CN108570079A - 一种弱酸性阳离子树脂漏吸提纯阿米卡星的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弱酸性阳离子树脂漏吸提纯阿米卡星的方法。它包括杂质阿米卡星B的去除和其他杂质的去除，其中杂质阿米卡星B的去除方法为：将阿米卡星待分离提纯液采用弱酸性阳离子交换树脂填充柱进行吸附，吸附饱和后继续吸附，至出口漏吸料液中阿米卡星B杂质固含量为0.5‑1.0％，停止漏吸。本发明利用吸附能力更强的阿米卡星B可以将吸附能力较弱的阿米卡星置换掉，采用漏吸的方式就可以大大降低阿米卡星B的含量。该方法产生废液量少，阿米卡星B和阿米卡星分离效果明显，适合大工业化生产，尤其适合对阿米卡星B含量较高的待提纯料液进行分离。

Description

一种弱酸性阳离子树脂漏吸提纯阿米卡星的方法

技术领域

本发明涉及一种阿米卡星的分离提纯方法，尤其是去处杂质阿米卡星B的方法，属于医药技术领域。

背景技术

阿米卡星又称为丁胺卡那霉素，是一种氨基糖苷类抗生素。本品对多数肠杆菌科细菌具良好作用，最突出的优点是对许多肠道革兰阴性杆菌所产生的氨基糖苷类钝化酶稳定，不会为此类酶钝化而失去抗菌活性。本品作用机制为作用于细菌核糖体的30S亚单位，抑制细菌合成蛋白质。可用于对庆大霉素、卡那霉素耐药的革兰阴性杆菌如大肠杆菌、变形杆菌和绿脓杆菌引起的各种感染。

目前常见的阿米卡星合成方法为：(1)以卡那霉素A为原料经过硅烷化反应对卡那霉素A的11个羟基及氨基进行保护得到甲硅烷基卡那霉素A：(2)以γ-邻苯二甲酰亚氨基-α-羟基丁酸(AHBA与邻苯二甲酸酐反应形成)和NOP为原料，在DCC作用下脱水反应制得活性酯；(3)以甲硅烷基卡那霉素A与活性酯为原料分别经过酰化、水解和肼解反应得到待分离提纯液(即肼解液)，其制备方法详见丁胺卡那霉素的新合成方法(蒋忠良，王宇。丁胺卡那霉素的新合成方法[J]，精细与专用化学品，2004，12(10)，26-28)。

上述合成步骤结束后得到待分离提纯的料液，其成分除了目标产物K8(阿米卡星)外，主要存在的杂质组分有：AHBA、KMA(卡那霉素A)、K6、K29(阿米卡星杂质A)、K11和阿米卡星B。该文献中阿米卡星的提纯分离方法为：将料液259mL上GC-50离子柱，先用4L水洗，然后用0.6-1.0N的氨水进行解析。其中AHBA、KMA、K6与K8结构相差很大，与树脂吸附的能力差异较大，通过柱层析步骤容易与目标产物分开。但是阿米卡星B与阿米卡星结构只有一个氨基的差异，按照已有文献报道的柱层析和结晶工艺很难去除。

据相关文献报道，阿米卡星B有较强的耳毒和肾毒性，需要严格控制成品内阿米卡星B的含量。随着药典对阿米卡星B含量标准的提高，急需寻找一种有效降低阿米卡星产品中阿米卡星B含量的方法。

发明内容

本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种阿米卡星的分离提纯方法。本发明首先将较高含量阿米卡星B的待分离提纯液，使用弱酸性阳离子树脂吸附饱和后继续吸附，实现阿米卡星B和阿米卡星的有效分离；收集漏吸液，二级超滤提纯后浓缩结晶得到高纯度的硫酸阿米卡星(纯度≥99.5％)。该方法产生废液量少，阿米卡星B和阿米卡星分离效果明显，适合大工业化生产，尤其适合对阿米卡星B含量较高的待提纯料液进行分离。

