Способ выделения основания тетрациклина из водного раствора Советский патент 1992 года по МПК C07C233/64 

,

Изобретение относится к медицинской промышленности, а именно к получениюан- тибиотика широкого спектра действия - тетрациклина.

Тетрациклин получают ферментацией антибиотика различными штаммами акти- номицетов, переводом продукта в раствор при подкислении культуральной жидкости органической или минеральной кислотой до 1,5-2,0 рН, отделением мицелия от s-ятивно- го раствора фильтрацией с последующим выделением продукта из полученного водного (нативного) раствора различными способами.

Известны способы выделения тетрациклина из нативного раствора методами осаждения в виде Са-комплекса или в виде технического основания, методом экстракции с переносчиком и ионного обмена

Существенными недостатками способов являются многостадийность технологического процесса, низкий выход целевого продукта, а в способе - низкое его качество, необходимость применения дорогостоящих и высокотоксичных видов сырья, например солей алкилпиридиния.

Применение ионообменных способов в промышленных условиях приводит к получению с относительно низким выходом (не более 70%) продукта, содержащего значительные количества органических примесей. Низкий выход и качество тетрациклина

«-&

VI

СО

u«

выделенного из нативного раствора ионообменным способом, обусловлены тем, что десорбция антибиотика из полимерной фазы осуществляется щелочными растворами при 9,0-11,0 рН, т.е. в условиях, соответствующих высоким скоростям деструкции тетрациклина в изотетрациклин и затем в продукты более глубокой деструкции.

Изложенные недостатки ионообменных способов являются основной причиной отказа от их использования в промышленном производстве тетрациклинов.

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

Выделение тетрациклиновых антибиотиков, в том числе тетрациклина, осуществ- ляется путем пропускания водного раствора, содержащего продукт, через систему сорбционных колонок. Голозная колонка заполнена анионитом в форме минерального иона и обеспечивает сорбцию некоторых примесных компонентов, содержащихся в исходном растворе. Затем из предварительно очищенного раствора тетрациклин сорбируется на неионогенный сорбент типа Амберлит ХАД-4. Десорбция осуществляется водным раствором метанола или ацетона с постоянной концентрацией органического компонента в элюате и при фиксированном значении водородного показателя, выбранного в интервале 1-5 рН. Из полученного элюата тетрациклин выделяется путем осаждения антибиотика в форме основания.

Основным недостатком известного способа является большая продолжительность производственного цикла (более 30 ч), что обусловливает повышенные потери антибиотика из-за его деструкции.

Цель изобретения - снижение общей продолжительности производственного цикла.

Поставленная цель достигается выделением тетрациклина из водных растворов путем сорбции антибиотика на неионогенный сорбент, десорбции из полимерной фазы водно-изопропанольным раствором, изменяющимся по ходу десорбции по показателю объемной доли изопропанола от 15-20% в начале процесса до 30-35% в конце и по водородному показателю среды от 1,5-2,0 рН до 5,0-7,0 рН соответственно.

Отличительными признаками заявляемого способа являются:

Использование изопропанола в качестве полярного органического растворителя в составе элюата.

Изменение состава элюата по ходу процесса десорбции тетрациклина из полимерной фазы: по показателю объемная доля изопропанола изменяется от 15-20% в начале процесса до 30-35% в конце процесса десорбции и по водородному показателю

0 среды от 1,5-2,0 рН в начале процесса до 5,0-7,0 рН в кс чце десорбции.

Заявляемый способ обеспечивает выделение из нативного раствора тетрациклина в форме основания с выходом 76,5-84,0 % и

5 с качественными показателями, удовлетворяющими требованиям ГФХ с содержанием активного вещества в пересчете на безводный продукт не менее 980 Ед.мг.1. Общая продолжительность производственного

0 цикла от начала сорбции тетрациклина до выделения целевого продукта составляет 7,1-9,0 ч, в известном 32,0-34,0 ч.

