CN115819481B

CN115819481B - 一种红霉素-6,9-亚胺醚的分离纯化方法

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Publication number: CN115819481B
Application number: CN202111085541.5A
Authority: CN
Inventors: 于荣; 王维兴; 张晓强; 刘万礼
Original assignee: Ningxia Taiyixin Biotechnology Co ltd
Current assignee: Ningxia Taiyixin Biotechnology Co ltd
Priority date: 2021-09-16
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2024-12-27
Anticipated expiration: 2041-09-16
Also published as: CN115819481A

Abstract

本发明公开了一种红霉素‑6,9‑亚胺醚的分离纯化方法，采用三级逆流离心萃取技术与复合溶媒析晶技术对红霉素‑6,9‑亚胺醚进行分离纯化。用疏水溶剂进行红霉素肟盐的游离，采用三级逆流离心萃取技术进行提取分离，即缩短了游离萃取时间，又防止了红霉素肟在碱性条件下时间太长，发生降解而影响产品质量。采用复合溶媒析晶技术进行纯化，即可以有效去除反应液中疏水溶剂二氯甲烷的残留，又能够直接纯化提取红霉素‑6,9‑亚胺醚，同时替代了传统工艺中乙醇和丙酮的精制工序，从而达到降低生产成本，提高产品收率的目的。

Description

一种红霉素-6,9-亚胺醚的分离纯化方法

技术领域

本发明属于生物制药技术领域，具体涉及一种红霉素-6,9-亚胺醚的分离纯化方法。

背景技术

阿奇霉素是一种十五元大环内酯类抗生素，抗菌机理和红霉素相似，但抗菌谱更广，对革兰阳性菌、对革兰阴性菌(如流感嗜血杆菌、沙门菌、大肠杆菌、志贺菌等)的抗菌活性均较强。且对酸稳定，耐受性好。相关文献报道阿奇霉素的制备方法通常为：硫氰酸红霉素与盐酸羟胺反应转化为红霉素肟盐；红霉素肟盐先游离为红霉素肟(转化率在85％左右)，再经贝克曼重排转化为红霉素-6，9-亚胺醚；红霉素-6，9-亚胺醚加氢还原为阿奇霉素胺，再进一步经甲基化、水解得到阿奇霉素。

红霉素-6,9-亚胺醚(Erythromycin 6,9-Imino Ether)，别名为：红霉素-6,9-亚氨基醚、阿奇霉素杂质17，易溶于水，难溶于疏水溶剂(如乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、石油醚等)。美国化学文摘登记号CAS：99290-97-8，其结构式为：

红霉素-6,9-亚胺醚是合成阿奇霉素的重要前体，其合成路线如下：

目前由普通工艺制备的红霉素-6,9-亚胺醚HPLC纯度为92％左右，由其合成的阿奇霉素纯度一般在96％左右，需要通过增加精制工序才能使其纯度达到98％以上(USP43质量标准)。虽然精制也可以满足阿奇霉素USP43的质量标准，但无疑增加了人力、物力及生产时间，造成产品成本升高、收率下降等一系列问题。此外，由于红霉素肟盐游离为红霉素肟主要在碱性条件下进行，常规萃取方法时间太长会导致红霉素肟发生降解，影响产品收率及其质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红霉素-6,9-亚胺醚的分离纯化方法，通过三级逆流离心萃取与复合溶媒相结合的萃取技术，优化了阿奇霉素重排反应工艺，有效提高了阿奇霉素的纯度和收率，降低了生产成本。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种红霉素-6,9-亚胺醚的分离纯化方法，具体步骤为：

(1)将红霉素肟盐溶于去离子水，加入疏水溶剂，在碱性条件下，用三级逆流离心萃取技术进行游离提取，得红霉素肟有机相；

(2)将步骤(1)有机相中加去离子水、缚酸剂和磺酰化试剂进行贝克曼重排反应，得红霉素-6,9-亚胺醚混合相料液；

(3)将步骤(2)红霉素-6,9-亚胺醚混合相料液在酸性条件下进行反萃取，得红霉素-6,9-亚胺醚水相料液；

(4)将步骤(3)红霉素-6,9-亚胺醚水相料液加入复合溶媒进行滴碱析晶，离心得红霉素-6,9-亚胺醚。

本发明在一些实施方式中，步骤(1)所述疏水溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、石油醚中的一种。

本发明在一些实施方式中，步骤(1)所述碱性条件为10％-15％的液碱进行调碱萃取，pH值为10.5-12.5。

本发明在一些实施方式中，步骤(1)所述的三级逆流离心萃取温度为20-25℃。

三级逆流离心萃取技术路线如下：

本发明在一些实施方式中，步骤(1)所述疏水溶剂：去离子水体积比为1:2-3。

优选地，步骤(1)所述疏水溶剂：去离子水体积比为1:2.5。

本发明在一些实施方式中，步骤(2)所述磺酰化试剂为对甲苯磺酰氯或苯磺酰氯。

本发明在一些实施方式中，步骤(2)所述缚酸剂为碳酸氢钠。

本发明在一些实施方式中，所述缚酸剂用量(以摩尔比计算)相对于投入红霉素A(阿奇霉素合成起始反应物)的1-2倍，磺酰化试剂用量(以摩尔比计算)相对于投入红霉素A(阿奇霉素合成起始反应物)的1-2.5倍，缚酸剂用量优选1.5倍，磺酰化试剂用量优选2倍。

