一种酶法合成泰拉霉素的工艺制造技术

本发明专利技术设计一种兽用药物的合成方法，具体来说是一种酶法合成泰拉霉素的方法。本发明专利技术将化合物二和固定化酯酶加到水中，每次反应后只需过滤分离出母液和固定化酯酶，固定化酯酶只需用去离子水冲洗即可重复再用，本合成过程工艺简单、操作方便、反应时间短、生产效率高、成本低、污染少。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术设计一种兽用药物的合成方法，具体来说是一种酶法合成泰拉霉素的方法。
技术介绍
：畜牧业中牲畜的呼吸道感染一般为多重感染，致病因素多，病情复杂，在寻求生物防治和环境阻断的同时，药物治疗及预防是目前的主要途径。因此寻找一种对该感染安全、有效、低残留的新型抗菌药迫在眉睫。辉瑞药业于2002年推出泰拉霉素，各国进行了大量的体内和体外药理学、毒理学的相关实验，同时也进行了大量的临床试验证明泰拉霉素具有抗菌活性强、抗菌谱广、半衰期长等众多优点，成为治疗猪和牛呼吸道感染的明星药物。2002年欧洲药物评价署批准泰拉霉素以Draxxin注射液在欧洲销售，2005年美国批准泰拉霉素用于动物呼吸系统疾病治疗，2008年中国批准泰拉霉素在大陆使用。国内外关于泰拉霉素的合成方法报道比较多方法一：专利CN103073603A以阿奇霉素A为原料，经乙酸酐保护、重铬酸钠氧化，与氰化钠加成、还原和缩合等五步合成泰拉霉素方法二:专利CN102260306A、CN102786569A和文献BoorgMedChemLett.12(2002),1771-2774以阿奇霉素A为原料，经乙酸酐/Boc2O保护，swern氧化、环氧化、碱性醇溶液或钯碳脱保护、胺化脱环合成泰拉霉素。方法三:专利US6472371B1、US6420536B1等以阿奇霉素A为原料，经卞氧羰酰氯保护，swern氧化，硫叶立德环氧化钯碳催化脱保护、开环合成泰拉霉素。方法四:专利CN102295672、EP1253153A1公开了一种制备方法，以去甲基阿奇霉素为原料，用CbzCl选择保护4位羟基，然后进行Swern氧化，在通过硫叶立德进行环氧化，之后用钯碳加氢进行保护基的脱除，最后进行氨化反应得到泰拉霉素。综上所述，在合成泰拉霉素的反应过程中，要么用到剧毒的碱如氰化钠，要么得用到昂贵的钯碳做催化剂，进行脱除保护基，而且用钯碳的时候需高压加氢，特别危险。本专利技术的目的在于提供一种简便的方法来合成泰拉霉素的关键中间体环氧化产物，本方法采用酶法合成，讲改进的酯酶(Esterase)吸附于LKZ518载体上，形成固定化的酯酶，以水为反应溶剂，反应温度15℃，pH7.5条件下完成苄氧羰基的脱除。本方法采用水为反应溶剂，反应条件温和，而且脱除效率高，固定化酯酶能重复利用，减少了环境污染，大大降低了生产成本。
技术实现思路
：针对现有化学合成泰拉霉素的工艺中，4位羟基上的保护基的脱除需要用到昂贵且危险的钯碳在高压下进行加氢脱除，生产工艺繁琐、操作危险、污染严重、成本高昂的问题，本专利技术提供一种酶法合成泰拉霉素的新工艺，反应路线如下：一种酶法合成泰拉霉素的工艺，具体步骤如下：(1)将去甲基阿奇霉素、氯甲酸卞酯加入二氯甲烷中，0～5℃反应1～2h后，加入二甲基亚砜，降温至-70～-80℃后，加入三氟乙酸酐反应10～30min，再加入三乙胺反应10～30min，反应结束用水淬灭并萃取有机相，有机相减压浓缩后，得到化合物一；(2)将三甲基溴化硫醚、叔丁醇钾加到THF中-8～-16℃反应1.5～2.5h得到硫叶立德溶液，将步骤(1)中的化合物一溶于二氯甲烷中，滴入硫叶立德溶液中反应1～3h，反应完毕把反应液倒入饱和氯化铵溶液中萃取分相，有机相减压浓缩后，得化合物二；(3)采用LKZ518为载体，将酯酶采用共价法固定化，得到固定化酯酶；(4)将步骤(2)中的化合物二加水，并用1mol/L的稀盐酸调pH6.8～7.2溶解后加入步骤(3)所得的固定化酯酶，用1mol/L稀盐酸和1mol/L氢氧化钠溶液调节pH7.3～7.7，控制反应温度10～20℃，反应60～120min，反应完成后用筛网过滤；料液加适量二氯甲烷用1mol/L氢氧化钠调节pH9.5～10.5萃取10～15min，有机相减压浓缩后，加正丙胺和异丙醇，55～70℃反应24h，反应完成料液减压浓缩后，后加丙酮溶解，滴加水析晶、养晶抽滤得泰拉霉素。所述的步骤(4)中加入水的量为化合物二质量的10-20倍；所述的步骤(4)中加入的正丙胺-化合物二当量比为15-25，异丙醇-化合物二质量的15-20倍；所述的步骤(4)中筛网为60～120目；本申请利用酶法制备泰拉霉素的反应机理如下：氯甲酸苄酯由于羰基上连着卤素和苯环两个吸电子集团，大大增加了脂肪酶脱去氯甲酸苄酯的难度，故增加酯酶的疏水活性中心，其一是使其与载体固定化更加牢固，其二是增加固定化后酶载体的酶活。LKZ518载体由艾美科健(中国)生物医药有限公司提供，LKZ518载体为苯乙烯与二乙烯苯交联网状多孔聚合物，其足够大的孔径(平均孔径10～20nm)让酶进入孔道内，通过与聚合物比表面(比表面在100～500m2/g之间)发生物理吸附作用(主要是疏水性吸附)和交联作用(主要是戊醛交联作用)固定在一起，且LKZ518载体具有适宜的孔容保证其足够的载酶量。