專利名稱：米格列醇的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與用1-羥乙胺基-1-脫氧-D-山梨醇經(jīng)生物氧化，再經(jīng)氫化制備米格列醇的方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
米格列醇生產(chǎn)工藝由拜爾公司(BAYER)首先取得專利。
(DE 2834122A1，DE2853573A1，EP 0079858A2)生產(chǎn)工藝如圖1所示，由葡萄糖制備1-氨基-D-山梨醇，經(jīng)NH2保護，生物氧化，去保護，氫化，得關(guān)鍵中間體1-脫氧野尻霉素，再與環(huán)氧乙烷反應制取米格列醇。
關(guān)鍵中間體1-脫氧野尻霉素還可從植物中提取，生物發(fā)酵制備及化學合成，但均因生產(chǎn)流程長，收率低，工業(yè)應用受到限制。
芐氧羰基保護的1-胺基-1脫氧-D-山梨醇的低親水性，限制了它對親水膜的通透性。
專利USP 4,266,025，EP 0,477,160，USP 2001/0019837公開了制備米格列醇另一工藝路線。
該工藝流程短，收率高，是當前的最佳工藝。
如圖2所示，這一工藝由于1-N上有羥乙基的存在，不需用CBZ-Cl及其類來保護氨基，底物的親水性大為增強。給應用微囊化葡萄糖酸氧化菌進行轉(zhuǎn)化，創(chuàng)造了條件。這種工藝所用葡萄糖酸氧化菌在工業(yè)生產(chǎn)中只能使用1～3次，每次轉(zhuǎn)化后需經(jīng)高速離心再分離出葡萄糖酸氧化菌，生產(chǎn)周期長，勞動強度高。氫化后用過濾方法除出催化劑費力費時，安全性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種葡萄糖酸氧化菌可重復使用，轉(zhuǎn)化周期短，省力省時，可連續(xù)化生產(chǎn)的米格列醇的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明米格列醇的生產(chǎn)方法，包括如下步驟
(1)制備1-羥乙胺基-1-脫氧-D-山梨醇，(2)用聚合離子膜包覆葡萄糖酸氧化菌制成含菌微囊，(3)在發(fā)酵罐中依次加入1-羥乙胺基-1-脫氧-D-山梨醇和含菌微囊，在28-31℃溫度，攪拌，轉(zhuǎn)化23-28小時，pH為5.0-6.0，轉(zhuǎn)化完成濾出含菌微囊，制成含1-羥乙胺基-1-脫氧-山梨糖濾液，(4)在濾液中加催化劑氫化，除去催化劑，將濾液用樹酯精制后，濃縮、結(jié)晶得到米格列醇。
所說的聚合離子膜材料為海澡酸鈉-氯化鈣、海澡酸鈉-殼聚糖、硫酸纖維素鈉-聚二甲基二烯丙基氯化銨中的一種或者為其中的任意兩種的混合物，或者為三種的混合物。
步驟(4)中用的催化劑為5％鈀-鎳催化劑，氫化后用沉降法濾除5％鈀-鎳催化劑。
5％鈀-鎳催化劑的制備方法如下(A)用常規(guī)方法由鋁鎳合金制備Re-Ni催化劑，(B)將Re-Ni催化劑在水中懸浮，加入PdCl28.5克，調(diào)整pH至2-3，攪拌溶解后，調(diào)整pH至7.5，(C)將溶液置于高壓釜中，45℃，2-3MPa，氫化4-5小時，得5％鈀-鎳催化劑，取出水洗至無氯離子備用。
步驟(3)中濾出的含菌微囊反復多次用于發(fā)酵罐底物的轉(zhuǎn)化。
本發(fā)明提供了一種用微囊包覆的葡萄糖酸氧化菌轉(zhuǎn)化1-羥乙胺基-1-脫氧-D-山梨醇，再經(jīng)氫化制備米格列醇方法。
本發(fā)明有如下優(yōu)點1、以生物兼容性良好的膜材料如海藻酸鈉-氯化鈣；海藻酸鈉-殼聚糖；硫酸纖維素鈉(Nacs)--聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDDAE)等形成的聚合離子膜為材料，包覆葡萄糖酸氧化菌形成微囊，該微囊可反復多次用于轉(zhuǎn)化目標化合物，菌體活性下降速度慢，僅一次高速離心分離菌體即可多次使用，轉(zhuǎn)化周期縮短，降低勞動強度有利于工業(yè)化生產(chǎn)，并為連續(xù)化生產(chǎn)創(chuàng)造了可能。
