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一種發(fā)酵液中提取純化他克莫司的方法與流程

文檔序號:12161794閱讀:1176來源:國知局

本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種發(fā)酵液中提取純化他克莫司的方法。



背景技術(shù):

他克莫司(Tacrolimus)又名普樂可復(fù),為白色或類白色結(jié)晶體,化學(xué)式為C44H69NO12·H2O,分子量為822.05,易溶解于乙醇、甲醇、丙酮、乙腈、乙酸乙酯和氯仿,幾乎不溶于水。他克莫司是由日本藤澤制藥公司率先提取得到的一種真菌代謝產(chǎn)物,屬于免疫抑制性大環(huán)內(nèi)酯類藥物。

現(xiàn)代工業(yè)主要采用筑波鏈霉菌(Streptomyces tsukubaensis)、鏈霉菌等進行微生物發(fā)酵,進而進行提取純化獲得他克莫司。由于他克莫司的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,發(fā)酵液中還含有他克莫司類似物,如子囊霉素和二氫他克莫司,因此,難以通過常規(guī)的純化技術(shù)純化得到高純度的他克莫司,通常需要通過硅膠柱層析進行純化。

中國專利申請CN101712686公開了一種發(fā)酵液中他克莫司的分離純化方法,包括過濾收集菌體、有機溶劑浸提菌體、大孔樹脂吸附、萃取濃縮、硅膠柱層析等步驟,使用含乙酸乙酯的正己烷溶液、含乙酸乙酯的環(huán)己烷溶液、含丙酮的正己烷溶液、含丙酮的環(huán)己烷溶液、含乙醇的正己烷溶液或含乙醇的環(huán)己烷溶液作為硅膠柱層析的洗脫液,雖然得到的他克莫司純度高達95.8%,但仍無法達到原料藥的要求。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,發(fā)明人通過大量試驗對大孔樹脂柱和硅膠柱的操作條件進行摸索,預(yù)料不到地發(fā)現(xiàn):通過添加一定量的醋酸,以正己烷、乙酸乙酯和醋酸組成的洗脫組合物進行洗脫,可以實現(xiàn)他克莫司與他克莫司類似物的高效分離,提高了他克莫司的純度?;谏鲜霭l(fā)現(xiàn),從而完成本發(fā)明。

發(fā)明人通過色譜檢測發(fā)現(xiàn),目標產(chǎn)物他克莫司是一水化合物,易在含水溶媒中形成互變異構(gòu)體。由于大孔樹脂的流動相往往需要使用水作為溶劑,對此,發(fā)明人對大孔樹脂柱的柱溫進行考察,令發(fā)明人驚奇的是:通過降低大孔樹脂柱的柱溫至16~19℃,可以避免他克莫司的互變異構(gòu)體形成,解吸液中檢測不到他克莫司的互變異構(gòu)體,減少了他克莫司的損失,提高了他克莫司的收率和純度。

本發(fā)明提供一種發(fā)酵液中提取純化他克莫司的方法,包括如下步驟:

S1發(fā)酵液的固液分離:向發(fā)酵液中,加入過濾助劑,攪拌,過濾,收集濾渣;

S2丙酮浸提:向所述濾渣中以3~8mL/g濾渣的比例加入丙酮,超聲提取2~3次,過濾并合并濾液,得到浸提液;

S3浸提液濃縮及大孔樹脂處理:將所述浸提液減壓濃縮得到第一濃縮液,經(jīng)大孔樹脂柱床吸附,大孔樹脂柱床與第一濃縮液的體積比為1:4~8,使用4~8倍大孔樹脂柱床體積的體積濃度30~45%的丙酮溶液進行沖洗,柱床溫度為16~19℃,然后使用0.5~2倍大孔樹脂柱床體積的體積濃度65~80%的丙酮溶液進行解吸,收集解吸液;

S4解吸液處理:將所述解吸液減壓濃縮得到第二濃縮液,加入第二濃縮液2~4倍體積的乙酸乙酯萃取2~3次,減壓濃縮得到油狀物,加入油狀物1~3倍體積的正己烷溶解,得到待層析液;

S5硅膠柱層析:將所述待層析液上硅膠柱層析,柱溫18~22℃,使用正己烷、乙酸乙酯和醋酸組成的洗脫組合物進行洗脫,收集層析液;

S6層析液處理:將所述層析液減壓濃縮得到第三濃縮液,加入第三濃縮液2~4倍體積的乙酸乙酯萃取2~3次,加入乙酸乙酯體積4~5%的正己烷,冷卻至1~10℃析晶,收集晶體,真空干燥,得到他克莫司。

