RU2644674C1 - Способ получения 3,3',3'',3'''-(3,8,13,17-тетраметилпорфирин-2,7,12,18-тетраил) тетрапропионовой кислоты (копропорфирина) - Google Patents
Способ получения 3,3',3'',3'''-(3,8,13,17-тетраметилпорфирин-2,7,12,18-тетраил) тетрапропионовой кислоты (копропорфирина) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2644674C1 RU2644674C1 RU2017110009A RU2017110009A RU2644674C1 RU 2644674 C1 RU2644674 C1 RU 2644674C1 RU 2017110009 A RU2017110009 A RU 2017110009A RU 2017110009 A RU2017110009 A RU 2017110009A RU 2644674 C1 RU2644674 C1 RU 2644674C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coproporphyrin
- solution
- chloroform
- obtaining
- technical
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
- C12P17/18—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms containing at least two hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system, e.g. rifamycin
- C12P17/182—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring heteroatoms in the condensed system
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
- C07D487/22—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains four or more hetero rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
- C12R2001/06—Arthrobacter
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/8215—Microorganisms
- Y10S435/822—Microorganisms using bacteria or actinomycetales
- Y10S435/83—Arthrobacter
Abstract
Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ получения 3,3',3'',3'''-(3,8,13,17-тетраметилпорфирин-2,7,12,18-тетраил) тетрапропионовой кислоты (копропорфирина III) из культуральной жидкости процесса биосинтеза штаммом Arthrobacter. Осуществляют фильтрацию предварительно подкисленной культуральной жидкости. Осаждают копропорфирин III из полученного раствора доведением водородного показателя до величины 3,5±0,5. Затем осуществляют селективную этерификацию копропорфирина раствором метилового спирта в серной кислоте при мольном соотношении копропорфирин : метиловый спирт 1,0÷(20:50). Экстрагируют тетраметиловый эфир копропорфирина хлороформомом. Кристаллизуют тетраметиловый эфир копропорфирина из раствора хлороформ-метанол. Проводят щелочной гидролиз в водно-бутанольной среде с трансформацией тетраметилового эфира копропорфирина в свободное основание копропорфирина. Изобретение позволяет упростить технологический процесс получения копропорфирина III, снизить расход органических растворителей. 2 пр.
Description
Предлагаемое изобретение относится к получению 3,3',3'',3'''-(3,8,13,17-тетраметилпорфирин-2,7,12,18-тетраил) тетрапропионовой кислоты (копропорфирина), соответствующей формуле
Копропорфирин представляет собой новое лекарственное средство для лечения онкологических заболеваний методом фотодинамической терапии. Копропорфирин обладает рядом существенных преимуществ по отношению к известным аналогам, главными из которых являются отсутствие токсичности, высокая селективность накопления в раковых клетках, быстрое выведение препарата из плазмы крови, высокий выход синглетного кислорода.
Копропорфирин получают биосинтетическим методом с последующим выделением и очисткой препарата различными методами.
Согласно RU 2334511 полученный в результате биосинтеза копропорфирин без предварительного отделения биомассы сорбируют на сульфокатионите в Н+-форме, десорбируют с помощью элюентной системы, содержащей цитрат натрия и мочевину. Из полученного элюата копропорфирин осаждают при доведении водородного показателя раствора до 3,5±0,1 рН. Полученный осадок технического копропорфирина очищают растворением в 5-7%-ном растворе соляной кислоты и хроматографией на силикагеле. Из полученного элюата копропорфирин осаждают при рН 3,5±0,1. Описанный способ выделения и очистки целевого продукта позволяет получать препарат копропорфирина с чистотой 90-95%. Способ по RU 2334511 имеет ряд существенных недостатков, главными из которых являются необходимость использования нестандартного оборудования для сорбции копропорфирина из нефильтрованной культуральной жидкости, многостадийность технологического процесса, отсутствие достоверных данных (ВЭЖХ) о чистоте препарата.
