研討一種綠色、高效的磷酸替米考星合成方法

顏丙春，袁紅麗

(山東魯抗舍里樂藥業(yè)有限公司，山東　濟寧　272100)

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研討一種綠色、高效的磷酸替米考星合成方法

顏丙春，袁紅麗

(山東魯抗舍里樂藥業(yè)有限公司，山東濟寧272100)

通過改變磷酸替米考星合成起始物料，改變傳統(tǒng)的合成方法。具體措施：將培養(yǎng)170 h后的泰樂菌素發(fā)酵液pH調(diào)至1.5～2.0，酸化處理一定時間后加入硅藻土過濾。向澄清濾液中加入乙酸丁酯并用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至11左右，震蕩搖勻靜置分相后向有機相中加入3，5-二甲基哌啶緩慢升溫至70 ℃，恒溫滴加甲酸溶液催化合成替米考星，合成液經(jīng)水提、脫色、噴霧干燥得符合藥典標準的磷酸替米考星產(chǎn)品。

綠色；高效；泰樂菌素；磷酸替米考星

替米考星(Tilmicosin)是20世紀80年代由英國Elanco動物保健品公司開發(fā)成功的一種由泰樂菌素半合成的大環(huán)內(nèi)酯類畜禽專用抗生素,具有與泰樂菌素類似的分子結(jié)構(gòu)和抗菌譜,但對某些病原菌的抗菌活性比泰樂菌素更強,如雞支原體,豬胸膜肺炎放線桿菌及巴氏桿菌等[1-3]。由于其具有特殊的抗菌活性和藥動學特征,已被廣泛用于治療牛、山羊、綿羊、奶牛、豬及雞等動物由敏感菌引起的感染疾病, 尤其是在預防和治療畜禽呼吸道感染疾病方面效果更為明顯[4]。

近年來，磷酸替米考星合成路線已趨于成熟[5],起始原料為酒石酸泰樂菌素生產(chǎn)成本高，與磷酸泰樂菌素比銷售價格居高不下；此外，磷酸泰樂菌素與磷酸替米考星后處理過程基本相似，溶媒使用量大，污水排放多。探索一條更佳經(jīng)濟、綠色環(huán)保的生產(chǎn)路線已十分迫切。本課題，在分析磷酸泰樂菌素提取工藝與磷酸替米考星的合成路線的情況下，起始原料變更為泰樂菌素發(fā)酵液，經(jīng)酸化、過濾、提取、合成、水提、脫色、噴霧制備符合藥典標準的磷酸替米考星，成本比傳統(tǒng)工藝降低50元/kg、溶媒用量減少20%左右，污水排放減少40%以上。

1　實　驗

1.1試劑及主要儀器

泰樂菌素對照品(自制)；替米考星對照品，獸藥監(jiān)察所；3,5-二甲基哌啶，濱州信達；活性炭，阜陽三元；乙腈為色譜純；乙酸丁酯、磷酸、氫氧化鈉等為分析純。

Ultimate 3000型高效液相色譜儀；METTLER AE 240電子天平；METTLER DELTA 320；予華ZNHW-1000ML智能數(shù)顯電加熱套。

1.2工藝流程

圖1　兩種產(chǎn)品工藝流程圖Fig.1　Two product process flow chart

1.3實驗過程

1.3.1脫碳霉糖泰樂菌素的制備

在室溫下，將泰樂菌素發(fā)酵液(A組分≥90%，D組分≤4.5%)pH調(diào)至1.0～2.0,向酸化液中加入一定量的助濾劑，過濾去除菌渣，向濾液中加入乙酸丁酯調(diào)節(jié)pH至11.0±0.5攪拌10 min，分相得脫碳霉糖泰樂菌素有機溶液，待用。

1.3.2磷酸替米考星的制備

合成過程同文獻[5],反應(yīng)結(jié)束后用磷酸水提取。在室溫下，向磷酸水溶液中加入1%活性炭脫色60 min，脫色至OD610<0.1。經(jīng)噴霧干燥得磷酸替米考星，檢測各項指標符合藥典標準。

1.4檢測條件

1.4.1HPLC檢測

依據(jù)《中國獸藥典》提供方法[6]。

1.4.2薄層色譜檢測

TLC展開劑：乙酸乙酯-氯仿-甲醇為展開劑,m(乙酸乙酯):m(氯仿):m(甲醇)=1:1:0.4。

2　結(jié)果與討論

2.1發(fā)酵液酸化劑選取

泰樂菌素發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液的粘度大、流動性差，固體含量在35%左右。常用的酸化絮凝法，已不能滿足酸化制備脫碳霉糖泰樂菌素的需要。如果酸過弱，酸化周期長，泰樂菌素A轉(zhuǎn)化為脫碳霉糖泰樂菌素的效果不徹底；如果酸性過強，對設(shè)備要求嚴苛，易破壞泰樂菌素分子結(jié)構(gòu)，異常雜質(zhì)升高。在一定時間內(nèi)，不同酸化劑對泰樂菌素A轉(zhuǎn)化的影響結(jié)果見表1。在酸性條件下，出峰時間為12.083 min的泰樂菌素轉(zhuǎn)化為8.883 min的脫碳霉糖泰樂菌素。如果酸性過強，出峰時間為10.467 min、4.567 min的異常雜質(zhì)增多，影響后續(xù)的產(chǎn)品質(zhì)量詳見圖2。

