Способ выделения окситетрациклина из водного раствора

 

Сущноаь изобретения: выделение окситетрациклина осуществляют путем сорбции антибиотика на неионогечный сорбент - частично сульфированный пористый полимер технического дшинилбензола, содержащий 0,044 - 0202 мг-эка сульфогрупп в водородной форме на 1 г полимерной фазы с последующей десорбцией 30 - 40%-ным водным раствором изопропанола с величиной рН 1,8.

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (в1 RU (1ц 2ОО2735 О. (Я) 5 СОТС237 26

1 (21) 4835767/04 (22) 07.06.90 (46) 15.14.93 Бюп. hh 41-42 (71) Пензенский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института антибиотиков (72) Савельев ЕА; Лосева ЛД; Разживина Т.B„

Клюева ЛМ„Жукоаа Н.Г„Зорина A.È; Устюжанина . И.Ю. (73) Лосева Лариса Дмитриевна (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ОКСИТЕТРАЦИКЛИНА ИЗ ВОДНОГО РАСТВОРА (57) Сущность изобретения: выделение окситетрациклина осущестВляют путем сорбции антибиотика на неионогенный сорбент — частично сульфированный пористый полимер технического дивинилбензола, содержащий 0,044 - 0,202 мг-экв. сульфогрулп в водородной форме на 1 г полимерной фазы с последующей десорбцией 30 — 40%-ным водным раствором изопропанола с величиной рН 1,8.

2002735

20 ше недостатков, однако ега испальзование в промышленных условиях приводит к за- 30

55

Изобретение относится к медицинской промышленности, а именно к получению антибиотика широкого спектра действия — окситетрациклина. .чй

Окситетрациклин получают ферментацией антибиотика различными штаммами актинамицетов, переводом продукта в раствор при падкислении культурбльной жидкости органической или минеральной .кислотой до 1,5-2;0 рН, отделением мицелия и последующим выделением продукта иэ полученного водного (нативнога) раствора .различными способами.

Известны способы выделения окситетрациклина из нативного раствора методами осаждения в виде комплекса с четвертичными пиридиниевыми основаниями (1,2), экстракции с переносчиком (3), ионного обмена (4).

Существеннымм недостатками способов 1-4 являются мйегостадийность технологического процввса. низкий выход целевого продукта, а в способах (1 3), кроме того, необходимость применения дорого .стоящих и высокотоксичных видов сырья, например, солей алкилпиридиния, Применение ианообменного способа (4) исключает некоторые из перечисленных выметному разложению. продукта на стадии десорбции, вследствие чего выделенный антибиотик загрязнен продуктами деструкции.

Изложенный выше недостаток. ионообменнаго способа является основной причиной отказа.от ега использования в промышленном производстве окситетрациклина.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ выделения окситетрациклииа из водных (нативных) растворов, основанный на сорбции целевых продуктов неионогенными сорбентами Я.

В соответствии с описанием способа (5) выделение тетрациклиновых антибиотиков, в том числе окситетрациклина, достигается путем иропускания водного раствора; содержащего продукт, через систему сарбцианных колонок. Головная колонка заполнена анианитом Wofatyt-АД-41 в форме минерального иона и обеспечивает сорбцию некоторых примесных компонентов

Затем иэ предварительно очищенного нативнога раствора окситетрациклин сорбируегся на неианогенный микропористый сорбент Амберлит ХА0-4, являющийся саполимером стирал с дивинилбензолом.

Десорбция окситетрациклина из фазы неианогенного сарбента осуществляется

20-30 -ным водным раствором ацетона, подкисленным соляной кислотой до величины водородного показателя 1,5 рН. Из полученного элюата окситетрациклин выделяют методом осаждения.

Способ позволяет исключить большую часть недостатков, изложенных выше при описании аналогов.

Основным недостатком способа па прототипуявляется относительно низкий выход продукта. В описании способа (51 отсутствуют данные о выходе продукта и величинах потерь. Нами на образцах натианых растворов, являющихся аликвотами используемых в заявляемом способе растворов, воспроизведены условия выделения окситетрациклина, изложенные в (51. В результате получены образцы окситетрациклина основания с выходом 58-67 от продукта, содержащегося в нативном растворе, Невозможность получения более высокого выхода продукта способом (51 обусловлена потерями антйбиотика на анионите.

Целью заявляемого способа является увеличение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается выделением окситетрациклина из водных раства ров сорбцией антибиотика на частично сульфироаанный пористый полимер технического ди вин ил бен зал а, содержа щий

0,044-0,202 мг-экв сульфогрупп в водородной форме на 1 r полимерной фазы и десорбцией продукта 30-40 -ным водным растворам изопрапанола с величиной водородного показателя 1,8 рН.