Пример 1. Через сорбционную колонну, содержащую 500 мл неионогенного сор5 бента Поролас-Т, представляющего собой сополимер стирола с дивинилбензолом, в течение 2,0-2,2 ч пропускают 3 л нативного раствора тетрациклина с активностью 5800 Ед ,

Образующийся фильтрат не содержит

0 тетрациклина. Затем с той же скоростью в течение 2 ч пропускают еще 3 л того же нативного раствора. Фильтрат, выходящий из сорбционной колонки, подают на вторую колонку, содержащую 500 мл того же сор5 бента, что и первая колонка. После пропускания нативного раствора первую колонку промывают в течение 20-25 мин 500 мл дистиллированной или обессоленной воды. Фильтрат из 1-й колонны пропускают через

0 2-ю колонну. После промывки в 1-й колонне содержит 28.5 106 Ед. сорбированного тетрациклина, во второй - 6,3 106 Ед.

На вторую колонку продолжают сорбцию тетрациклина из нативного раствора

5 После подачи на нее 3 л нативного раствора подсоединяется последовательно колонна со свежим или регенерированным сорбентом, и пропускают еще 3 л нативного раствора.

0 Дальнейшие операции - промывка, десорбция и регенерация -для 2-й и последующих колонок проводятся по той же схеме, что и для 1-й колонки.

Десорбцию тетрациклина с 1-й колонки

5 проводят сначала 15%-ным раствором изопропанола, предварительно подкисленным раствором соляной кислоты до 1,5 рН. Про- тускают 1,0 л элюата указанного-состава в течение t.O ч. Собирают фракцию элюата в

количестве 250 мл, затем через колонку с той же скоростью пропускают 800 мл элюа- та, предоставляющего собой 30%-ный водный раствор изопропанола с величиной водородного показателя 5,0 рН. Получают .1050 мл объединенного элюата с активностью 24,7 Ед..

Из полученного элюата тетрациклин осаждают раствором аммиака при величине водородного показателя 4,5-7,5 рН, осадок отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и сушат под вакуумом. Получают 25,2 г основания тетрациклина, удовлетворяющего требованиям ФС 42- 2672-89, содержащего 1020 Ед. в пересчете на безводный продукт и 10,5% воды. Выход продукта от тетрациклина, сорбированного из нативного раствора, составляет 80,7%.

Съем тетрациклина из элюата с 2-й колонки составляет 34,6 х 106 Ед или 84,2 % от сорбированного, или 80,5% от поступившего на колонку в нативном растворе тетрациклина.

Начиная с 2-й колонки, выход тетрациклина в конечном продукте от нативного рас- твора приближается к выходу от сорбированною на колонку антибиотика л составляет 80,5-80.7%.

Общая продолжительность производственного цикла начала сорбции тетрациклина до получения целевого продукта 7,1-7,4 ч.

Пример 2. Через систему, состоящую из двух колонн, содержащих по 500 мл неи- оногенного сорбента Амберлит ХАД-4, в течение 5,5 ч пропускают 16570 мл нативного раствора тетрациклина с активностью 4200 Ед мл . Процесс сорбции, промывки и де- сороции ведут аналогично примеру 1. Десорбцию тетрациклина из фазы сорбента осуществляют пропусканием 1 объема на объем сорбента 20%-ного водного раствора изопропанола, подкисленного соляной кислотой до 2,0 рН. Затем через колонку с той же скоростью пропускают 35%-ный водный раствор изопропанола с величиной водородного показателя 7,0.

Получают с двух колонок 2260 мл злюата с активностью 26180 Ед . Из полученного элюата тетрациклин осаждают аналогично примеру 1. Получают 59,66 г основания тетрациклина, содержащего 980Ец. и удовлетворяющего требованиям TtwX и ФС 42-2672-89. Выход тетрациклина основания от нативного раствора составляет 84,0%. Общая продолжительность производственного цикла от начала сорбции тетрациклина до выделения целевого продукта составляет 8,6-9,0 ч.

П р и м в р 3. Через систему, состоящую из двух сорбционных колонн, содержащих по 500 мл неионогенного макропористого сорбента Полисорб С-60/100. в течение 4 ч 5 пропускают 12л нативного раствора тетрациклина с активностью 5100 Ед.. Процесс сорбции и промывки осуществляют аналогично примеру 1. Десорбцию тетрациклина осуществляют вначале 17%-ным 10 изопропанолом с величиной водородного показателя 1,8 рН, затем 33%-ным изопропанолом с величиной 6,2 рН.

