CN1185157A - 氯苄青霉素回收方法 - Google Patents

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Abstract

从含有氨苄青霉素和6－氨基青霉素酸(6－APA)的一种混合物中回收氨苄青霉素的方法,其中pH值高于7的氨苄青霉素和6－APA的混合物,在pH值7～8.5范围内除有任何固体氨苄青霉素存在外,都是均匀的,将其pH值降低至8.2以下,并回收其中存在的固体物质。此方法特别适用于在用苯基氨基酸衍生物作为酰基化试剂与6－APA进行酶酰基化反应后得到的反应混合物。因而可以以一种简单方式来回收纯氨苄青霉素。

Description

氨苄青霉素回收方法
本发明涉及一种从含有氨苄青霉素及6-氨基青霉素酸(6-aminopenicillic acid)(6-APA)的混合物中回收氨苄基青霉素的方法。
在氨苄青霉素制备中，由于是用由D-苯基氨基酸衍生物进行酰基化的6APA，氨苄青霉素的回收和反应混合物的处理一般均较困难。
在JP-A-47030687专利中叙述有一种从含有氨苄青霉素及少量6-APA的混合物中分离纯氨苄青霉素的方法。按照该日本专利刊物所述的方法，用丁醇或异戊醇对含6-APA及氨苄青霉素的酸性水溶液混合物进行萃取，在pH至上升至6～7后，用完全蒸煮及冷冻干燥方法回收产物。这种方法的缺点在于，必需加入与该方法所不容许的有机溶剂。此外，完全蒸煮及冷冻干燥工业上也不实际。并且该方法还涉及冷冻干燥产物中含有生成的盐。
本发明之目的在于，提供一种简单、工业可行的方法，可以做到回收纯氨苄青霉素，而不必采用所述需替代的有机溶剂。
按照本发明却是可以做到这一点的，因为本发明是将含氨苄青霉素及6-APA且pH值高于7的混合物的pH值降低至8.2以下，再回收其中存在的固体物质，而在pH值7～8.5之间，此混合物中除了存在有些固体氨苄青霉素外，都是均匀的。
申请人发现，降低混合物pH值至8.2以下，例如在5～8之间，特别是在5.5～7.8之间，这取决于反应混合物的组成，可能会引起质量纯度90％以上氨苄青霉素结晶析出，特别是引起质量98％以上的结晶析出，甚至在混合物中有大量的6-APA存在时也是如此，此后就可加以回收。除氨苄青霉素外，反应混合物常常含有其它有价值的组分，如像6-APA。因而为了得到商业有价值的工艺方法，重要的是要减少6-APA及氨苄青霉素的损失。而且还发现，如果持续进一步降低pH值至7以下，特别是在1.5～6之间，6-APA及余下的氨苄青霉素最终会完全地结晶出来，此后用如过滤之类的方法可以回收这种6-APA及氨苄青霉素的混合物。所得的6-APA及氨苄青霉素混合物可任选地重加利用，从而得到一种生产纯氨苄青霉素而6-APA及氨苄青霉素没有明显损失的方法。
按照本发明的方法，特别适宜应用于加工酶酰基化反应后得到的混合物，其中6-APA是用D-苯基氨基酸酰胺(PGA)或D-苯基氨基酸酯类进行酰基化的。因此，按照本发明的方法，例如可以应用于通过连续过滤在pH值相当高的条件下使pH降低至7～9时完成酶酰基化反应的混合物，例如pH7.5～10，特别是8～10，所得到的一种起始混合物，以及分离(固载化的)酶的场合。如果需要，有可能首先在较高的pH值7～9下脱出最后形成的固体物质，这要根据进行酰基化反应时析出的D-苯基氨基酸的数量而定-即按照该混合物的PG已经结晶出来而氨苄青霉素还没有结晶加以选择-使固体物质基本上含大部分PG。
在另一实施方案中，所用的起始混合物是在比较低的pH下，例如在pH值7～8.8，优选7.5～8.8下，在酶酰基化反应终止之后以及在分离主要含固载化酶及D-苯基氨基酸固体物质之后得到的混合物。
在含6-APA及氨苄青霉素的起始混合物中，可以有大量的6-APA存在。相对于6-APA+氨苄青霉素的总量而言，6-APA的数量基本上在75％(mol)以下，优选2～60％，特别是5～50％。
在本发明的范围内，降低pH值可以有几种途径，例如化学法加酸，如添加矿物酸，特别是硫酸、盐酸或硝酸。另一种可能方法是，例如，如果采用了PGA作酰基化反应中的酰基化试剂或采用了PG的酯，就采用酰基化反应进行时以氨滴定的手段物理脱出的氨来降低pH，使pH值保持不变的方法。适宜的物理脱出法，例如可以是用蒸气或惰性气体汽提法；减压下(蒸气)蒸馏法，特别是薄膜蒸发；在喷射塔中蒸发；气体膜分离或电渗析法。
回收氨苄青霉素的最佳pH值取决于混合物的组成，其选择要能达到对6-APA及氨苄青霉素的分离效果最佳。实际上，最佳pH值的选择是在回收的氨苄青霉素纯度高和收率高之间进行权衡，即一方面在pH相对较高条件下回收氨苄青霉素，会使部分的氨苄青霉素和全部的6-APA还在溶液中，即可达到较高的纯度，但另一方面，在相对较低pH条件下回收氨苄青霉素，会使氨苄青霉素最终完全地沉淀下来，借以达到较高收率，但同时部分6-APA也会被沉淀下来。对于本领域技术人员，在给定情况下的最佳pH值是易于确定的。