Отличительными признаками заявляе.мого способа являются:

1, Использрдиие в качеств.е неианогенного сорбеща частично сульфираваннаго полимера технического дивииилбензола, содержащего 0,044-0,202 мг-экв сульфогрупп в водородной форме на 1 r полимерной фазы.

2. Использование 30-40 -ного водного раствора.иэоироианола с величиной водородного показателя 1,8 рН.

Положительный результат в заявляемом способе — увеличение выхода целевого продукта достигается за счет исключения операции предварительной очистки нативного раствора на анионите. Возможность исключения данной операции и одновременнога сохранения высокой степени очистки злюата от окрашенных примесей, присутствующих а нативном растворе, в заявляемом способе обеспечивается использованием вновь выявленных закономерностей распределения органических примесей и ок2002735 ситетрациклина между полимерной и жидкой фазами.

К числу таких особенностей относятся следующие экспериментально найденные обоснования использования отличительных фазе нейтрального сорбента.

2.. Наиболее четкое разделение целевого продукта и присутствующих в нативном растворе побочных продуктов биосинтеза, в первую очередь, веществ, обуславливающих

15 коричневатый оттенок в первую очередь, веществ, обусловливающих . коричневый- оттенок в окситетрациклине, достигается при поддержании окситетрациклина в протонированной форме в фазе сорбента.

3. Подавление гидролиза протонированной формы антибиотика за счет снижения водородного показателя среды до

20 величины ниже 1,5 рН приводит к заметному росту химической деструкции окситетрациклина в фазе раствора с образованием различных побочных продуктов, переходящих в целевой продукт, прежде всего, ангидро-окситетрациклина.

4, Использование частично сульфированного сополимера технмческого ДВБ, содержащего сульфогруппы в H+- îðìe, обеспечивает подавление гидролиза протонированной формы окситетрациклина в фа30 эе сорбента и исключает необходимость поддержания сильно-кислой среды в «фазе внешнего раствора. Применение указанного сорбента обеспечивает разделение целевого продукта и примесей на стадии сорбции в условиях. исключающих химическую деструкцию антибиотика в заметных количествах.

5, На стадии десорбции разделение окситетрациклина и специфических примесей существенно зависит от природы полярного органического растворителя, используемого в составе элюента. Применение для этих целей метанола или ацетона, как это имеет место в способе по прототипу (51, приводит к частичному или. полному наложению зон, содержащих антибиотик и окрашенные вещества,. во фракциях элюата. Использование 30-40 $ -н ых водных растворов изопропанола с величиной водородного по50 казателя 1,8 рН в соответствии с заявляв- 55 мым способом дает возможность четко разделить фракции целевого продукта и примесей.

Таким образом. отличительные признаки заявляемого способа обеспечивают четпризнаков заявляемого способ.

1. Сорбция окситетрациклина из нативного раствора при 1,5-2,0 рН сопровождается частичным переходом антибиотика из протонированной в молекулярную форму в 10 кое разделение окситетрациклина и примесей при использовании только одного типа сорбента, позволяют отказаться от предварительной очистки нативного раствора на анионите и за счет исключения потерь на анионите, а также возможной деструкции антибиотика, повысить выход целевого продукта на 15-20% по сравнению со способом по и рототипу.

Заявляемый способ обеспечивает выделение из нативного раствора окситетрациклина, удовлетворяющего требованиям ГФ

Х; содержащего не менее 880 ед мг активного вещества (в пересчете на сухой продукт) с выходом не менее 80,5%.

Пример 1. Получение частична сульфированного пористого полимера технического дивинилбенэола.

Для получения частично сульфированного пористого полимера в качестве промежуточного продукта используют сорбент

Поролас-Т, полученный полимеризацией технического дивинилбензола. Сульфирование осуществляют серной кислотой, взятой в соотношении 4 мл на 1 г сорбента. Условия сульфирования представлены в таблице.

По окончании процесса смесь разбавляли водой(сливали реакционную массу в воду при охлаждении и перемешивании) до концентрации серной кислоты 15-17%, сульфированный продукт отмывали на фильтре до нейтральной реакции промывных вод.

Пример 2. Через сорбционную колонку диаметром 30 мм, содержащую 150 см сорбента, полученного сульфированием пористого полимера технического дивинилбензола по -примеру 1, содержащего 0,202 мг-экв сульфогрупп на 1 r полимерной фазы, пропускали неочищенный нативный раствор окситетрациклина с активностью 7742 ед мл вколичестве1140млсоскоростью

2 объема нативного раствора через 1 объем сорбента за 1 ч.