Известен также способ выделения копропорфирина из культуральной жидкости по DE 3111607. В способе по DE 3111607 культуральную жидкость подвергают фильтрации на центрифуге при 1000 G, из полученного нативного раствора технический копропорфирин осаждают доведением водородного показателя среды до 3,0 рН. Выделившийся осадок копропорфирина отделяют центрифугированием, растворяют при добавлении раствора гидроксида натрия и из полученного раствора целевой продукт выделяют осаждением раствором соляной кислоты при 4,7 рН. В описании изобретения по DE 3111607 отсутствуют сведения о чистоте выделенного копропорфирина. Имеются данные, характеризующие подлинность основного вещества в осадке (ТСХ, ИК- и ЯМР-спектры). Воспроизведение способа по DE 3111607 обеспечило получение копропорфирина с чистотой не более 70 % (метод ВЭЖХ).
Наиболее близким к заявляемому способу является способ по SU 1482946, согласно которому культуральную жидкость, содержащую 60-240 мг/л копропорфирина, подвергают фильтрации на центрифуге, из полученного раствора копропорфирин сорбируют на тальк (1000 г талька на 1 г целевого продукта) при рН около 3,0, десорбируют раствором HCl в ацетоне. Из полученного элюата отгоняют ацетон и из кубового остатка при 4,6 рН осаждают копропорфирин. Высушенный осадок подвергают этерификации в метанольном растворе серной кислоты. Используют 50 мл этерифицирующей смеси, содержащей 37,5 г метанола. Мольное соотношение метанол : копропорфирин в реакционной массе более 1000. Из реакционной массы продукт выделяют разбавлением водой, экстракцией хлороформом, частичной отгонкой хлороформа из полученного экстракта, хроматографией хлороформенного раствора на колонке с окисью алюминия, отгонкой хлороформа и кристаллизацией копропорфирина из смеси хлороформа с метанолом. Получают тетраметиловый эфир копропорфирина с температурой плавления 152°С. Выход продукта в SU 1482946 не приводится.
Способ по SU 1482946 малопригоден для промышленного использования из-за многостадийности процесса, необходимости предварительной очистки выделенного из культуральной жидкости технического копропорфирина на тальке, хроматографии хлороформенного раствора тетраметилового эфира на препаративной колонне, использования больших количеств токсичных органических растворителей.
Перечисленные недостатки в значительной степени обусловлены малой селективностью процесса трансформации копропорфирина в тетраметиловый эфир в присутствии огромных избытков этерифицирующего агента - метанола. Многократное (более чем 3000-кратное мольное соотношение) избыточное количество метанола приводит к переводу в форму метиловых эфиров присутствующих в техническом продукте карбоксилсодержащих побочных продуктов: аминокислот, пептидов и ряда других соединений. По этой причине в способе по SU 1482946 имеется необходимость предварительной очистки выделенного из культуральной жидкости технического копропорфирина на тальке и последующей хроматографии хлороформенного раствора после проведения процесса этерификации.
Заявляемый способ направлен на повышение качества выделяемого из культуральной жидкости копропорфирина, снижение затрат органических растворителей и упрощение технологического процесса.
Поставленная задача достигается фильтрацией предварительно подкисленной культуральной жидкости, осаждением продукта из полученного раствора доведением водородного показателя до величины (3,5±0,5) рН, переосаждением его из водного раствора, селективной этерификацией раствором метилового спирта в серной кислоте при мольном соотношении копропорфирин : метиловый спирт = 1,0 : 20 ÷ 50 и выделением тетраметилового эфира копропорфирина из реакционной массы без проведения дополнительных операций очистки.
Отличительными признаками заявляемого способа являются:
Использование технического копропорфирина, содержащего не менее 60,0% основного вещества для получения высокоочищенного тетраметилового эфира копропорфирина методом селективной этерификации;
Проведение процесса селективной этерификации раствором метилового спирта в серной кислоте при мольном соотношении копропорфирин : метиловый спирт в реакционной массе равным 1,0÷20:50;
Получение высокоочищенного копропорфирина в форме свободного основания щелочным гидролизом тетраметилового эфира в водно-бутанольной среде. Положительный результат в заявленном способе достигается за счет следующих выявленных в процессе разработки особенностей выделения копропорфирина из культуральной жидкости:
- При мольном соотношении метанол: копропорфирин не более 50 в реакционной смеси процесс этерификации технического копропорфирина происходит преимущественно по карбоксильным группам копропорфирина. Превышение указанного соотношения приводит к переводу в форму метиловых эфиров присутствующих в техническом продукте карбоксилсодержащих побочных продуктов.