进行处理的温度基本上是低于35℃，优选地是0～30℃，特别是10～30℃。
按照本发明用于回收纯氨苄青霉素方法，再结合采用将在进一步降低pH之后所得到的6-APA及氨苄青霉素混合物进行循环的方法，应用于由PGA与6-APA酶酰基化反应后得到的混合物中，就能够达到更高的对6-APA的总选择性，特别是高于80％。余下的滤液，主要含少量的残余PGA，可任选地进一步处理，例如可使之pH高于8，特别是在8-5～10。如果需要，有可能用去进一步浓缩和冷却至10℃以下，如0～8℃。这样一来，就得到了一种可更有效地利用6-APA及PGA两者的方法。在酶酰基化反应中，例如就可用PGA或PGA的酯作为酰基化试剂。
原则上，任何适宜用作为偶联反应催化剂的酶均可使用。这样的酶类例如有已知一般称为“青霉素酰胺化酶”和“青霉素酰基转移酶”的酶。适宜酶的实例有衍生于以下菌属的酶：醋杆菌属、气单胞菌属、产碱杆菌属、产碱杆菌属、隐毛幼枝菌属(Aphanocladium)、芽胞杆菌属物种、头孢子菌属、埃希氏杆菌属、产黄菌属、Kluyvera、枝动杆菌属、精蛋白杆菌属、假单胞菌属、及黄单胞杆菌属，特别是巴斯德菌属醋杆菌菌属、巨大芽胞杆菌菌属、埃希氏大肠杆菌菌属及黄单胞杆菌菌属。
优选采用一种固载化的酶，由于这种酶易于分离及再重复使用。固载化酶已知的是这些，而且市场也可有供应。适用酶的实例有BoehringerMannheim Gmbh公司的埃希氏大肠杆菌菌属酶，市场供应的名称为“Enzygel”，Recorati公司的固载化青霉素-G酰基转移酶，PharmaBiotechnology Hannover公司的固载化青霉素-G酰基转移酶，以及如专利WO-A-92/12782中所述分离的和在EP-A-222462所述固载化的埃希氏大肠杆菌菌属青霉素酰基转移酶。
酶酰基化反应基本上是在温度低于35℃下完成的，优选地是0～28℃。进行酶酰基化的pH值，基本上为5.5～10，优先地为6～9。
实际上，酶酰基化反应及反应混合物的处理都是在水中完成的。任选地是，反应混合物也可以含有一种有机溶剂或有机溶剂的混合物，有机溶剂的量优选在30％(体积)以下。可采用的有机溶剂的实例，包括含1～7个碳原子的醇类，例如一元醇，特别是甲醇或乙醇；二元醇，特别是乙二醇，或者三元醇，特别是丙三醇。
按照本发明的范围，在反应混合物中各组分可以游离或盐的形式存在。所有前述的pH值均为在室温下测定的pH值。
通过下述实施例，本发明将得以进一步阐述，但并非受其限制。
缩写符号：AMPI：氨苄青霉素
          AMPI·3H2O：三水合氨苄青霉素
          6-APA：6-氨基青霉素酸
          PGA：D-苯基氨基酸酰胺
          PG：D-苯基氨基酸
实施例1
在5 ℃下对200mM的PGA和200mM的6-APA进行酶化偶合，接着再进行处理。
将43.9克的6-APA和30.6克的PGA的混合物悬浮于877毫升水中，再冷却至5℃。将所得悬浮液加到由Recordati(Milan)公司得来的100克“湿”固载化Pen-G酰基转移酶中。这种酶市场提供的是以水与丙三醇的混合物(湿酶)；在使用之前用100毫升水洗涤3次。
2小时后pH值上升至8.16。用浓缩氨水使pH上升到8.6，并在5分钟后用G-3号玻璃过滤器过滤反应混合物；再用100毫升(5℃)的水洗涤此残余物。此残余物即为反应时形成的酶及PG的混合物。
合并滤液于5℃下10分钟内用浓硫酸加以酸化至pH值为6.8。30分钟之后，过滤，用3×30毫升的水洗涤，并进行干燥，即得到AMPI·3H2O，化学纯度＞98％(按无水基计)。
再将AMPI结晶的母液于5℃下用浓硫酸进行酸化，至pH值为4.6。搅拌1小时之后，过滤，并用2×20毫升的水洗涤，得到13.0克固体物质，按无水基计。这种固体物质含有一种APA与AMPI的混合物，其摩尔比94∶6。
实施例II
在5℃下对200mM的PGA和200mM的6-APA进行酶化偶合，接着再进行处理。
将43.9克的6-APA和30.6克的PGA的混合物悬浮于877毫升水中，再冷却至5℃。将所得悬浮液加到由Recordati(Milan)公司得来的100克“湿”固载化Pen-G酰基转移酶中。这种酶市场提供的是以水与丙三醇的混合物(湿酶)；在使用之前用100毫升的水洗涤3次。
2小时后pH值上升至8.16。再用浓缩氨水使pH上升到8.6，并于5分钟后用G-3号玻璃过滤器过滤反应混合物；再用100毫升(5℃)的水洗涤此残余物。此残余物即为反应时形成的酶及PG的混合物。
合并滤液按下述方法加以处理：用旋转蒸发器在20℃下蒸馏出510毫升液体，而后再加入510毫升水。重复此步骤一次，用G-3号玻璃过滤器过滤所得悬浮物，再用2×30毫升的水(5℃)洗涤，而后加以干燥，便得到22.2克AMPI·3H2O，化学纯度＞99％(按无水基计)。