優(yōu)選地,所述洗脫包括:正己烷、乙酸乙酯和醋酸以3~5:2~3:0.1~0.4的體積比組成的組合物4~6倍柱體積,正己烷、乙酸乙酯和醋酸以1~2:3~5:0.1~0.4的體積比組成的組合物8~15倍柱體積。

更優(yōu)選地,所述洗脫包括:正己烷、乙酸乙酯和醋酸以4:2:0.2的體積比組成的組合物5倍柱體積,正己烷、乙酸乙酯和醋酸以2:4:0.2的體積比組成的組合物12倍柱體積。

優(yōu)選地,所述超聲的頻率為35~40kHz,時間為20~30min。

優(yōu)選地,所述大孔樹脂為非極性大孔樹脂。具體的如非極性大孔樹脂D4020、非極性大孔樹脂LX1180等。

優(yōu)選地,所述過濾助劑包括:0.5~2%(w/v)的硫酸鋅、0.5~2%(w/v)的無水氯化鈣和1~5%(w/v)的硅藻土,以發(fā)酵液體積計。

優(yōu)選地,所述減壓濃縮的溫度為35~55℃。

優(yōu)選地,所述析晶的溫度為3~6℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種發(fā)酵液中提取純化他克莫司的方法,通過降低大孔樹脂柱的柱溫至16~19℃,可以避免他克莫司的互變異構(gòu)體形成,解吸液中檢測不到他克莫司的互變異構(gòu)體,減少了他克莫司的損失,提高了他克莫司的收率和純度;通過添加一定量的醋酸,以正己烷、乙酸乙酯和醋酸組成的洗脫組合物進行洗脫,可以實現(xiàn)他克莫司與他克莫司類似物的高效分離,提高了他克莫司的純度,最終得到的他克莫司的含量高達98.5%以上,子囊霉素和二氫他克莫司的含量均低于0.2%,可以滿足原料藥的要求。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。

本發(fā)明實施例中,所使用的材料和試劑均為常規(guī)市售產(chǎn)品,或可通過本領(lǐng)域的常規(guī)方法獲得。

實施例一 濾渣的獲得及浸提

向筑波鏈霉菌的發(fā)酵液中,加入發(fā)酵液體積1%(w/v)的硫酸鋅、1%(w/v)的無水氯化鈣和2%(w/v)的硅藻土,攪拌,過濾,收集濾渣;向所述濾渣中以6mL/g濾渣的比例加入丙酮,超聲提取2次,超聲的頻率為35kHz,時間為25min,過濾并合并濾液,得到浸提液。

實施例二 大孔樹脂處理

將按實施例一方法得到的浸提液減壓濃縮得到第一濃縮液,經(jīng)大孔樹脂LX1180柱床吸附,大孔樹脂柱床與第一濃縮液的體積比為1:6,使用6倍大孔樹脂柱床體積的體積濃度35%的丙酮溶液進行沖洗,柱床溫度為18℃,然后使用1.5倍大孔樹脂柱床體積的體積濃度70%的丙酮溶液進行解吸,收集解吸液。

對比例一 大孔樹脂處理

將按實施例一方法得到的浸提液減壓濃縮得到第一濃縮液,經(jīng)大孔樹脂LX1180柱床吸附,大孔樹脂柱床與第一濃縮液的體積比為1:6,使用6倍大孔樹脂柱床體積的體積濃度35%的丙酮溶液進行沖洗,柱床溫度為25℃,然后使用1.5倍大孔樹脂柱床體積的體積濃度70%的丙酮溶液進行解吸,收集解吸液。對比例一與實施例二的區(qū)別在于柱床溫度由18℃變?yōu)?5℃。

對比例二 大孔樹脂處理

將按實施例一方法得到的浸提液減壓濃縮得到第一濃縮液,經(jīng)大孔樹脂LX1180柱床吸附,大孔樹脂柱床與第一濃縮液的體積比為1:6,使用6倍大孔樹脂柱床體積的體積濃度35%的丙酮溶液進行沖洗,柱床溫度為22℃,然后使用1.5倍大孔樹脂柱床體積的體積濃度70%的丙酮溶液進行解吸,收集解吸液。對比例二與實施例二的區(qū)別在于柱床溫度由18℃變?yōu)?2℃。

