CN110408670A - 一种酶催化合成头孢克洛的方法 - Google Patents

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黄军豪
郭运河
王磊
罗新祖
陈锋
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Suzhou Shengda Pharmaceutical Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种酶催化合成头孢克洛的方法，在反应器中加入水，控制温度为5℃～20℃，加入头孢克洛母核7‑ACCA和头孢菌素合成酶，一次性加入或分次加入侧链D‑苯甘氨酸甲酯盐酸盐或D‑苯甘氨酸甲酯硫酸盐，调节pH为5.0～6.5，搅拌反应1.5～5小时，得到头孢克洛粗品结晶，其中，所述的水和所述的头孢克洛母核7‑ACCA的投料质量比为3～10∶1。本发明通过控制反应浓度、反应温度、加料方式，有效的控制头孢克洛粗品结晶的粒度，从而易于和头孢菌素合成酶分离，提高分离效率，简化生产投料操作，为工业化提供一种效率高的生产方法。

Description

一种酶催化合成头孢克洛的方法
技术领域
本发明属于生物医药技术合成领域，具体涉及一种酶催化合成头孢克洛的方法。
背景技术
酶催化合成头孢克洛技术是近年来以生物合成代替化学合成开发较早的一种生物合成技术。由于酶催化的专一性，合成转化率高，是在水中反应的绿色合成、对环境友好的技术，目前该技术已经逐渐拓展到其它头孢类抗生素的合成。
本发明人的授权专利CN201310525754.4解决了酶催化合成和分离纯化问题。但该工艺主要存在三个方面的问题，第一方面是投料方式复杂，该专利需要将头孢克洛母核7-ACCA和侧链分别溶解后进行反应；第二方面是水的用量较大，因此，制得的头孢克洛在水中溶解的较多，使得后处理复杂且耗时；第三方面是该工艺制备得到的头孢克洛粗品结晶较细，粒径大概为200目左右，因此在将反应液进行过滤筛分离回收酶的时候，头孢克洛粗品容易粘结在酶的表面，需要进行多次洗酶才能够将酶表面的头孢克洛粗品洗净，在实验室操作时，洗酶的步骤大致需要花费30～45min，而进行工业化生产时，该步骤将耗时4～5小时，严重影响生产效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种生产效率高的酶催化合成头孢克洛的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种酶催化合成头孢克洛的方法，在反应器中加入水，控制温度为5℃～20℃，加入头孢克洛母核7-ACCA和头孢菌素合成酶，一次性加入或分次加入侧链D-苯甘氨酸甲酯盐酸盐或D-苯甘氨酸甲酯硫酸盐，调节pH为5.0～6.5，搅拌反应1.5～5小时，得到头孢克洛粗品结晶，其中，所述的水和所述的头孢克洛母核7-ACCA的投料质量比为3～10∶1。
本发明通过控制水的用量，以及采用固体直接投料的方式，配合反应参数的调整，使得制得的头孢克洛粗品结晶的粒径较大，从而不易于粘结在酶的表面，与酶分离较为简单，从而提高了生产效率。
本发明中，控制所述的头孢菌素合成酶的粒径大于所述的头孢克洛粗品结晶的粒径，从而使得头孢菌素合成酶和头孢克洛粗品结晶能够通过过滤筛进行分离。
优选地，所述的头孢菌素合成酶为山东新立泰制药有限公司的型号为A3的固定化酶，该酶能够更好的促进反应的进行，并保证头孢克洛粗品结晶的粒径合适。
优选地，所述的水和所述的头孢克洛母核7-ACCA的投料质量比为4～6∶1，从而在保证反应进行的同时，使头孢克洛溶解在水中的量减少。
优选地，控制温度为10℃～14℃，从而在保证反应的进行的同时，使头孢克洛粗品结晶的粒径合适。
优选地，所述的头孢克洛母核7-ACCA与所述的头孢菌素合成酶的投料质量比为1∶0.5～2，所述的头孢克洛母核7-ACCA与侧链质量比为1∶1～1.4。
优选地，采用浓度为2～6mol/L的氨水调节所述的pH。
优选地，采用分次加入所述的侧链时，在1.5～3小时内分20～40次投加。
优选地，采用分次加入所述的侧链时，加料结束后，再反应1～2小时。
优选地，反应结束后，反应液经过滤分离出所述的头孢菌素合成酶，采用母液进行多次洗酶后，经过滤得到所述的头孢克洛粗品结晶。
具体地，所述的酶催化反应完成后，将头孢克洛粗品与头孢菌素合成酶用过滤网分离，母液多次洗酶、分离、过滤；反复操作5～10次，洗净；收集得到头孢克洛粗品。酶可以反复使用。头孢克洛粗品按本发明人授权专利CN201310525754.4方法进行精制纯化。
