提液，用乙酸丁酯或乙酸异丁酯萃取浓缩后的浸提液，取上相萃取液，浓缩上相萃取液至上相萃取液体积的1/3-1/4体积，得到浓缩液。
酒精与菌丝体重量比例大概在8:1至10:1。
3)先后分别用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤步骤2)中浓缩液，用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤过程中都取上相液，浓缩上相液中的乙酸丁酯或乙酸异丁酯至干，得到稠状浓缩物；
加入饱和碳酸氢钠的作用是除去色素及酸碱极性杂质，加入饱和食盐水的作用是除去碳酸氢钠等碱性物质。
4)用甲醇或者乙醇溶液溶解步骤3)中的稠状浓缩物，过滤后得滤液；
5)用非极性烷烃溶剂萃取步骤4)中的滤液，取下相萃取液，浓缩下相萃取液中甲醇或者乙醇至干，得到浓缩物；
用非极性烷烃溶剂萃取，可以去除油性杂质。
6)用甲基叔丁基醚溶解步骤5)中的浓缩物，得到溶液，用正己烷与该溶液混合静置结晶，得到结晶混合物；
加正己烷，可以在结晶时去除油性杂质，提高产品纯度。
7)过滤步骤6)中的结晶混合物，滤去母液，得到结晶物；
8)用甲基叔丁基醚浸润抽滤洗涤步骤7)中结晶物，烘干，即得到含有子囊霉素的结晶固体。
优选地，所述子囊霉素的纯化方法，步骤2)中浓缩后的浸提液与每次萃取用的乙酸丁酯或乙酸异丁酯的体积比为1:1；用乙酸丁酯或乙酸异丁酯萃取浓缩后的浸提液2次，每次萃取都取上相萃取液，合并第一次和第二次的上相萃取液并浓缩至合并后上相萃取液总体积的1/3-1/4体积，得到浓缩液。
浸泡时间分两次提取，第一次浸泡2小时，浸泡过程中每隔半个小时搅拌一次，第一次浸泡后固液分离获得一次酒精浸泡液；然后进行第二次浸泡，合并两次浸提液。
优选地，所述子囊霉素的纯化方法，步骤3)中洗涤用的饱和碳酸氢钠与步骤2)中浓缩液的体积比为1:1，洗涤1次；每次洗涤用的饱和食盐水与步骤2)中浓缩液的体积比为0.5:1，洗涤2次。
优选地，所述子囊霉素的纯化方法，步骤4)中溶解用的甲醇或者乙醇与步骤3)中稠状浓缩物的重量比为2:1至5:1。
优选地，所述子囊霉素的纯化方法，步骤4)用甲醇或者乙醇溶液溶解步骤3)中的稠状浓缩物后过滤前，还包括用活性炭进行脱色处理，活性炭与步骤3)中稠状浓缩物的重量比为2:100。
优选地，所述子囊霉素的纯化方法，步骤5)中每次萃取用的非极性烷烃溶剂与步骤4)中的滤液的体积比为1:1，萃取次数为2～3次，合并下相萃取液。
优选地，所述子囊霉素的纯化方法，步骤5)中非极性烷烃溶剂为正己烷、正庚烷或石油醚。
优选地，所述子囊霉素的纯化方法，步骤6)甲基叔丁基醚与步骤5)中的浓缩物重量比为1:0.6至2:1，正己烷与溶液的体积比为0.2:1。
优选地，所述子囊霉素的纯化方法，步骤6)结晶温度为0℃至5℃，结晶时间为40小时至45小时。
优选地，所述子囊霉素的纯化方法，步骤8)洗涤次数为2～3次，烘干温度为45℃至50℃，烘干时间为3至5小时。
附图说明
图1为子囊霉素的结构式。
图2为纯化前子囊霉素HPLC的色谱图。
图3为经过本发明纯化方法后子囊霉素HPLC的色谱图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施方式并配合附图详予说明。
图1为子囊霉素的结构式。
分子式：C43H69NO12分子量：792.01g/mol。。
实施例1
本实施例的具体工艺方法如下：
1)胞内含有子囊霉素的链霉菌发酵液进行固液分离过滤，得到菌丝体；
2)菌丝体用酒精浸泡提取，得到浸提液，减压浓缩浸提液至无酒精为止，得到浓缩后的浸提液，用乙酸丁酯萃取浓缩后的浸提液2次，其中浓缩后的浸提液与每次萃取用的乙酸丁酯的体积比为1:1，每次萃取都取上相萃取液，合并第一次和第二次的上相萃取液并浓缩至合并后上相萃取液总体积的1/3体积，得到浓缩液；