表1　不同酸化劑對發(fā)酵液中泰樂菌素A轉(zhuǎn)化的影響Table 1　Effects of acidifier on tylosin fermentation broth by actinomycin A transformation

圖2　泰樂菌素降解Fig.2　The degradation of tylosin

2.2過濾助濾劑選擇[7]

泰樂菌素發(fā)酵液經(jīng)酸化后，部分蛋白質(zhì)酸化變性，粘度略有降低，流動性稍好。試驗選擇幾種常用助劑，分別取1000 kg酸化液分別加入酸化液重量8%左右的助劑，在10 min內(nèi)收集濾液的量確定最佳助濾劑。試驗結(jié)果見表2。

表2　助濾劑對發(fā)酵液濾速的影響Table 2　Effect of filter aid on filtration rate of fermentation broth

2.3丁酯提取次數(shù)與收率間的關(guān)系

過濾后的泰樂菌素濾液單位控制在(10000±500) U/mL，單位過低，丁酯加入量過少嚴重影響收率，加入量過多不經(jīng)濟、環(huán)保壓力大。取200 mL濾液，分別加入一定量的丁酯，用液堿調(diào)節(jié)pH至11±0.5分相，合并丁酯相，試驗結(jié)果見表3。

表3　丁酯加入量、提取次數(shù)與收率間的關(guān)系Table 3　The relationship between the amount of butyl ester, the number of extraction and the yield

3　結(jié)　論

通過以上試驗克服泰樂菌素發(fā)酵液粘度高、固體量大、單位低的不利因素，成功探索出一條低成本、綠色環(huán)保的生產(chǎn)工藝。最優(yōu)工藝為：在室溫下，通過磷酸水調(diào)節(jié)發(fā)酵液pH至1.5～2.0，酸化10 h以上泰樂菌素A轉(zhuǎn)化為脫碳霉糖泰樂菌素,加入發(fā)酵液量5%～10%的硅藻土攪拌均勻后，過濾得澄清濾液；向濾液中加入乙酸丁酯提取3次控制pH至11.0±0.5，分相、合成替米考星、磷酸水轉(zhuǎn)相、脫色、噴霧干燥得符合藥典標準的磷酸替米考星。

[1]Ziv G M,Shen-Tov A G,lickman M,et al.Tilmicosin antibact-er activitv and pharmacokinetics in cows[J].Journal of Vet, Pharmacol Terapeutics,1995,18(5):340-345.

[2]Inamoto T,Kikuchik,Li jma H,et al.Antibacterial activity of timicosin against pas teurella multocida and actionobacillus pleu-ropneumoniae isolated from pneumonic lesions in swine[J].JVet Med Sci,1994,56(5):917-921.

[3]周緒正,張繼瑜,李劍勇,等.替米考星對豬傳染性胸膜肺炎的治療試驗[J].動物醫(yī)學進展,2005, 26(6):84-88.

[4]郭 騰, 吳連勇, 張家祥.獸用抗菌新藥替米考星研究進展[J].中國獸藥雜志,2002,36(7):38-39.

[5]渠繼雷，李長國，袁紅麗,等.一種制備高純度替米考星的方法研究[J].廣州化工，2013，41(9)：76-77.

[6]中國獸藥典(一部)[M].2010.

[7]李惠仁.助濾劑的使用極其選擇[J].化工裝備技術(shù)，1995,12(3):15-19.

Synthesis of A Green and Efficient Method for the Synthesis of Rice

YANbing-chun,YUANhong-li

(Shandong Lukang Pharmaceutical Co., Ltd., Shandong Jining 272000, China)

Tilmicosin synthesis starting material changes traditional synthesis method by changing the phosphate. The culture to tylosin fermentation solution after 170 h adjusted to pH 1.5 to 2.0, after a certain period of time with the acidizing treatment, diatomaceous earth filtration was added. Butyl acetate was added to clarified filtrate adjusted pH to about 11 with sodium hydroxide, 3,5-dimethyl piperidine was added after shaked static phase to organic phase with slow heating to 70 ℃, dropping formic acid catalytic in constant temperature, tilmicosin was synthesized, synthetic liquid can obtain tilmicosin products in line with the phosphorylation of pharmacopoeia standards by water extraction, decolorization and spray drying.

green; efficiency; tylosin; tilmicosin

顏丙春(1980-)男，工程師，從事獸藥產(chǎn)品開發(fā)。

TQ 46

A

1001-9677(2016)08-0108-02