本发明在一些实施方式中，步骤(2)所述贝克曼重排反应温度0-5℃，反应时间2.5-3h。反应时间优选2.5h。

本发明在一些实施方式中，步骤(3)所述酸性条件为30％-40％的冰醋酸或甲酸进行调酸反萃取，pH值为4.8-6.0。

本发明在一些实施方式中，步骤(4)所述复合溶媒为乙酸乙酯、甲苯中的一种或两种。

优选地，所述步骤(4)所述复合溶媒是由乙酸乙酯-甲苯按体积比1:2-5组成。

本发明在一些实施方式中，步骤(4)所述复合溶媒与水相料液的萃取体积比为1:2-3(V：V)。

本发明在一些实施方式中，步骤(4)所述液碱溶液浓度为10％-15％(W/W)。

本发明的技术方案具有以下有益的技术效果：

1.本发明采用的三级逆流离心萃取技术，即缩短了萃取周期，又防止了红霉素肟在碱性条件下时间太久而发生降解，进而影响产品质量，显著提高了生产效率。

2.本发明采用的复合溶媒析晶技术，即可以有效去除反应液中疏水溶剂二氯甲烷的残留，又能够直接纯化红霉素-6,9-亚胺醚，避免了单独纯化红霉素-6,9-亚胺醚时所带来的溶剂损耗和收率下降等问题。

3.本发明采用三级逆流离心萃取技术和复合溶媒析晶技术红霉素-6,9-亚胺醚进行分离纯化，HPLC的纯度可达97％以上，由其合成的阿奇霉素纯度可达98％以上，同时替代了传统工艺中乙醇和丙酮的精制工序，显著提高了阿奇霉素产品的纯度和收率。

4.本发明基于以上优势，使得本工艺更适合于工业化生产，可以有效达到提质、降本的目的。

具体实施方式

下述实施例中，红霉素肟盐的制备工艺为：于500ml反应瓶中，加入100g甲醇、40g盐酸羟胺、45g醋酸钠、100g硫氰酸红霉素，升温40-70℃，反应24-72h，HPLC监控红霉素含量低于0.5％，反应结束，滴加100ml去离子水，搅拌、离心得红霉素肟盐。

上述过程中红霉素肟盐采用目前公开文献(专利CN103319551A)中记载的制备工艺制备而成。

实施例1三级逆流萃取技术+单一溶媒(乙酸乙酯)滴碱析晶

取100g红霉素肟盐(红霉素肟的转化率85％)，加入280ml去离子水、700ml二氯甲烷，加10％氢氧化钠溶液，调节pH＝10.5-12.5，三级逆流离心萃取得二氯甲烷有机相。向二氯甲烷中加入1000ml去离子水、14g碳酸氢钠，搅拌降温至0-5℃，加入42g对甲苯磺酰氯反应2.5h。用35％冰醋酸调节pH＝4.8-6.0，静置分层，水层加入400ml的单一溶媒乙酸乙酯，用10％氢氧化钠溶液调节pH＝10.5-12.5，离心得红霉素-6,9-亚胺醚68g(收率80％左右)，HPLC纯度为97.1％。由制得的红霉素-6,9-亚胺醚再通过硼氢化钾还原和甲基化反应得阿奇霉素，按USP43质量标准检测阿奇霉素的纯度为98.2％。

实施例2三级逆流萃取技术+单一溶媒(甲苯)滴碱析晶

取100g红霉素肟盐(红霉素肟的转化率85％)，加入280ml去离子水、700ml二氯甲烷，加10％氢氧化钠溶液，调节pH＝10.5-12.5，三级逆流离心萃取得二氯甲烷有机相。向二氯甲烷中加入1000ml去离子水、14g碳酸氢钠，搅拌降温至0-5℃，加入42g对甲苯磺酰氯反应2.5h。用35％冰醋酸调节pH＝4.8-6.0，静置分层，水层加入400ml的单一溶媒甲苯，用10％氢氧化钠溶液调节pH＝10.5-12.5，离心得红霉素-6,9-亚胺醚68g(收率80％左右)，HPLC纯度为97.3％。由制得的红霉素-6,9-亚胺醚再通过硼氢化钾还原和甲基化反应得阿奇霉素，按USP43质量标准检测阿奇霉素的纯度为98.5％。