3)先后分别用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤步骤2)中浓缩液，用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤过程中都取上相液，其中洗涤用的饱和碳酸氢钠与步骤2)中浓缩液的体积比为1:1，洗涤1次；每次洗涤用的饱和食盐水与步骤2)中浓缩液的体积比为0.5:1，洗涤2次；浓缩上相液中的乙酸丁酯至干，得到稠状浓缩物；
4)用甲醇溶液溶解步骤3)中的稠状浓缩物，其中溶解用的甲醇与步骤3)中稠状浓缩物的重量比为2:1，过滤后得滤液；在用甲醇溶液溶解步骤3)中的稠状浓缩物后过滤前，还可以用活性炭进行脱色处理，活性炭与步骤3)中稠状浓缩物的重量比为2:100。
5)用非极性烷烃正己烷萃取步骤4)中的滤液，其中每次萃取用的非极性烷烃正己烷溶剂与步骤4)中的滤液的体积比为1:1，萃取次数为2次，取下相萃取液，浓缩下相萃取液中甲醇至干，得到浓缩物；
6)用甲基叔丁基醚溶解步骤5)中的浓缩物，得到溶液，其中甲基叔丁基醚与步骤5)中的浓缩物重量比为1:0.6；用正己烷与该溶液混合静置结晶，得到结晶混合物，其中正己烷与溶液的体积比为0.2:1；其中结晶温度为0℃，结晶时间为45小时；
7)过滤步骤6)中的结晶混合物，滤去母液，得到结晶物；
8)用甲基叔丁基醚浸润抽滤洗涤步骤7)中结晶物2次，在50℃下烘3个小时，即得到含有子囊霉素固体。
实施例2
本实施例的具体工艺方法如下：
1)胞内含有子囊霉素的链霉菌发酵液进行固液分离过滤，得到菌丝体；
2)菌丝体用酒精浸泡提取，得到浸提液，减压浓缩浸提液至无酒精为止，得到浓缩后的浸提液，用乙酸异丁酯萃取浓缩后的浸提液2次，其中浓缩后的浸提液与每次萃取用的乙酸异丁酯的体积比为1:1，每次萃取都取上相萃取液，合并第一次和第二次的上相萃取液并浓缩至合并后上相萃取液总体积的1/4体积，得到浓缩液；
3)先后分别用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤步骤2)中浓缩液，用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤过程中都取上相液，其中洗涤用的饱和碳酸氢钠与步骤2)中浓缩液的体积比为1:1，洗涤1次；每次洗涤用的饱和食盐水与步骤2)中浓缩液的体积比为0.5:1，洗涤2次；浓缩上相液中的乙酸异丁酯至干，得到稠状浓缩物；
4)用乙醇溶液溶解步骤3)中的稠状浓缩物，其中溶解用的乙醇与步骤3)中稠状浓缩物的重量比为5:1，过滤后得滤液；在用乙醇溶液溶解步骤3)中的稠状浓缩物后过滤前，还可以用活性炭进行脱色处理，活性炭与步骤3)中稠状浓缩物的重量比为2:100。
5)用非极性烷烃正庚烷萃取步骤4)中的滤液，其中每次萃取用的非极性烷烃正庚烷溶剂与步骤4)中的滤液的体积比为1:1，萃取次数为3次，取下相萃取液，浓缩下相萃取液中乙醇至干，得到浓缩物；
6)用甲基叔丁基醚溶解步骤5)中的浓缩物，得到溶液，其中甲基叔丁基醚与步骤5)中的浓缩物重量比为2:1；用正庚烷与该溶液混合静置结晶，得到结晶混合物，其中正己烷与溶液的体积比为0.2:1；其中结晶温度为5℃，结晶时间为40小时；
7)过滤步骤6)中的结晶混合物，滤去母液，得到结晶物；
8)用甲基叔丁基醚浸润抽滤洗涤步骤7)中结晶物3次，在45℃下烘5个小时，即得到含有子囊霉素固体。
实施例3
本实施例的具体工艺方法如下：
1)胞内含有子囊霉素的链霉菌发酵液进行固液分离过滤，得到菌丝体；
2)菌丝体用酒精浸泡提取，得到浸提液，减压浓缩浸提液至无酒精为止，得到浓缩后的浸提液，用乙酸异丁酯萃取浓缩后的浸提液2次，其中浓缩后的浸提液与每次萃取用的乙酸异丁酯的体积比为1:1，每次萃取都取上相萃取液，合并第一次和第二次的上相萃取液并浓缩至合并后上相萃取液总体积的1/3体积，得到浓缩液；