實施例三 解吸液的檢測

分別對實施例二、對比例一和對比例二的解吸液進行色譜檢測,并進行圖譜的對比,結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn):發(fā)現(xiàn)對比例一和對比例二分別在相對保留時間(RRT)1.1和1.3處有明顯的特征峰,經(jīng)質(zhì)譜檢測為他克莫司的互變異構(gòu)體;而實施例二并未出現(xiàn)該特征峰,未檢出他克莫司的互變異構(gòu)體。

實施例四 硅膠柱層析及后處理

將按實施例二方法得到的解吸液減壓濃縮得到第二濃縮液,加入第二濃縮液3倍體積的乙酸乙酯萃取2次,減壓濃縮得到油狀物,加入油狀物2倍體積的正己烷溶解,得到待層析液;將所述待層析液上硅膠柱層析,柱溫20℃,使用正己烷、乙酸乙酯和醋酸組成的洗脫組合物進行洗脫,洗脫包括:正己烷、乙酸乙酯和醋酸以4:2:0.2的體積比組成的組合物5倍柱體積,然后正己烷、乙酸乙酯和醋酸以2:4:0.2的體積比組成的組合物12倍柱體積,收集12倍柱體積部分,得到含他克莫司的層析液;將所述層析液減壓濃縮得到第三濃縮液,加入第三濃縮液3倍體積的乙酸乙酯萃取2次,加入乙酸乙酯體積5%的正己烷,冷卻至4℃析晶,收集晶體,真空干燥,得到他克莫司,以按實施例一方法得到的浸提液中他克莫司含量計,他克莫司的的質(zhì)量收率為84.6%。經(jīng)色譜檢測,他克莫司的含量高達99.2%,子囊霉素的含量為0.08%,二氫他克莫司的含量為0.11%,可以滿足原料藥的要求。

對比例三 硅膠柱層析及后處理

將按實施例二方法得到的解吸液減壓濃縮得到第二濃縮液,加入第二濃縮液3倍體積的乙酸乙酯萃取2次,減壓濃縮得到油狀物,加入油狀物2倍體積的正己烷溶解,得到待層析液;將所述待層析液上硅膠柱層析,柱溫20℃,使用正己烷和乙酸乙酯組成的洗脫組合物進行洗脫,洗脫包括:正己烷和乙酸乙酯以4:2的體積比組成的組合物5倍柱體積,然后正己烷和乙酸乙酯以2:4的體積比組成的組合物12倍柱體積,收集12倍柱體積部分,得到含他克莫司的層析液;將所述層析液減壓濃縮得到第三濃縮液,加入第三濃縮液3倍體積的乙酸乙酯萃取2次,加入乙酸乙酯體積5%的正己烷,冷卻至4℃析晶,收集晶體,真空干燥,得到他克莫司,以按實施例一方法得到的浸提液中他克莫司含量計,他克莫司的的質(zhì)量收率為85.1%。經(jīng)色譜檢測,他克莫司的含量達95.2%,子囊霉素的含量為0.23%,二氫他克莫司的含量為0.36%,無法滿足原料藥的要求。

對比例三與實施例四的區(qū)別在于洗脫組合物由正己烷和乙酸乙酯組成,不含醋酸。

對比例四 硅膠柱層析及后處理

將按實施例二方法得到的解吸液減壓濃縮得到第二濃縮液,加入第二濃縮液3倍體積的乙酸乙酯萃取2次,減壓濃縮得到油狀物,加入油狀物2倍體積的正己烷溶解,得到待層析液;將所述待層析液上硅膠柱層析,柱溫20℃,使用正己烷、乙酸乙酯和磷酸組成的洗脫組合物進行洗脫,洗脫包括:正己烷、乙酸乙酯和磷酸以4:2:0.2的體積比組成的組合物5倍柱體積,然后正己烷、乙酸乙酯和磷酸以2:4:0.2的體積比組成的組合物12倍柱體積,收集12倍柱體積部分,得到含他克莫司的層析液;將所述層析液減壓濃縮得到第三濃縮液,加入第三濃縮液3倍體積的乙酸乙酯萃取2次,加入乙酸乙酯體積5%的正己烷,冷卻至4℃析晶,收集晶體,真空干燥,得到他克莫司。經(jīng)色譜檢測,他克莫司的含量達95.8%,子囊霉素的含量為0.18%,二氫他克莫司的含量為0.29%,無法滿足原料藥的要求。以按實施例一方法得到的浸提液中他克莫司含量計,他克莫司的的質(zhì)量收率為84.2%。

對比例四與實施例四的區(qū)別在于洗脫組合物由正己烷、乙酸乙酯和磷酸組成,不含醋酸。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明,不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。

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