实施例3三级逆流萃取技术+复合溶媒(乙酸乙酯-甲苯)滴碱析晶

取100g红霉素肟盐(红霉素肟的转化率85％)，加入280ml去离子水、700ml二氯甲烷，加10％氢氧化钠溶液，调节pH＝10.5-12.5，三级逆流离心萃取得二氯甲烷有机相。向二氯甲烷中加入1000ml去离子水、14g碳酸氢钠，搅拌降温至0-5℃，加入42g对甲苯磺酰氯反应2.5h。用35％冰醋酸调节pH＝4.8-6.0，静置分层，水层加入400ml的复合溶媒乙酸乙酯-甲苯(乙酸乙酯80ml+甲苯320ml)，用10％氢氧化钠溶液调节pH＝10.5-12.5，离心得红霉素-6,9-亚胺醚68g(收率80％左右)，HPLC纯度为97.5％。由制得的红霉素-6,9-亚胺醚再通过硼氢化钾还原和甲基化反应得阿奇霉素，按USP43质量标准检测阿奇霉素的纯度为98.8％。

对比例1常规萃取技术+水相滴碱析晶

取100g红霉素肟盐(红霉素肟的转化率85％)，加入280ml去离子水、700ml二氯甲烷，加10％氢氧化钠溶液，调节pH＝10.5-12.5，常规萃取、静置分层，弃去水层得二氯甲烷有机相。向二氯甲烷中加入1000ml去离子水、14g碳酸氢钠，搅拌降温至0-5℃，加入42g对甲苯磺酰氯反应2.5h。用35％冰醋酸调节pH＝4.8-6.0，静置分层，水层加入10％氢氧化钠溶液调节pH＝10.5-12.5，过滤、干燥得红霉素-6,9-亚胺醚63g(收率74％左右)，HPLC纯度为92.5％。由制得的红霉素-6,9-亚胺醚再通过硼氢化钾还原和甲基化反应得阿奇霉素，按USP43质量标准检测阿奇霉素的纯度为96.2％。

对比例2三级逆流萃取技术+水相滴碱析晶

取100g红霉素肟盐(红霉素肟的转化率85％)，加入280ml去离子水、700ml二氯甲烷，加10％氢氧化钠溶液，调节pH＝10.5-12.5，三级逆流离心萃取得二氯甲烷有机相。向二氯甲烷中加入1000ml去离子水、14g碳酸氢钠，搅拌降温至0-5℃，加入42g对甲苯磺酰氯反应2.5h。用35％冰醋酸调节pH＝4.8-6.0，静置分层，水层加入10％氢氧化钠溶液调节pH＝10.5-12.5，过滤、干燥得红霉素-6,9-亚胺醚68g(收率80％左右)，HPLC纯度为94.8％。由制得的红霉素-6,9-亚胺醚再通过硼氢化钾还原和甲基化反应得阿奇霉素，按USP43质量标准检测阿奇霉素的纯度为96.3％。

对比例3常规萃取技术+复合溶媒(乙酸乙酯-甲苯)滴碱析晶

取100g红霉素肟盐(红霉素肟的转化率85％)，加入280ml去离子水、700ml二氯甲烷，加10％氢氧化钠溶液，调节pH＝10.5-12.5，常规萃取、静置分层，弃去水层得二氯甲烷有机相。向二氯甲烷中加入1000ml去离子水、14g碳酸氢钠，搅拌降温至0-5℃，加入42g对甲苯磺酰氯反应2.5h。用35％冰醋酸调节pH＝4.8-6.0，静置分层，水层加入400ml的复合溶媒乙酸乙酯-甲苯(乙酸乙酯80ml+甲苯320ml)，用10％氢氧化钠溶液调节pH＝10.5-12.5，离心得红霉素-6,9-亚胺醚63g(收率74％左右)，HPLC纯度为96.5％。由制得的红霉素-6,9-亚胺醚再通过硼氢化钾还原和甲基化反应得阿奇霉素，按USP43质量标准检测阿奇霉素的纯度为97.8％。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims

1.一种红霉素-6,9-亚胺醚的分离纯化方法，包括如下步骤：

(3)将步骤(2)红霉素-6,9-亚胺醚混合相料液在酸性条件下进行反萃取，得红霉素-6,9-亚胺醚水相料液，其中，所述酸性条件为30％-40％的冰醋酸或甲酸进行调酸反萃取，pH值为4.8-6.0；

(4)将步骤(3)红霉素-6,9-亚胺醚水相料液加入溶媒进行滴碱析晶，离心得红霉素-6,9-亚胺醚，其中，所述溶媒为乙酸乙酯、甲苯中的一种或两种。

2.如权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于步骤(1)所述疏水溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、石油醚中的一种。

3.如权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于步骤(1)所述碱性条件为10％-15％的液碱进行调碱萃取，pH值为10.5-12.5。

4.如权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于步骤(1)所述疏水溶剂：去离子水体积比为1:2-3。

5.如权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于步骤(2)所述磺酰化试剂为对甲苯磺酰氯或苯磺酰氯。

6.如权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于步骤(2)所述缚酸剂为碳酸氢钠。

7.如权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于步骤(4)所述溶媒是由乙酸乙酯-甲苯按体积比1:2-5组成。

8.如权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于步骤(4)所述溶媒与水相料液的萃取体积比为1:2-3(V：V)。