2、采取鈀鎳為氫化催化劑，應用沉降法代替了常規(guī)過濾濾除催化劑的方法，操作省時，安全性提高。


圖1為已有的米格列醇生產(chǎn)工藝流程圖之一。
圖2為已有的米格列醇生產(chǎn)工藝流程圖之二。
圖3為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1葡萄酸氧化菌菌體的制備菌種葡萄糖酸氧化菌DSM 2003培養(yǎng)基醇母浸膏粉2.5％(W/V)、山梨醇7.2％、磷酸氫二鉀0.2％、硫酸銨0.5％，硫酸鎂0.05％，微量元素QS接種量10％(V/V)培養(yǎng)條件28～30℃，通氧量1∶1(V/V)，PH 5.0～6.0培養(yǎng)22~24小時。
放罐條件OD＝1.7～1.9，未染雜菌。
在高速離心機中，分離菌體。菌體得量(濕重)約為發(fā)酵液量的1～1.2％。
微囊包覆的葡萄糖酸氧化菌的制備取濕菌體100g，加入3％的海藻酸鈉溶液100ml中，攪均將該混懸液，通過聚四氟乙烯毛細管，滴加入10％的Cacl2溶液500ml中，控制毛細管振動的頻率，強度，收得到的微囊直徑在2±0.5mm。滴加過程中，通入空氣，保持20℃。約20分鐘滴加完。并繼續(xù)在Cacl2溶液中浸泡10分鐘。濾出巳包覆的葡萄酸桿菌微囊，用0.9％Nacl液300ml淋洗，浸泡，得濕重125g的葡萄糖酸氧化菌微囊，冰箱保存?zhèn)溆谩?br> 5％鈀-鎳催化劑的制備首先用常規(guī)方法由鋁鎳合金制備Re-Ni催化劑。取100gRe-Ni在500ml水中懸浮，加入PdCl28.5g(含鈀59％)，PH調(diào)整至2～3的溶液，攪拌溶解15分鐘，流加10％的醋酸鈉溶液，使PH升至7.5，置高壓斧中，氫化(45℃，2～3MPA)4～5hr.取出水洗至無氯離子，備用。
微囊包覆的葡萄糖酸氧化菌對1-羥乙胺基-1-脫氧-D-山梨醇的氧化制備米格列醇在10升自動發(fā)酵罐中(有溫度自控及PH自控)加入4％ 1-羥乙胺基-1-脫氧-D-山梨醇溶液3000ml，然后倒入250g含菌微囊在28～30℃，150rpm攪拌下，轉(zhuǎn)化23～25小時，轉(zhuǎn)化過程中，PH控制在5.0～6.0之間。溶氧濃度保持在80％以上。轉(zhuǎn)化完成濾出含菌微囊，濾液加硅藻土3g及活性炭25g，攪拌30分過濾，濾液中加5％Pd/Ni 30g，在35~40℃，2～4MPA下，氫化5～7小時，沉降法除去催化劑，氫化液經(jīng)樹脂精制，濃縮到小體積，加乙醇結(jié)晶，得到米格列醇43.1克，熔點145～146℃含量，99.2％。
微囊菌體可反復轉(zhuǎn)化5～6次。
實施例2微囊包覆葡萄糖酸氧化菌的制備取葡萄糖酸氧化菌濕菌體50g，加入2％的海藻酸鈉及4％甘油組合的溶液50ml中，攪均，將該混懸液通過聚四氟乙烯毛細管的滴加裝置，滴加入4％的殼聚糖溶液250ml中。同時攪拌通空氣。收集直徑2mm左右的微囊，用0.9％NaCl洗凈，備用。
在10升自動發(fā)醇罐中，加入3.5％的1-羥乙胺基-1-脫氧-D-山梨醇2.5L及500g含菌微囊，在30～31℃，100～150rpm攪拌，維持PH5.0～6.0通空氣3L/分的條件下，轉(zhuǎn)化23～28hr，濾除菌體微囊，濾液加硅藻土及活性炭，攪拌30分鐘，過濾，濾液中加5％鎳-鈀催化劑30g在35～40℃，2～5MpA下氫化5～7小時，沉降30分鐘，抽取上清液，經(jīng)樹脂精制，濃縮，結(jié)晶得到米格列醇60.1g，熔點145.5～146.5℃，含量99.38％。
葡萄糖酸氧化菌和5％Pd/Ni催化劑的制備方法同實施例1。
微囊包覆的葡萄糖酸氧化菌，可重復使用7～8次。