优选地，所述的头孢菌素合成酶的粒径为40～60目，所述的头孢克洛粗品结晶的粒径为90～150目。
本发明中，所述头孢克洛母核7-ACCA结构式：D-苯甘氨酸甲酯盐酸盐结构式为：D-苯甘氨酸甲酯硫酸盐结构式为：头孢克洛结构式为：
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明通过控制反应浓度、反应温度、加料方式，有效的控制头孢克洛粗品结晶的粒度，从而易于和头孢菌素合成酶分离，提高分离效率，简化生产投料操作，为工业化提供一种效率高的生产方法。
具体实施方式
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
实施例1：
在500ml四口瓶中，加入纯化水250ml，降温至10℃～12℃搅拌，加入7-ACCA50g、D-苯甘氨酸甲酯盐酸盐53g，用3mol/L氨水调pH值为5.0～6.5，加入头孢菌素合成酶(山东新立泰制药有限公司的型号为A3的固定化酶)40g，搅拌反应3小时，用HPLC测7-ACCA残留，7-ACCA残留小于3.0mg/mL时反应结束，反应液过100目筛网，分离头孢菌素合成酶和头孢克洛粗品，过滤，母液再将酶清洗、搅拌、过筛网、过滤，反复清洗6次，收集得到头孢克洛粗品110g(湿重)，其中头孢克洛粗品的粒径大致为120目，洗酶所需时间大概为15min。
将该头孢克洛粗品按本发明人授权专利CN201310525754.4方法进行精制纯化，头孢克洛的收率为90％，纯度为99.7％。
实施例2：
在500ml四口瓶中，加入纯化水220ml，降温至10℃～12℃搅拌，加入7-ACCA50g、加入头孢菌素合成酶山东新立泰制药有限公司的型号为A3的固定化酶)50g搅拌，用3mol/L氨水调pH值为5.0～6.5，在2小时左右内分30次加入D-苯甘氨酸甲酯硫酸盐56g，加完后保温反应1小时，取样，用HPLC测7-ACCA残留，7-ACCA残留小于3.0mg/ml时反应结束，反应液过80目筛网，分离头孢菌素合成酶和头孢克洛粗品，过滤，母液再将酶清洗、搅拌、过筛网、过滤，反复清洗6次，得到头孢克洛粗品105g(湿重)，其中头孢克洛粗品的粒径大致为100目，洗酶所需时间大概为12min。
将该头孢克洛粗品按本发明人授权专利CN201310525754.4方法进行精制纯化，头孢克洛的收率为91.5％，纯度为99.8％。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，且本发明不限于上述的实施例，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种酶催化合成头孢克洛的方法，其特征在于：在反应器中加入水，控制温度为5℃～20℃，加入头孢克洛母核7-ACCA和头孢菌素合成酶，一次性加入或分次加入侧链D-苯甘氨酸甲酯盐酸盐或D-苯甘氨酸甲酯硫酸盐，调节pH为5.0～6.5，搅拌反应1.5～5小时，得到头孢克洛粗品结晶，其中，所述的水和所述的头孢克洛母核7-ACCA的投料质量比为3～10∶1。
2.根据权利要求1所述的酶催化合成头孢克洛的方法，其特征在于：所述的头孢菌素合成酶为山东新立泰制药有限公司的型号为A3的固定化酶。
3.根据权利要求1所述的酶催化合成头孢克洛的方法，其特征在于：所述的水和所述的头孢克洛母核7-ACCA的投料质量比为3～10∶1。
4.根据权利要求1所述的酶催化合成头孢克洛的方法，其特征在于：控制温度为10℃～14℃。
5.根据权利要求1所述的酶催化合成头孢克洛的方法，其特征在于：所述的头孢克洛母核7-ACCA与所述的头孢菌素合成酶的投料质量比为1∶0.5～2，所述的头孢克洛母核7-ACCA与侧链质量比为1∶1～1.4。
6.根据权利要求1所述的酶催化合成头孢克洛的方法，其特征在于：采用浓度为2～6mol/L的氨水调节所述的pH。
7.根据权利要求1所述的酶催化合成头孢克洛的方法，其特征在于：采用分次加入所述的侧链时，在1.5～3小时内分20～40次投加。
8.根据权利要求1所述的酶催化合成头孢克洛的方法，其特征在于：采用分次加入所述的侧链时，加料结束后，再反应1～2小时。
9.根据权利要求1所述的酶催化合成头孢克洛的方法，其特征在于：反应结束后，反应液经过滤分离出所述的头孢菌素合成酶，采用母液进行多次洗酶后，经过滤得到所述的头孢克洛粗品结晶。
10.根据权利要求1所述的酶催化合成头孢克洛的方法，其特征在于：所述的头孢菌素合成酶的粒径为30～60目，所述的头孢克洛粗品结晶的粒径为90～150目。
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