- При мольном соотношении метанол : копропорфирин не более 50 в реакционной смеси процесс этерификации технического копропорфирина происходит преимущественно по карбоксильным группам копропорфирина.
- Превышение указанного соотношения приводит к переводу в форму метиловых эфиров присутствующих в техническом продукте карбоксилсодержащих побочных продуктов: аминокислот, пептидов и ряда других соединений, при соотношении метанол : копропорфирин менее 20 возможно неполная трансформация копропорфирина в тетраметиловый эфир.
- Проведение селективной трансформации копропорфирина при мольном соотношении метиловый спирт: копропорфирин не более 50 обеспечивает возможность получения высокоочищенного тетраметилового эфира из технического копропорфирина без хроматографической очистки как на этапе получения копропорфирина из нативного раствора, так и на этапе выделения тетраметилового эфира из полученного хлороформенного раствора.
Пример 1
1.1. Получение технического копропорфирина
В культуральную жидкость объемом 6,0 л вводят соляную кислоту до достижения величины водородного показателя культуральной жидкости изменяется (1,5±0,1) рН.
Полученную суспензию подвергают центрифугированию на центрифуге. Из нативного раствора нейтрализацией раствора до 3,5 рН выделяют осадок, который переосаждают растворением в растворе гидроксида натрия и осаждением соляной кислотой при 3,5 рН.
Полученный осадок от двух операций объединяют и очищают путем переосаждения с использованием активированного угля. После фильтрации и сушки осадка получают 4,83 г технического копропорфирина с содержанием целевого продукта 65-70%.
1.2. Получение тетраметилового эфира копропорфирина
В 3-горлую колбу вместимостью 250 мл, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, загружают 58,7 мл метанола (40,3 г, 1260 ммол) и 2,13 г концентрированной серной кислоты. Полученный раствор перемешивают в течение 2 час, затем при комнатой температуре загружают 24,16 г технического копропорфирина (от 5 операций получения технического копропорфирина, 16,5 г в пересчете на 100%, 25,2 ммоль) с содержанием основного вещества 68,3%. Мольное соотношение метанол : копропорфирин составляет 1 : 50. Реакционную массу перемешивают в течение 24 час при комнатной температуре. Затем содержимое колбы переносят в стакан вместимостью 1 л, снабженный мешалкой. При перемешивании в стакан вносят 500 мл воды очищенной, перемешивают 5 минут и тонкой струйкой вносят 50 мл хлороформа. Реакционную смесь перемешивают в течение 60 минут. Реакционную массу переносят в делительную воронку и отстаивают ее в течение 8 часов. Затем слои разделяют. Хлороформеный нижний слой переносят в колбу со шлифом, а из водного слоя дважды экстрагируют хлороформом тетраметиловый эфир. Хлороформные слои объединяют и фильтруют через стеклянный пористый фильтр. Из фильтрата хлороформ выпаривают досуха на роторно-пленочном испарителе. Образовавшийся осадок тетраметилового эфира копропорфирина растворяют в минимальном количестве хлороформа. К раствору добавляют 50 мл метанола, реакционную массу перемешивают и оставляют на 8 часов в морозильнике при температуре минус 20°С. В течение этого времени происходит кристаллизация тетраметилового эфира копропорфирина. Выпавшие кристаллы фильтруют на воронке Бюхнера со стеклянным пористым фильтром. Кристаллы тетраметилового эфира копропорфирина промывают этиловым спиртом, фильтруют и высушивают. Получают 14,6 г тетраметилового эфира с чистотой 98,6% (метод ВЭЖХ по стандарту).