3)先后分别用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤步骤2)中浓缩液，用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤过程中都取上相液，其中洗涤用的饱和碳酸氢钠与步骤2)中浓缩液的体积比为1:1，洗涤1次；每次洗涤用的饱和食盐水与步骤2)中浓缩液的体积比为0.5:1，洗涤2次；浓缩上相液中的乙酸异丁酯至干，得到稠状浓缩物；
4)用甲醇溶液溶解步骤3)中的稠状浓缩物，其中溶解用的甲醇与步骤3)中稠状浓缩物的重量比为4:1，过滤后得滤液；在用甲醇溶液溶解步骤3)中的稠状浓缩物后过滤前，还可以用活性炭进行脱色处理，活性炭与步骤3)中稠状浓缩物的重量比为2:100。
5)用非极性烷烃石油醚萃取步骤4)中的滤液，其中每次萃取用的非极性烷烃石油醚溶剂与步骤4)中的滤液的体积比为1:1，萃取次数为2次，取下相萃取液，浓缩下相萃取液中甲醇至干，得到浓缩物；
6)用甲基叔丁基醚溶解步骤5)中的浓缩物，得到溶液，其中甲基叔丁基醚与步骤5)中的浓缩物重量比为1.5:1；用石油醚与该溶液混合静置结晶，得到结晶混合物，其中正己烷与溶液的体积比为0.2:1；其中结晶温度为3℃，结晶时间为44小时；
7)过滤步骤6)中的结晶混合物，滤去母液，得到结晶物；
8)用甲基叔丁基醚浸润抽滤洗涤步骤7)中结晶物2次，在48℃下烘4个小时，即得到含有子囊霉素固体。
实施例4
本实施例的具体工艺方法如下：
1)胞内含有子囊霉素的链霉菌发酵液进行固液分离过滤，得到菌丝体；
2)菌丝体用酒精浸泡提取，得到浸提液，减压浓缩浸提液至无酒精为止，得到浓缩后的浸提液，用乙酸丁酯萃取浓缩后的浸提液2次，其中浓缩后的浸提液与每次萃取用的乙酸丁酯的体积比为1:1，每次萃取都取上相萃取液，合并第一次和第二次的上相萃取液并浓缩至合并后上相萃取液总体积的1/4体积，得到浓缩液；
3)先后分别用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤步骤2)中浓缩液，用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤过程中都取上相液，其中洗涤用的饱和碳酸氢钠与步骤2)中浓缩液的体积比为1:1，洗涤1次；每次洗涤用的饱和食盐水与步骤2)中浓缩液的体积比为0.5:1，洗涤2次；浓缩上相液中的乙酸丁酯至干，得到稠状浓缩物；
4)用乙醇溶液溶解步骤3)中的稠状浓缩物，其中溶解用的乙醇与步骤3)中稠状浓缩物的重量比为3:1，过滤后得滤液；在用乙醇溶液溶解步骤3)中的稠状浓缩物后过滤前，还可以用活性炭进行脱色处理，活性炭与步骤3)中稠状浓缩物的重量比为2:100。
5)用非极性烷烃正己烷萃取步骤4)中的滤液，其中每次萃取用的非极性烷烃正己烷溶剂与步骤4)中的滤液的体积比为1:1，萃取次数为3次，取下相萃取液，浓缩下相萃取液中乙醇至干，得到浓缩物；
6)用甲基叔丁基醚溶解步骤5)中的浓缩物，得到溶液，其中甲基叔丁基醚与步骤5)中的浓缩物重量比为1:1；用正己烷与该溶液混合静置结晶，得到结晶混合物，其中正己烷与溶液的体积比为0.2:1；其中结晶温度为2℃，结晶时间为42小时；
7)过滤步骤6)中的结晶混合物，滤去母液，得到结晶物；
8)用甲基叔丁基醚浸润抽滤洗涤步骤7)中结晶物3次，在47℃下烘4个小时，即得到含有子囊霉素固体。
纯度检测方法：高效液相色谱测定，色谱柱Kromasil ODS C18，5μm，250mm*4.6mm；流动相体积比为V(乙腈)：V(乙酸)：V(水)＝650:1:350，流动相流速1.0mL/min；检测波长210nm；色谱柱柱温60℃；外标法定量。
在上面测定参数下，测得用本方法纯化前子囊霉素HPLC的色谱图，见图2。
在上面测定参数下，用本方法纯化前后，测得实施例4得到的子囊霉素HPLC的色谱图，见图3。