Claims (8)

1、从一种含氨苄青霉素和6-氨基青霉素酸(6-APA)的混合物中回收氨苄青霉素的方法，其特征在于，将一种pH值高于7、含氨苄青霉素及6-APA的混合物的pH值降低至8.2以下，再回收其中存在的固体物质，而在pH值7～8.5范围内，此混合物中除了存在有些固体氨苄青霉素外都是均匀的。
2、按照权利要求1所述方法，其特征在于，将pH值降低至5.5～7.8之间的某个数值。
3、按照权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述起始混合物按相对于6-APA和氨苄青霉素的总量计算含有2～60(mol)％的6-APA。
4、按照权利要求1～3之任一项所述方法，其特征在于，将剩余液相的pH值降低至7以下，并回收其中存在的固体物质。
5、按照权利要求4所述方法，其特征在于，将剩余液相的pH值降低至1.5～6之间的某个数值。
6、按照权利要求1～5之任一项所述方法，其中氨苄青霉素和6-APA的混合物是采用pH在7.5～10之间完成酶酰基化反应的反应混合物，将其pH值降低至7～9之间，并分离其中存在的固体物质而制备的。
7、按照权利要求6所述方法，其中首先从酰基化反应后得到的反应混合物分离出其中存在的固体物质。
8、按照权利要求1～5之任一项所述方法，其中氨苄青霉素和6-APA的混合物是通过在pH7～8.8之间进行酶酰基化反应的反应混合物及分离其中存在的固体物质而制备的。
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