1.3. Получение копропорфирина основания
Тетраметиловый эфир копропорфирина в количестве 14,6 г при постоянном перемешивании загружают в реакционную колбу вместимостью 250 мл, содержащую 150 мл бутилового спирта, и к полученной суспензии при перемешивании добавляют кристаллический гидроксид калия в количестве 6,8 г.
Реакционную массу выдерживают при температуре 75°С и перемешивании в течение 10 часов. В реакционную массу вносят 200 мл воды и на делительной воронке разделяют слои. Из водного слоя при подкислении до 3,5 рН осаждают копропорфирин в форме свободной кислоты. Осадок отфильтровывают, промывают очищенной водой и высушивают. Получают 13,2 г копропорфирина в форме свободного основания с содержанием целевого продукта 97,4%.
Пример 2
Проведение процесса получения технического копропорфирина осуществляют в соответствии с Примером 1.
Для получения тетраметилового эфира копропорфирина в 3-горлую колбу вместимостью 100 мл, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, загружают 23,3 мл метанола (16,1 г, 504 ммол) и 1,5 г концентрированной серной кислоты. Полученный раствор перемешивают в течение 2 час, затем при комнатой температуре загружают 24,16 г технического копропорфирина (от 5 операций получения технического копропорфирина, 16,5 г в пересчете на 100%, 25,2 ммоль) с содержанием основного вещества 68,3%. Мольное соотношение метанол : копропорфирин составляет 1:20. Реакционную массу перемешивают в течение 24 час при комнатной температуре. Процесс этерификации копропорфирина и выделение тетраметилового эфира из реакционной массы ведут аналогично Примеру 1. Получают 13,5 г тетраметилового эфира с чистотой 98,8 % (метод ВЭЖХ по стандарту).
Процесс получения копропорфирина основания из тетраметилового эфира осуществляют в соответствии с описанием Примера 1. Получают 12,4 г копропорфирина в форме свободного основания с содержанием целевого продукта 98,4%.
Claims (1)
- Способ получения 3,3',3'',3'''-(3,8,13,17-тетраметилпорфирин-2,7,12,18-тетраил) тетрапропионовой кислоты (копропорфирина III) из культуральной жидкости процесса биосинтеза штаммом Arthrobacter, включающий фильтрацию предварительно подкисленной культуральной жидкости, осаждение продукта из полученного раствора доведением водородного показателя до величины 3,5±0,5 с последующей очисткой выделенного технического копропорфирина, отличающийся тем, очистку технического копропорфирина осуществляют селективной этерификацией технического продукта раствором метилового спирта в серной кислоте при мольном соотношении копропорфирин : метиловый спирт в реакционной массе 1,0:(20-50) с последующей экстракцией тетраметилового эфира копропорфирина хлороформом и его кристаллизацией из раствора хлороформ-метанол, трансформацией тетраметилового эфира копропорфирина в свободное основание копропорфирина щелочным гидролизом в водно-бутанольной среде.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017110009A RU2644674C1 (ru) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | Способ получения 3,3',3'',3'''-(3,8,13,17-тетраметилпорфирин-2,7,12,18-тетраил) тетрапропионовой кислоты (копропорфирина) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017110009A RU2644674C1 (ru) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | Способ получения 3,3',3'',3'''-(3,8,13,17-тетраметилпорфирин-2,7,12,18-тетраил) тетрапропионовой кислоты (копропорфирина) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2644674C1 true RU2644674C1 (ru) | 2018-02-13 |
Family