通过对比图2和图3，可以看出图2杂质峰比较多，纯度约为68％；图3的子囊霉素纯度可以达到94％，若按本技术方案进行再次重结晶，产品纯度可以达到作为合成原料所需。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种子囊霉素的纯化方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：
1)将含有子囊霉素的链霉菌发酵液进行固液分离过滤，得到菌丝体；
2)菌丝体用酒精浸泡提取，得到浸提液，减压浓缩浸提液至无酒精为止，得到浓缩后的浸提液，用乙酸丁酯或乙酸异丁酯萃取浓缩后的浸提液，取上相萃取液，浓缩上相萃取液至上相萃取液体积的1/3-1/4体积，得到浓缩液；
3)先后分别用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤步骤2)中浓缩液，用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤过程中都取上相液，浓缩上相液中的乙酸丁酯或乙酸异丁酯至干，得到稠状浓缩物；
4)用甲醇或者乙醇溶液溶解步骤3)中的稠状浓缩物，过滤后得滤液；
5)用非极性烷烃溶剂萃取步骤4)中的滤液，取下相萃取液，浓缩下相萃取液中甲醇或者乙醇至干，得到浓缩物；
6)用甲基叔丁基醚溶解步骤5)中的浓缩物，得到溶液，用正己烷与该溶液混合静置结晶，得到结晶混合物；
7)过滤步骤6)中的结晶混合物，滤去母液，得到结晶物；
8)用甲基叔丁基醚浸润抽滤洗涤步骤7)中结晶物，烘干，即得到含有子囊霉素的结晶固体；
所述的步骤4)用甲醇或者乙醇溶液溶解步骤3)中的稠状浓缩物后过滤前，还包括用活性炭进行脱色处理，活性炭与步骤3)中稠状浓缩物的重量比为2:100。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤2)中浓缩后的浸提液与每次萃取用的乙酸丁酯或乙酸异丁酯的体积比为1:1；用乙酸丁酯或乙酸异丁酯萃取浓缩后的浸提液2次，每次萃取都取上相萃取液，合并第一次和第二次的上相萃取液并浓缩至合并后上相萃取液总体积的1/3-1/4体积，得到浓缩液。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤3)中洗涤用的饱和碳酸氢钠与步骤2)中浓缩液的体积比为1:1，洗涤1次；每次洗涤用的饱和食盐水与步骤2)中浓缩液的体积比为0.5:1，洗涤2次。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤4)中溶解用的甲醇或者乙醇与步骤3)中稠状浓缩物的重量比为2:1至5:1。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤5)中每次萃取用的非极性烷烃溶剂与步骤4)中的滤液的体积比为1:1，萃取次数为2～3次，合并下相萃取液。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤5)中非极性烷烃溶剂为正己烷、正庚烷或石油醚。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤6)甲基叔丁基醚与步骤5)中的浓缩物重量比为1:0.6至2:1，正己烷与溶液的体积比为0.2:1。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤6)结晶温度为0℃至5℃，结晶时间为40小时至45小时。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤8)洗涤次数为2～3次，烘干温度为45至50℃，烘干时间为3至5小时。
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