Колонку промывали Обессоленной водой в количестве 150 мл с той же скоростью.

Продукт десорбировали 35%-ным водно-изопропанольным раствором, подкисленным соляной кислотой до 1,8 рН, с той же скоростью. Получали злюат объемом 250 мл с активностью окситетрациклина 30400 ед мл . Выходокситетрациклина на стадиях сорбции и десорбции составлял 86,07%.

Сорбент регенерировали 35%- tel водно-иэопропанольным щелочным (2% NaOH) раствором в количестве 2 объема на 1 объем сорбента, прОмывали обессоленной водой и

2%-ным растворам серной кислоты.

Иэ полученного элюата объемом 250 мл выделяли основание окситетрациклина пу2002735

Получение частично сульфированМых образцов полимера на основе технического дивинилбен зола

Формула изобретения

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ОКСИТЕТРАЦИКЛИНА ИЗ ВОДНОГО РАСТВОРА путем сорбции антибиотика .на неионогенный сорбент с последующей десорбцией его иэ полимерной фазы водным раствотем введения аммиака до 405 рН. Получали

11,61 r пасты основания окситетрациклина или 7.29 r в пересчете на 100 -ный безводный продукт. Выход на стадии осаждения составлял 95;89ф,. Выход окситетрациклина основания от. нативного раствора — 82,567, Содержание основного вещества в продукте составляло 885 ед мг .

Пример 3.Черезсорбционнуюколонку, описанную в примере 2, содержащую сульфированный пористый полимер технического дивинилбензола, содержащий 0,044 мг-экв сульфогрупп н I r полимерной фазы, пропускался иативный раствор окситетрациклина. Все дальнейшие операции получения основания окситвтрациклина осуществляли в соответствии с описанием примера 2, Выход окситетрациклина основания от нативного раствора составлял

80.5 ф, содержание основного вещества 880 ед мг .

Примеры с запредельными значениями параметров.

П р и и е р 4. Получение и идентификация частично сульфированного полимера технического ДВ6 с содержанием сульфогрупп менее О,044 мг-экв r 1 не представляется возможным и нв приводит к получению дополнительного положительного результата.

П р.и и е р 5. Через сорбционную колонку диаметром ЗО мя, содержащую t50 акмэ пористого полимера технического дивинилбенэола, содержащего 1,4 мг-экв сульфогрупп на 1 г полимерной фазы. пропускали неочищенный нативный раствор окситетрациклина с активностью 8200 ед ° мл в ко5 личестве 1000 мл со скоростью 2 объема нативного раствора через 1 объем сорбента за 1 ч. Дальнейшие операции промывки, десорбции и выделения основания окситетрациклина осуществляли в соответствии с

10 описанием по примеру.2. Получали 7,05 г . окситетрациклина основания с активностью

720 ед мг . Выход от нативного раствора — 61,5$. Снижение выхода и содержания основного вещества в продукте обусловле15 но высокой скоростью химической деструкции окситетрациклина из-за сильно кислой реакции во внутреннем растворе полимерной фазы,20 (56) Шемякин М.Т., Хохлов A.Ñ., Колосов

М.H. и др. Химия антибиотиков, т. I: 3 иэд.

M„ AH СССР, 1961, с..184-185.

Производство антибиотиков. / Под ред.

Навашина С.М„М.: Прогресс,.Изд. 1970, с.

25 29 1-294, Авторское свидетельства СССР

М 139050, кл. C 07 С 103/19, 19.61.

Дмйтренко Л.В., Маразова А,Л,. Самсонов Г;В. / Известия AH СССР, сер. Хим, ЗО 1972, Ьк 7, с, -1563-1567.

Патент-ПРН 113855, кл, С 07 С 103/19, опублик. 10,08.82. ром полярного органического растворите:ля и выделением целевого продукта из .элюата осаждением, отличающийся тем, что. с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта, в качестве неионогенного сорбентэ используют — †. частично сульфированный пористый пол10

2002735

Составитель Г.Коннова

Редактор M.Самерханов Техред М.Моргентал Корректор,М. Ткач

Закэз 3213

Тираж Подписное

НПО Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35. Раушскею наб., 4/6

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 имер технического дивинолбензола, содер- зы, а десорбци1о осуществлл от 30 - 4щжащий 0,044 - 0.202 мгзкв сулъфо пп в ным водным раствором изопропанола с рН водородной форме на 1 г полимерной фа