實施例3微囊包覆的葡萄糖酸氧化菌制備取葡萄糖酸氧化菌和濕菌體100g加入含5.2％硫酸纖維素鈉及1％海藻酸鈉的溶液120ml中，攪均，通過有聚四氟乙烯毛細管的滴加裝置中，滴加入含0.2％PDMDAAC及1％CaCl2的溶液中，使液滴直徑在2±0.5mm。，滴加后在25℃，浸泡15分鐘，取出所得微囊，用0.9％NaCl洗凈，備用。
在10升自動發(fā)醇罐中，加入4％的1-羥乙胺基-1-脫氧-D-山梨醇3L及500g含菌微囊，在30～31℃，100～150rpm攪拌，維持PH5.0～6.0，通空氣3.5L/分的條件下，轉(zhuǎn)化23～28hr濾除菌體微囊，濾液加硅藻土及活性炭，攪拌30分鐘，過濾，濾液加5％Pd/Ni 25g，在35～40℃，2～5MpA下氫化5.0～7小時，上清液經(jīng)樹脂精制，濃縮，結(jié)晶，得到米格列醇78.1g熔點144.5～145.5℃，含量99.48％。
微囊包覆的葡萄糖酸氧化菌，可重復使用8～10次。
葡萄糖酸氧化菌和5％Pd/Ni催化劑的制備方法同實施例1。
說明書中涉及的溶液濃度為重量比體積百分濃度。
權(quán)利要求
1.米格列醇的生產(chǎn)方法，包括如下步驟(1)制備1-羥乙胺基-1-脫氧-D-山梨醇，(2)用聚合離子膜包覆葡萄糖酸氧化菌制成含菌微囊，(3)在發(fā)酵罐中依次加入1-羥乙胺基-1-脫氧-D-山梨醇的水溶液和含菌微囊，在28-31℃溫度，攪拌，轉(zhuǎn)化23-28小時，通氣1/1(V/V)。pH為5.0-6.0，轉(zhuǎn)化完成濾出含菌微囊，制成含1-羥乙胺基-1-脫氧-山梨糖濾液，(4)在濾液中加催化劑氫化，除去催化劑，將濾液用樹酯精制后濃縮、結(jié)晶得到米格列醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所說的聚合離子膜材料為海澡酸鈉—氯化鈣、海澡酸鈉—殼聚糖、硫酸纖維素鈉—聚二甲基二烯丙基氯化銨中的一種或者為其中的任意兩種的混合物，或者為三種的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(4)中用的催化劑為5％鈀-鎳催化劑，氫化后用沉降法濾除催化劑，催化劑的制備方法如下(1)用常規(guī)方法由鋁鎳合金制備Re-Ni催化劑，(2)將Re-Ni催化劑在水中懸浮，加入制備好的PdCl2溶液，調(diào)整pH至2-3，攪拌20分鐘后，調(diào)整pH至7.5，(3)將溶液置于高壓釜中，45℃，2-3MpA，氫化4~5小時，得5％鈀-鎳催化劑，取出水洗至無氯離子備用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)中用常規(guī)簡單方法濾出的含菌微囊反復多次用于底物的轉(zhuǎn)化。
全文摘要
本發(fā)明為米格列醇的生產(chǎn)方法，與將原料生物氧化，再經(jīng)氫化制備米格列醇的方法有關(guān)，解決已有方法葡萄糖酸氧化菌使用次數(shù)少，分離困難，因生產(chǎn)周期長的問題。包括如下步驟(1)制備1－羥乙胺基－1－脫氧－D－山梨醇，(2)用聚合離子膜包覆葡萄糖酸氧化菌制成含菌微囊。(3)在發(fā)酵罐中依次加入1－羥乙胺基－1－脫氧－D－山梨醇的水溶液和含菌微囊，在28－31℃溫度，攪拌，通氣1/1(V/V)，轉(zhuǎn)化23－28小時，pH為5.0－6.0，轉(zhuǎn)化完成濾出含菌微囊，制得含1－羥乙胺基－1－脫氧－D－山梨糖濾液，(4)在濾液中加催化劑氫化，除去催化劑，將濾液用樹酯精制后濃縮、結(jié)晶制成米格列醇。
文檔編號C12R1/01GK101029321SQ20071004877
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者詹世偉, 鄧天德, 余柏松, 尹曉峰, 李玉玲 申請人:四川維奧制藥有限公司