ID=61227060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017110009A RU2644674C1 (ru) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | Способ получения 3,3',3'',3'''-(3,8,13,17-тетраметилпорфирин-2,7,12,18-тетраил) тетрапропионовой кислоты (копропорфирина) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2644674C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2077284A (en) * | 1979-11-29 | 1981-12-16 | Nippon Oil Co Ltd | Process for producing coproporphyrin iii |
US4347184A (en) * | 1980-03-25 | 1982-08-31 | Nippon Oil Company, Ltd. | Process for separating and recovering coproporphyrin and uroporphyrin from a culture broth containing them |
JPS6259705B2 (ru) * | 1978-12-06 | 1987-12-12 | Nippon Oil Co Ltd | |
SU1482946A1 (ru) * | 1987-01-30 | 1989-05-30 | Институт биохимии им.А.Н.Баха | Способ получени копропорфирина Ш |
RU2328529C2 (ru) * | 2006-05-30 | 2008-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Элест" | Питательная среда для культивирования штамма arthrobacter globiformis вниисхм-479 - продуцента копропорфирина iii |
RU2334511C1 (ru) * | 2006-11-17 | 2008-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Элест" | Способ выделения и очистки копропорфирина iii |
-
2017
- 2017-03-24 RU RU2017110009A patent/RU2644674C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6259705B2 (ru) * | 1978-12-06 | 1987-12-12 | Nippon Oil Co Ltd | |
GB2077284A (en) * | 1979-11-29 | 1981-12-16 | Nippon Oil Co Ltd | Process for producing coproporphyrin iii |
US4347184A (en) * | 1980-03-25 | 1982-08-31 | Nippon Oil Company, Ltd. | Process for separating and recovering coproporphyrin and uroporphyrin from a culture broth containing them |
SU1482946A1 (ru) * | 1987-01-30 | 1989-05-30 | Институт биохимии им.А.Н.Баха | Способ получени копропорфирина Ш |
RU2328529C2 (ru) * | 2006-05-30 | 2008-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Элест" | Питательная среда для культивирования штамма arthrobacter globiformis вниисхм-479 - продуцента копропорфирина iii |
RU2334511C1 (ru) * | 2006-11-17 | 2008-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Элест" | Способ выделения и очистки копропорфирина iii |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DOSS M. "Analytical and Preparative Thin-Layer Chromatography of Porphyrin Methyl Esters", Z. klin. Chem. u. klin. Biochem. 1970, 8. Jg., s.197-207. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2081121C1 (ru) | Способ получения клавулановой кислоты или ее фармацевтически приемлемых солей или эфиров, соль клавулановой кислоты с амином | |
JP2009519245A (ja) | エキノカンジン型化合物の精製方法 | |
JP3913329B2 (ja) | (±)−クロマンカルボン酸の光学分割法 | |
RU2644674C1 (ru) | Способ получения 3,3',3'',3'''-(3,8,13,17-тетраметилпорфирин-2,7,12,18-тетраил) тетрапропионовой кислоты (копропорфирина) | |
JP5101305B2 (ja) | ムピロシン精製法 | |
CN106279207A (zh) | 一种头孢地尼的合成方法 | |
US3965131A (en) | Process for the purification of crude chenodeoxycholic acid | |
ZA200302966B (en) | Method of purifying pravastatin. | |
CN112341416A (zh) | 一种制备苯并含氧脂杂环衍生物的方法 | |
CN109678919B (zh) | 一种琥珀酸甲泼尼龙杂质的制备方法 | |
US4495348A (en) | Derivative of cephamycin C | |
RU2658426C1 (ru) | Способ получения никотинамидадениндинуклеотида (над) | |
JP2023534556A (ja) | テトロドトキシンを大量合成する方法 | |
CN102286000A (zh) | 头孢尼西及其药用盐的制备方法 | |
CN102159580B (zh) | 制备1,6:2,3-双脱水-β-D-吡喃甘露糖的方法 | |
US3836550A (en) | Chenodeoxycholic acid | |
CN110759933A (zh) | 一种头孢地尼杂质g的制备方法 | |
KR20000029709A (ko) | 3-하이드록시메틸세팔로스포린의용매추출법 | |
HU210867B (en) | Method for extraction and purification of mevinolin from culture medium | |
CN114181270B (zh) | 卡格列净杂质、制备和去除方法 | |
CN111518061B (zh) | 一种(e)-3-(3-呋喃基)丙烯酸的制备方法 | |
JP4373080B2 (ja) | ミルベマイシン類の精製法 | |
RU2363694C2 (ru) | Усовершенствованный способ выделения и очистки индол-3-карбинола (i3c) | |
CN115043769A (zh) | 一种阿托伐他汀钙的制备方法 | |
SU1299514A3 (ru) | Способ получени производных 6 @ -метилпреднизолона |