CN118878552B - 一种利福霉素s钠盐的制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种利福霉素S钠盐的制备方法，对含有利福霉素SV的发酵液依次氧化、酸化、气浮后静置分层，分去酸水后加入萃取剂萃取，然后固液分离，将得到的液体静置分层，去除酸水层，向萃取剂层加入碱液，然后加碱调节pH搅拌结晶，分离干燥得到利福霉素S钠盐。本发明的方法大大减少了萃取剂的耗用量，废水产生量少，操作步骤简单，杂质含量低，适用于自动化生产。

Description

一种利福霉素S钠盐的制备方法

技术领域

本发明属于化合物提纯制备领域，具体涉及利福霉素S钠盐的制备方法。

背景技术

利福霉素类抗生素是一类广谱抗生素，主要品种有利福霉素钠、利福平、利福定、利福布丁、利福昔明、利福喷丁等。它们对结核杆菌具有很高的活性，可用于治疗结核病和其他由耐药分枝杆菌引起的疾病。利福霉素类化合物通过抑制细菌RNA聚合酶的活性来发挥其抗菌作用，从而阻止细菌的RNA合成，进而阻断蛋白质合成，最终导致细菌的死亡。利福霉素通常与其他抗结核药物(如异烟肼、吡嗪酰胺等)协同使用，以减少耐药菌株的产生，并提高治疗效果。由于其广谱抗菌作用，利福霉素有时也用于治疗其他感染，如布鲁氏菌病和淋巴瘤病毒感染。

不同的菌种发酵后可以得到不同成分的利福霉素，包括A、B、C、D、E、O、S和SV等。

利福霉素是半合成抗生素，通常由发酵提炼得到母体利福霉素S钠盐。以它为起始物，经合成得到利福霉素钠，利福平，利福喷丁，利福布丁等。

利福霉素采用地中海诺卡氏菌发酵，发酵液经过板框过滤出去菌渣、蛋白质等杂质，滤液可以经过两种工艺流程得到利福霉素S钠盐：(1)向滤液中加入氧化剂进行氧化，再用乙酸丁酯进行抽提萃取，萃取液经破乳、洗涤、浓缩、结晶、离心、干燥后得到利福霉素S-Na；(2)先用乙酸丁酯萃取滤液中的利福霉素SV，再通过氧化得到利福霉素S，氧化液经破乳、洗涤、浓缩、结晶得到利福霉素S-Na。两种工艺的区别在于萃取和氧化的顺序不同，其他步骤大体一致。

但发酵液经板框过滤去除菌渣的过程中，通常是把发酵液压到提炼的接受罐，加絮凝剂搅拌。再压入板框过滤。这个过程几个小时。细菌在这过程窒息死亡，分解破坏，异常代谢。当发酵异常严重染菌时，由于必须要板框过滤后的滤液才能进行下一步提炼。这时往往因为过滤不动只能全部或部分报废。

因此需要提供一种工艺稳定性好、操作简单、成本低廉的利福霉素S钠盐的制备工艺。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种利福霉素S钠盐的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种利福霉素S钠盐的制备方法，对含有利福霉素SV的发酵液依次氧化、酸化、气浮后静置分层，分去酸水后加入萃取剂萃取，然后固液分离，将得到的液体静置分层，去除酸水层，向萃取剂层加入碱液，然后加碱调节pH搅拌结晶，分离干燥得到利福霉素S钠盐。

其中，包含利福霉素SV的发酵液可以来源于发酵车间，含有菌丝体，培养基和利福霉素SV。在一些实施例中，其利福霉素SV.含量一般在0.3％～0.6％，溶解在发酵液中。菌丝体和培养基的固态成分约2％，其他可溶性物质约3％，其余为水。

其中，所述氧化使用的氧化剂为双氧水、漂白粉、次氯酸钠、亚硝酸钠、三氯异氰尿酸、铁氰化钾、二氧化氯或过氧乙酸中的任意一种或几种的混合物；氧化剂使用量为按摩尔数计算，利福霉素s与氧化剂的比例为1～5，氧化时间为2～3h。

所述酸化使用的酸化剂为乙酸、盐酸、硫酸或草酸中的任意一种，加入酸化剂使体系pH为1～4。

所述的气浮为通入压缩空气并搅拌。其中，在搅拌的过程中，涡流吸入空气以及化学反应产生气体同样可以起到气浮的作用。气浮通入的空气量以让气体能被料液包裹住来计，通常情况下，通气量为每立方米料液每小时10～12立方米空气。在氧化酸化时，保持空气的通入，在该过程中，料液体积逐步变大。