固定化过程：以LKZ518为载体，戊二醛为交联剂进行酶固定化。在合适的pH缓冲液体系中给予一定温度、搅拌、反应时间并按需要的载酶量加入蛋白酶即完成固定化过程，再经后处理洗去酶载体上残留的交联剂等杂质。所述产品泰拉霉素的纯度在99.5％以上，总摩尔收率在57％以上。本专利技术所述的泰拉霉素合成酶由艾美科健(中国)医药有限公司提供，在本申请中泰拉霉素合成酶又称固定化酯酶或酯酶。本专利技术将化合物二和固定化酯酶加到水中，每次反应后只需过滤分离出母液和固定化酯酶，固定化酯酶只需用去离子水冲洗即可重复再用，本合成过程工艺简单、操作方便、反应时间短、生产效率高、成本低、污染少。本专利技术的创新点：(1)使用固定化酯酶代替钯碳和氢气脱保护安全无污染。(2)固定化酯酶可以回收重复利用，有效降低生产成本。(3)使用固定化酯酶合成泰拉霉素副反应少，收率高，产品纯度高。具体实施方式:下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术，应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利书要求所限定的范围。实施例一：在反应烧瓶中加入140ml二氯甲烷，17g(23.1mmol)去甲基阿奇霉素，4.6g(27.6mmol)氯甲酸卞酯，控温0～5℃反应1h，降温至-80℃，加入二甲基亚砜32g(409.5mol)，滴加三氟乙酸酐16.2g(77.0mmol)，滴毕反应30min，滴加三乙胺17.2g(170.0mmol)反应30min，反应完毕向体系中加入100ml水萃取，有机相减压浓缩后得化合物一23.8g。在反应瓶中加入130mlTHF，20.8g(132mmol)三甲基溴化硫醚,19.6g(175mmol)叔丁醇钾，-10～15℃进行硫叶立德反应，反应1.5h降温至-80℃，把化合物二用50ml二氯甲烷溶解后，加入硫叶立德溶液中，-75～-85反应2.5h,反应完毕把反应液倒入200ml饱和氯化铵溶液中萃取分相，有机相减压浓缩后得化合物二17g。在反应瓶中加入17g化合物二，240ml水，用1mol/L稀盐酸调pH6.8～7.2溶清后，加入2500u的固定化酯酶，用1mol/L稀盐酸和1mol/L氢氧化钠溶液调节体系pH7.5,保持反应温度1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酶法合成泰拉霉素的工艺，其特征在于，具体步骤如下：(1)将去甲基阿奇霉素、氯甲酸卞酯加入二氯甲烷中，0～5℃反应1～2h后，加入二甲基亚砜，降温至‑70～‑80℃后，加入三氟乙酸酐反应10～30min，再加入三乙胺反应10～30min，反应结束用水淬灭并萃取有机相，有机相减压浓缩后，得到化合物一；(2)将三甲基溴化硫醚、叔丁醇钾加到THF中‑8～‑16℃反应1.5～2.5h得到硫叶立德溶液，将步骤(1)中的化合物一溶于二氯甲烷中，滴入硫叶立德溶液中反应1～3h，反应完毕把反应液倒入饱和氯化铵溶液中萃取分相，有机相减压浓缩后，得化合物二；(3)采用LKZ518为载体，将酯酶采用共价法固定化，得到固定化酯酶；(4)将步骤(2)中的化合物二加水，并用1mol/L的稀盐酸调pH6.8～7.2溶解后加入步骤(3)所得的固定化酯酶，用1mol/L稀盐酸和1mol/L氢氧化钠溶液调节pH7.3～7.7，控制反应温度10～20℃，反应60～120min，反应完成后用筛网过滤；料液加适量二氯甲烷，并用1mol/L氢氧化钠调节pH9.5～10.5萃取10～15min，有机相减压浓缩后，加正丙胺和异丙醇，55～70℃反应24h，反应完成料液减压浓缩后，后加丙酮溶解，滴加水析晶、养晶抽滤得泰拉霉素。...

【技术特征摘要】
1.一种酶法合成泰拉霉素的工艺，其特征在于，具体步骤如下：(1)将去甲基阿奇霉素、氯甲酸卞酯加入二氯甲烷中，0～5℃反应1～2h后，加入二甲基亚砜，降温至-70～-80℃后，加入三氟乙酸酐反应10～30min，再加入三乙胺反应10～30min，反应结束用水淬灭并萃取有机相，有机相减压浓缩后，得到化合物一；(2)将三甲基溴化硫醚、叔丁醇钾加到THF中-8～-16℃反应1.5～2.5h得到硫叶立德溶液，将步骤(1)中的化合物一溶于二氯甲烷中，滴入硫叶立德溶液中反应1～3h，反应完毕把反应液倒入饱和氯化铵溶液中萃取分相，有机相减压浓缩后，得化合物二；(3)采用LKZ518为载体，将酯酶采用共价法固定化，得到固定化酯酶；(4)将步骤(2)中的化合物二加水，并用1mol/L的稀盐酸调pH6.8～7.2溶解后加入步骤(3)所得的固定化酯酶，用1mol/L稀盐酸和1mol/L氢氧化钠溶液调节pH...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晶，金永东，李秀秀，李建国，王玲，
申请(专利权)人：艾美科健中国生物医药有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37