本发明公开了一种弱酸性阳离子树脂漏吸提纯阿米卡星的方法，包括杂质阿米卡星B的去除和其他杂质的去除，其特征是，杂质阿米卡星B的去除方法为：将阿米卡星待分离提纯液采用弱酸性阳离子交换树脂填充柱进行吸附，吸附饱和后继续吸附，至出口漏吸料液中阿米卡星B杂质固含量为0.5-1.0％，停止漏吸。本发明利用吸附能力更强的阿米卡星B可以将吸附能力较弱的阿米卡星置换掉，采用漏吸的方式就可以大大降低阿米卡星B的含量。

其中，漏吸液进行其他杂质去除方法可以有以下两种：

方法一：上述漏吸液采用常用的阿米卡星柱层析的方式(树脂柱吸附，水洗，氨水解析)进行分离提纯。

方法二：漏吸液采用截留分子量为500Da的超滤膜进行一级超滤；一级截留液加水稀释至原体积后采用截留分子量为600Da的超滤膜进行二级超滤；二级透析液浓缩后加入硫酸调pH＝2-4(优选2-3)后甲醇析晶，得到硫酸阿米卡星。

其中优选第二种方法。

其中上述弱酸性阳离子交换树脂优选弱酸性阳离子交换树脂CD180。

优选的待分离提纯液，其料液pH＝3.0-8.0，优选的料液pH＝4.0-6.0；旋光α＝5.0-11°，优选的浓度为α＝9.0-10.0°。

优选的，吸附漏吸的速度是树脂体积的0.2-0.3倍，速度优选的0.25-0.3倍。

优选的，结晶调pH＝2.0-4.0，优选2.0-3.0，加入甲醇析晶倍数0.5-0.7结晶液体积，优选0.6倍。

优选的，结晶抽滤后使用0.4-0.6倍结晶液体积的甲醇浓度20-50％的甲醇水溶液淋洗，优选0.4-0.5倍，甲醇浓度30-40％。

上述方法适用于阿米卡星待分离提纯液先除去阿米卡星B，然后漏吸液进一步去除其他杂质；也适用于阿米卡星待分离提纯液进行分离提纯其他杂质去除后，专门进行杂质阿米卡星B的去除。

本发明的机理：弱酸性阳离子树脂为使用二乙烯基苯、丙烯酸甲酯等聚合形成的高交联大孔球状颗粒，经过碱解、转型后形成具有离子交换活性结构。吸附前阿米卡星及其有关物质以盐酸盐的形式存在，流经树脂床后料液的阳离子(阿米卡星及其含氨基的有关物质)和树脂发生阳离子交换，阿米卡星及其含氨基的有关物质吸附在树脂中，交换下的铵和料液中的氯离子形成氯化铵。

阿米卡星和阿米卡星B与树脂吸附能力比较：阿米卡星和阿米卡星B与树脂吸附能力比较：阿米卡星的一个羟基变为氨基后即为阿米卡星B，成盐后阿米卡星B有5个离子交换基团，阿米卡星只有4个离子交换基团。即阿米卡星B的吸附能力要大于阿米卡星与树脂的吸附能力。当树脂饱和后吸附能力更强的阿米卡星B可以将吸附能力较弱的阿米卡星置换掉，因此漏吸下的料液阿米卡星B含量会很少。

超滤：超滤膜筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。根据漏吸液内物料组成不同，一级超滤超滤膜选用过滤500分子量的膜，可过滤掉氯化铵、氨、肼、KNA(分子量484.5)和其他小分子杂质，截留液稀释至原漏吸液浓度(克服浓差极化)，二级超滤超滤膜选用过滤600分子量的膜，截留下分子量＞600的二酰化物和肼解不完全产物，收集透析液(主要是K8和K29)。

本发明的有益效果是：

1、阿米卡星B与阿米卡星结构上只有一个氨基的差异，常规柱层析分离会产生交叉料液。本发明根据大孔弱酸性阳离子树脂吸附饱和后，吸附能力更强的阿米卡星B可以将吸附能力较弱的阿米卡星置换掉，采用漏吸的方式就可以大大降低阿米卡星B的含量，避免常规柱层析分离产生的交叉料液，可以提高柱层析产物的收率；本发明的方法尤其适合对阿米卡星B含量较高的待提纯料液进行分离；

2、已有文献报道的柱层析提纯技术，需要采用水和氨水梯度洗脱进行柱层析，不仅产生大量洗脱废水(料液体积的至少10倍)，且提纯周期长，物料易降解。本发明后续采用二次超滤提纯阿米卡星的方法，操作简便，产物收率高，产生废液量少，适合大工业化生产。