Получают с двух колонок 2015 мл элюата с активностью 26180 Ед.мл. . Из полученно5 го элюата тетрациклин осаждают аналогично примеру 1. Десорбцию тетрациклина осуществляют вначале 17%-ным изопропанолом с величиной водородного показателя 1,8 рН, затем 33%-ным изопроланолом с

0 величиной 6,2 рН. Получают с двух колонок 2015 мл элюата с активностью 26180 Ед.мл . Из полученного элюата тетрациклин осаждают аналогично примеру 1. Получают 50,638 г основания тетрациклина,

5 содержащего 998 Ед. и удовлетворяющего требованиям ФС 42-2672-89. Выход основания тетрациклина от нативного раствора составляет 81,3%. Общая продолжительность цикла составляет 7,1-7,4 ч.

0 П р и м е р 4. Операции сорбции и промывки осуществляют аналогично примеру 1. Десорбцию осуществляют 20%-ным изопропанолом с величиной водородного показателя 3,0 рН. Наблюдается кэпсулиро5 вание зерен сорбента, выход на десорбции составляет 65%.

Пример 5. .Сорбцию и промывку колонок осуществляют аналогично примеру 1. Десорбцию осуществляют 20%-ным изо0 пропанолом. подкисленным соляной кислотой до 1,2 рН. Выход продукта от нативного раствора составляет 70.5%. Снижение выхода обусловлено разложением тетрацикли- на в сильнокислой среде. Содержание

5 тетрациклина 910 Ед.мг

Пример 6. Проведение сорбции и промывки по примеру 2. Десорбцию осуществляют вначале 10%-ным изопропанолом, подкисленным до 2,0 рН, затем 20%-ным

0 (7,2 рН). Наблюдается капсулирование сорбента после подачи элюата с величиной 7,Ј рН и, вследствие этого, снижение выхода на десорбции (до 65%). - Пример 7. Осуществление процессов

5 сорбции и промывки по примеру 2. Десор- бируют продукт из фазы сорбента вначале 25%-иым изопропанолом. подкисленным до 2,0 рН, затем 35%-ным изопропанолом. 7,2 рН. Выход продукта от нативного раствора составляет 78,2% с активностью 920 ЕД.МГ .

Полученное основание тетрациклина имеет коричневую окраску, обусловленную наличием в продукте посторонних примесей, Снижение выхода обусловлено потерями на осаждении из-за увеличения растворимости тетрациклина в присутствии примесей.

Пример 8, Процессы сорбции и промывки по примеру 1, Десорбцию осуществляют вначале 15 %-ным изопропанолом, подкисленным до f,5 pH, затем 30%-ным подкисленным до 3,5 рН. Выход на стадиях сорбции-десорбции составляет 80,0%. Концентрация тетрациклина в элюате снижает- ся с 29000-27000 (по примеру 1) до 14000-15000 Ед.. Выход основания тетрациклина составляет 76% от нативного раствора. Активность тетрациклина в порошке 900 Ед..

Формула изобретения

Способ выделения основания тетрациклина из водного раствора путем сорбции

антибиотика на неионогенный сорбент и десорбции из полимерной фазы водным раствором низшего спирта, отличающийся тем, что, с целью сокращения общей продолжительности производственного цикла, в

качестве водного раствора низшего спирта используют аддно-изопропачольный раствор, изменяющийся по ходу десорбции по показателю объемной доли изопропанола от 15-20%-ного в начале процесса до 3035%-ного в конце и по водородному показателю среды от 1,5-2,0 рН до 5,0-7,0 рН соответственно.

Использование: в медицинской промышленности. Сущность изобретения: продукт-основание тетрациклина. Выход 76,5-84,0%, содержание активного вещества - не менее 980 ед. . Реагент 1 :водный раствор тетрациклина. Реагент 2: неионо- генный сорбент. Реагент 3: элюент - водно- изопропанольный раствор переменного состава. Условия реакции: изменение состава элюента в процессе десорбции по показателю объемной доли изопропанола от 15-20% в начале процесса до 30-35% в конце и по водородному показателю соответственно от 1.5-2,0 до 5,0-7,0.