所述萃取剂为醋酸丁酯、氯仿或二氯甲烷中的任意一种，萃取剂用量为利福霉素sv质量的10～20倍。

所述固液分离采用卧螺沉降离心机、自动卸料离心机或碟片离心机中的任意一种。

其中，萃取剂层加入的碱液为碳酸氢钠水溶液；调节pH用的碱为氢氧化钠或碳酸钠。

优选地，加入碱调节pH到8～12进行搅拌结晶。

优选地，加碱调节pH搅拌结晶后，降温到10℃以下用离心机分离，然后在100℃以下真空干燥。

有益效果：与现有技术相比，本申请具有如下优点：

(1)通过直接向发酵液中添加氧化剂，可以实现快速杀菌，避免分解代谢不需要的有关杂质(即产品的同系物，如去乙酰利福霉素S，去甲基利福霉素S)；

(2)当发酵异常严重染菌时，常规工艺由于必须要板框过滤后的滤液才能进行下一步提炼，这时往往因为过滤不动只能全部或部分报废。本申请通过使用气浮法，由于没有过滤的步骤，因此仍然可以正常提炼，不受影响；

(3)与传统生产方法相比，本申请去除了发酵液过滤环节，直接对发酵液进行氧化，并采用气浮法分离菌丝体及利福霉素S，分去废水后固体再用萃取剂如醋酸丁酯、二氯甲烷萃取，只有少量的含有机溶剂的废水。传统方法用板框过滤劳动强度大，效率低，每立方米发酵液产生滤液1.5～2立方米。全部用醋酸丁酯去萃取，这样就产生大量的含醋酸丁酯废水，本申请大大减少了利福霉素的生产废水，只有传统方法的20％的废水含有机溶剂。同时本发明的工艺过程适用于自动化的生产，人员使用只有传统的10～30％；

(4)本申请的萃取剂消耗量也大大降低：由于萃取剂不与大量的水接触，没有溶于水中，因此萃取剂的消耗也明显下降，为传统方法的50％以下。

附图说明

图1左图为气浮搅拌状态下的发酵液示意图，右图为气浮静置分出酸水后发酵液的状态图；

图2为实施例1制备得到的利福霉素S的液相表征图，为了可以清楚显示其他杂质的含量，对于主峰(即利福霉素S)的峰未完整显示。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

下述实施例中，发酵液来源于发酵车间，含有菌丝体，培养基和利福霉素SV，其利福霉素SV.含量在0.3％～0.6％，溶解在发酵液。菌丝体和培养基的固态成分约2％，其他可溶性物质约3％，其余为水。本领域技术人员应当知悉的是，来源于其他发酵车间的包含利福霉素SV的发酵液同样适用于本申请的方法，对于发酵液的具体性质并不加限制。

实施例1利福霉素S钠盐的制备。

向1000L包含利福霉素SV的发酵液中，按每kg利福霉素sv加入0.5kg漂白粉和0.4kg三氯异氰尿酸氧化，通入空气搅拌气浮，通气量为每立方米料液每小时10立方米空气，如图1左图所示。加入30％盐酸酸化到pH为2.5，在氧化和酸化的过程中持续通入空气，静置分层分出酸水。分出酸水后的发酵液状态图如图1右图所示。从图中可以看出，发酵液经气浮搅拌处理分层后，含水量大大下降。按每kg利福霉素sv加入20kg醋酸丁酯搅拌。用卧螺沉降离心机分离固液，将得到的液体静置分层。下层为酸水层，上层为醋酸丁酯层。分去酸水层，配与乙酸丁酯等体积的浓度3％小苏打水作为水相，用质量浓度为5％的氢氧化钠调pH9.5搅拌结晶，降温到10度以下用离心机分离，100度以下真空干燥，得到利福霉素S钠盐。

对得到的利福霉素S的含量进行表征和检测，结果如表1所示。其中，含量检测采用外标法测定，参照高效液相色谱法(通则0512)测定。其中，采用C19不锈钢柱，5μm，流速为2.0mL/min，进样量为20μL，检测波长为254nm，柱温为30℃。流动相以0.025mol/L的磷酸氢二钠(二水合物)-乙腈(51:49)混合后，用磷酸调节pH至6.9左右。

其中，液相结果图如图2所示。

表1

检验项目	检验结果
		利福霉素SV	1.82％
25-去乙酰-27-去甲基利福霉素S	0.34％
		16-羟甲基利福霉素S	0.51％
27-去甲基利福霉素S	0.67％
		25desacetyl rifamycin S(25-去乙酰利福霉素S)	0.77％
Sum of peaks(总杂不含25-去乙酰利福霉素S)	3.9％
		干燥失重(水分)	4.9％
含量	84.7％
		溶剂杂质	5.33％