3、通过本发明的方法可以得到含阿米卡星B杂质含量更低的K8料液，可以满足特殊客户对阿米卡星B含量极低的要求。本发明方法的产品纯度高(≥99.5％)，阿米卡星B含量<0.1％。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明的技术方案进一步说明：

实施例1：

1)通过活性酯的合成、卡那霉素硅烷化物的合成、酰化反应、水解反应和肼解反应制得待分离提纯液(即肼解液)，其制备方法详见丁胺卡那霉素的新合成方法(蒋忠良，王宇。丁胺卡那霉素的新合成方法[J]，精细与专用化学品，2004，12(10)，26-28)。

2)通过上述方法制得待分离提纯液5000ml，料液旋光α＝5.2°，料液pH＝4.0，料液中阿米卡星B的固含量为1.5％。使用填充量为400ml的CD-180弱酸性阳离子交换树脂填充柱，控制流速100-120ml/h吸附，吸附饱和后继续吸附，至出口漏吸料液中阿米卡星B固含量为0.5％，停止漏吸。漏吸液体积V＝4065ml，旋光α＝4.43°。

3)一级超滤：漏吸液采用截留分子量为500Da的超滤膜进行一级超滤；过滤掉氯化铵、氨、肼、KNA(分子量484.5)和其他小分子杂质；

4)二级超滤：截留液加水稀释至原体积V＝4065ml，采用截留分子量为600Da的超滤膜进行二级超滤，截留液加水稀释至原体积V＝4065ml，然后采用截留分子量为600Da的超滤膜再进行二级超滤；经过2次超滤后，共收集透析液V＝3870ml，旋光α＝3.8°，浓缩至旋光25-30°；

5)精制：透析液加入稀硫酸调pH＝2.1，加入5g活性炭脱色，脱色后加入0.5倍体积甲醇析晶，抽滤后用0.4倍的25％甲醇淋洗，烘干得成品硫酸阿米卡星74.6g，采用CP2015版药典液相方法检测，纯度99.8％，含阿米卡星B 0.03％。经计算，产物阿米卡星收率93.1％。

实施例2：

1)同实施例1步骤1)。

2)通过上述方法制得待分离提纯液3170ml，料液旋光α＝8.2°，料液pH＝5.0，料液中阿米卡星B的固含量为1.8％；使用填充量为400ml的CD-180弱酸性阳离子交换树脂填充柱，控制流速100-120ml/h吸附，吸附饱和后继续吸附，至出口漏吸料液中B固含量为0.6％，停止漏吸。漏吸液体积V＝2500ml，旋光α＝7.2°。

3)一级超滤：漏吸液采用截留分子量为500Da的超滤膜进行一级超滤；过滤掉氯化铵、氨、肼、KNA(分子量484.5)和其他小分子杂质；

4)二级超滤：截留液加水稀释至原体积V＝2500ml，采用截留分子量为600Da的超滤膜进行二级超滤，截留液加水稀释至原体积V＝2500ml，然后采用截留分子量为600Da的超滤膜再进行二级超滤；经过2次超滤后，共收集透析液V＝2380ml，旋光α＝6.2°，浓缩至旋光25-30°；

5)精制：透析液加入稀硫酸调pH＝2.8，加入5g活性炭脱色，脱色后加入0.6倍甲醇析晶，抽滤后用0.5倍的35％甲醇淋洗烘干得成品76.5g，采用CP2015版药典液相方法检测，纯度99.7％，含阿米卡星B 0.05％。经计算，产物阿米卡星收率93.0％。

实施例3：

1)同实施例1步骤1)。

2)通过上述方法制得待分离提纯液2670ml，料液旋光α＝10.2°，料液pH＝6.2，料液中阿米卡星B的固含量为2.0％。使用填充量为400ml CD-180弱酸性阳离子交换树脂填充柱，控制流速100-120ml/h吸附，吸附饱和后继续吸附，至出口漏吸料液中B固含量为0.6％，停止漏吸，漏吸液体积V＝2000ml，旋光α＝9.2°。

3)一级超滤：漏吸液采用截留分子量为500Da的超滤膜进行一级超滤；过滤掉氯化铵、氨、肼、KNA(分子量484.5)和其他小分子杂质；

4)二级超滤：截留液加水稀释至原体积V＝2000ml，采用截留分子量为600Da的超滤膜进行二级超滤，截留液加水稀释至原体积V＝2000ml，然后采用截留分子量为600Da的超滤膜再进行二级超滤；经过2次超滤后，共收集透析液V＝1800ml，旋光α＝8.2°，浓缩至旋光25-30°；

5)精制：加入稀硫酸调pH＝3.6，加入5g活性炭脱色，脱色后加入0.7倍甲醇析晶，抽滤后用0.5倍的45％甲醇淋洗，烘干得成品75.1g，采用CP2015版药典液相方法检测，纯度99.7％，含阿米卡星B0.06％。经计算，产物阿米卡星收率92.5％。

对比例1：

1)同实施例1的步骤1)。

2)通过上述方法制得待分离提纯液3180ml，料液旋光α＝10.2°，料液pH＝4.2。使用填充量3000ml CD-180弱酸性阳离子交换树脂填充柱，控制流速350ml/h吸附，然后采用水洗，以0.1-3.0mol/L的氨水进行梯度解脱；收集K8解脱液，浓缩至旋光25-30°，冻干得成品75.4g，采用CP2015版药典液相方法检测，纯度97.8％，含阿米卡星B1.2％。经计算，产物阿米卡星收率90.7％。

实施例4：

对比例1的步骤2)的K8解脱液采用填充量为400ml的CD-180弱酸性阳离子交换树脂填充柱，控制流速100-120ml/h吸附，吸附饱和后继续吸附，至出口漏吸料液中阿米卡星B固含量为0.5％，停止漏吸，漏吸液浓缩至旋光25-30°，冻干得成品72.5g，采用CP2015版药典液相方法检测，纯度99.0％，含阿米卡星B 0.05％。

实施例5：

步骤1)-2)同实施例1，得到漏吸液体积V＝4070ml，旋光α＝4.5°。

步骤3)漏吸液重新调pH＝4.0，使用填充量3000ml CD-180树脂柱吸附，水洗，采用浓度为0.1-3.0mol/L的氨水进行梯度洗脱，TLC分析收集K8解脱液65.0g，浓缩至旋光25-30°，冻干得62.0g阿米卡星，采用CP2015版药典液相方法检测，纯度99.0％，含阿米卡星B0.05％。经计算，产物阿米卡星收率88.9％。

Claims (6)

1.一种弱酸性阳离子树脂漏吸提纯阿米卡星的方法，包括杂质阿米卡星B的去除和其他杂质的去除，其特征是，杂质阿米卡星B的去除方法为：将阿米卡星待分离提纯液采用弱酸性阳离子交换树脂填充柱进行吸附，吸附饱和后继续吸附，至出口漏吸料液中阿米卡星B杂质固含量为0.5-1.0％，停止漏吸。

2.如权利要求1所述的一种弱酸性阳离子树脂漏吸提纯阿米卡星的方法，其特征是，漏吸液采用截留分子量为500Da的超滤膜进行一级超滤；一级截留液加水稀释至原体积后采用截留分子量为600Da的超滤膜进行二级超滤；二级透析液浓缩后加入硫酸调pH＝2-3后甲醇析晶，得到硫酸阿米卡星。

3.如权利要求1所述的一种弱酸性阳离子树脂漏吸提纯阿米卡星的方法，其特征是，所述弱酸性阳离子交换树脂为弱酸性阳离子交换树脂CD180。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的一种弱酸性阳离子树脂漏吸提纯阿米卡星的方法，其特征是，所述待分离提纯液，其料液pH＝3.0-8.0，旋光α＝5.0-11°。

5.如权利要求4所述的一种弱酸性阳离子树脂漏吸提纯阿米卡星的方法，其特征是，所述待分离提纯液，其料液pH＝4.0-6.0，旋光α＝9.0-10.0°。

6.如权利要求1-3中任意一项所述的一种弱酸性阳离子树脂漏吸提纯阿米卡星的方法，其特征是，所述吸附、漏吸的速度是弱酸性阳离子交换树脂填充柱体积的0.2-0.3倍。