其中，总杂包括利福霉素SV，25-去乙酰-27-去甲基利福霉素S，16-羟甲基利福霉素S，27-去甲基利福霉素S以及其他未列明的杂质。

实施例2

基本步骤同实施例1，不同的是，每kg利福霉素sv使用0.1kg双氧水进行氧化。

实施例3

基本步骤同实施例1，不同的是，每kg利福霉素sv使用0.6kg三氯异氰尿酸进行氧化。

实施例4

基本步骤同实施例1，不同的是，采用固体草酸进行酸化到pH为3.0，气浮分层分出酸水后，用自动卸料离心机把固体部分脱水到含水量50％以下，加入醋酸丁酯搅拌，静置分出醋酸丁酯层。配与乙酸丁酯等体积的浓度3％小苏打水作为水相，用浓度为5％的氢氧化钠调pH9.5搅拌结晶，降温到10度以下用离心机分离，100度以下真空干燥，得到利福霉素S钠盐。

实施例5

基本步骤同实施例1，不同的是，气浮分层分出酸水后，用自动卸料离心机把固体部分脱水到含水量50％以下。加入按1kg利福霉素sv加入20kg氯仿搅拌，静止分层。氯仿在下层。分出氯仿后，配与氯仿等体积的浓度3％小苏打水作为水相，用浓度为5％的氢氧化钠调pH9.5搅拌结晶，降温到10度以下用离心机分离，100度以下真空干燥，得到利福霉素S钠盐

实施例6

基本步骤同实施例2，不同的是，气浮分层分出酸水后，加入氯仿搅拌。加入按1kg利福霉素sv加入20kg氯仿搅拌，静止分层。氯仿在下层。分出氯仿后，配与氯仿等体积的浓度3％小苏打水作为水相，用浓度为5％的氢氧化钠调pH9.5搅拌结晶，降温到10度以下用离心机分离，100度以下真空干燥，得到利福霉素S钠盐

实施例7

基本步骤同实施例1，不同的是，气浮分层分出酸水后，加入二氯甲烷搅拌。静止分层。二氯甲烷在下层。分出二氯甲烷后，配与二氯甲烷等体积的浓度3％小苏打水作为水相，用浓度为5％的氢氧化钠调pH9.5搅拌结晶，降温到10度以下用离心机分离，100度以下真空干燥，得到利福霉素S钠盐

各实施例检测数据如表1所示。

表1

对比例

1000L发酵液加入1.5kg硫酸锌搅拌10分钟，进入板框过滤。发酵液全部进入板框后用自来水顶洗到1500L。检查滤液浓度。按每kg利福霉素sv加1kg漂白粉，20kg乙酸丁酯，通空气搅拌氧化。检查氧化完成后，用30％盐酸调pH1～4，静止几小时后分水。到乳化后，加入氯化十二烷基三甲胺搅拌静止，破乳化，分水。分别用自来水，1％小苏打水，1％的盐酸水洗涤乙酸丁酯溶液。配乙酸丁酯体积50％，3％小苏打水作为结晶水，升温到40度以上，用5％的氢氧化钠调pH到9.5搅拌2小时后，降温到10度以下。静止几小时后，用离心机甩滤，分出溶剂。固体在真空干燥箱，100度以下真空干燥。

对得到的利福霉素S的含量进行表征和检测，结果如表2所示。

表2

综上所述，本申请首次提出了对于通过直接向发酵液中添加氧化剂，可以实现快速杀菌，避免分解代谢不需要的有关杂质的利福霉素S钠盐的制备思路，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种利福霉素S钠盐的制备方法，其特征在于，对含有利福霉素SV的发酵液依次氧化、酸化，同时在氧化和酸化的过程中持续气浮，然后静置分层，分去酸水后加入萃取剂萃取，然后固液分离，将得到的液体静置分层，去除酸水层，向萃取剂层加入碱液，然后加碱调节pH搅拌结晶，分离干燥得到利福霉素S钠盐。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化使用的氧化剂为双氧水、漂白粉、次氯酸钠、亚硝酸钠、三氯异氰尿酸、铁氰化钾、二氧化氯或过氧乙酸中的任意一种或几种的混合物；氧化剂使用量为按摩尔数计算，利福霉素s与氧化剂的比例为1~5，氧化时间为2~3h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸化使用的酸化剂为乙酸、盐酸、硫酸或草酸中的任意一种，加入酸化剂使体系pH为1~4。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，气浮为通入压缩空气并搅拌。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述萃取剂为醋酸丁酯、氯仿或二氯甲烷中的任意一种，萃取剂用量为利福霉素sv质量的10~20倍。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固液分离采用卧螺沉降离心机、自动卸料离心机或碟片离心机中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，萃取剂层加入的碱液为碳酸氢钠水溶液；调节pH用的碱为氢氧化钠或碳酸钠。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，加入碱调节pH到8~12。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，加碱调节pH搅拌结晶后，降温到10℃以下用离心机分离。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，干燥条件为在100℃以下真空干燥。