close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY3993

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3993
(13)
C1
7
(51) C 12P 13/00,
(12)
C 07H 15/234,
A 61K 31/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АНТИБИОТИКОВ АМИНОГЛИКОЗИДОВ
(21) Номер заявки: 960461
(22) 1996.09.05
(46) 2001.06.30
(71) Заявитель: Институт
физико-органической
химии НАH Беларуси (BY)
(72) Авторы: Солдатов В.С., Куваева З.И., Букатина
Т.В., Водопьянова Л.А. (BY), Харечко А.Т.,
Садовой Н.В., Михайлов В.А. (RU)
(73) Патентообладатель: Институт
физико-органической химии НАН Беларуси (BY)
(57)
Способ выделения антибиотиков аминогликозидов, включающий сорбцию антибиотика из нативного раствора с помощью катионита, десорбцию раствором щелочи, отличающийся тем, что в качестве катионита используют полинонилнафталинсульфокислоту или ее солевую форму в несмешивающемся с водой неполярном
органическом растворителе, а сорбцию ведут при рН 1,5-6.
BY 3993 C1
(56)
HU 167121, 1975.
Изобретение относится к микробиологической и медицинской промышленности и касается способа выделения антибиотиков аминогликозидного ряда.
Представителями антибиотиков этого типа являются гентамицин, канамицин и тобрамицин, обладающие
широким антимикробным спектром действия и применяющиеся в медицинской практике.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу является
способ выделения гентамицина, включающий в себя две стадии [1]. На первой стадии антибиотик выделяется из нативного раствора с помощью катионообменной смолы вофатит СР-300 в Na+ форме, откуда затем
элюируется 4н H2SO4 со скоростью 0,5 л/ч. Полученный таким образом технический элюат темнокоричневого цвета осветляют активированным углем и на следующей стадии пропускают через колонку с
катионообменной смолой марки амберлит CG-50 II в аммониевой форме. Колонку промывают дистиллированной водой, после чего ведут элюирование растворами гидроокиси аммония постепенно повышающейся
концентрации, собирая элюат по фракциям. Скорость элюирования 5 л/ч. Выход целевого продукта на стадии выделения составляет 72 %, при этом после каждой сорбции и десорбции предполагается промывка катионитов и активированного угля дистиллированной водой.
Основными недостатками способа прототипа, неизбежными при использовании в процессе выделения
твердых ионитов, следует считать наличие большого объема промывных вод, многостадийность технологического процесса и его длительность.
Задачей изобретения является упрощение способа выделения антибиотиков аминогликозидов.
Поставленная задача достигается тем, что в способе выделения антибиотиков аминогликозидов из нативного раствора в качестве катионита используют полинонилнафталинсульфокислоту или ее соли. Эти вещества, растворенные в несмешивающемся с водой неполярном органическом растворителе, представляют собой жидкие катиониты, таким образом, процесс сорбции протекает между двумя жидкими фазами.
Сорбцию ведут при рН 1,5-6. Одним из основных преимуществ предлагаемого способа выделения по сравнению с традиционной технологией с использованием твердых ионитов является высокая скорость протекания процессов сорбции и десорбции, которая не зависит от объемов вступающих в реакцию веществ, а также
отсутствие в технологическом процессе стадий промывки ионитов, а следовательно, и отсутствие промывных стоков. Отличительной чертой предлагаемого способа является отсутствие в технологическом процессе стадии регенерации ионита, поскольку при использовании солевых форм полинонилнафталинсульфокислоты регенерация ионита происходит одновременно с элюированием. Кроме того, высокая
BY 3993 C1
избирательность полинонилнафталинсульфокислоты и ее солей позволяет выделять из нативного раствора
целевой продукт за одну операцию, то есть сразу после элюирования раствор антибиотика может быть направлен на упаривание и сушку.
Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
В делительную воронку емкостью 500 мл, снабженную пропеллерной мешалкой, помешают 150 мл нативного раствора отфильтрованной культуральной жидкости гентамицина, полученной при использовании
на стадии биосинтеза штамма продуцента Micromonospora purpurea с содержанием гентамицина 0,7 г/л, добавляют 30 мл 0,1 M раствора аммонийной соли полинонилнафталинсульфокислоты (NH4D) в октане. Сорбцию ведут при рН = 1,5 и перемешивании в течение 10-20 мин. Концентрация гентамицина в нативном растворе и в элюате определялась экстракционно-фотометрическим методом, Сэ = 3,3 г/л. Степень извлечения
(Е) гентамицина относительно его исходного количества в нативном растворе 94 %. Компонентный состав
гентамицина в элюате определялся методом ТСХ, C1 = 42,7 %, С2 = 35,5 %, С1а = 20,8 %.
Пример 2.
120 мл модельного раствора гентамицина с концентрацией 1,0 г/л на фоне 1 % раствора NaCl помешают
в делительную воронку с пропеллерной мешалкой. Туда же добавляют в качестве жидкого ионита 12 мл 0,2
М раствора полинонилнафталинсульфокислоты (HD) в гексане Сорбцию проводят при рН = 2,4 и перемешивании в течение 10-20 мин. Отделяют органическую фазу, добавляют к ней 120 мл 1,0 н раствора NaOH и
перемешивают 10-20 мин. Концентрация гентамицина определялась поляриметрическим методом, Сэ = 11,4
г/л. Степень извлечения Е = 95 %.
Пример 3.
120 мл модельного раствора канамицина с концентрацией 1,0 г/л на фоне 1 % раствора NaCl помещают в
делительную воронку с пропеллерной мешалкой. Туда же добавляют 30 мл раствора полинонилнафталинсульфокислоты (HD) в гептане с концентрацией 0,2 М. Сорбцию проводят при рН = 3,2 и перемешивании в
течение 10-20 мин. Отделяют органическую фазу, добавляют к ней 30 мл водного раствора аммиака,
С NH4OH = 10 %. Перемешивают 10-20 мин. Концентрация канамицина в элюате определялась поляриметрическим методом, Сэ = 3,7 г/л. Степень извлечения канамицина Е = 92 %.
Пример 4.
1500 мл нативного раствора, полученного аналогично примеру 1, с концентрацией гентамицина 0,72 г/л
помещают в экстрактор емкостью 5 л, снабженный мешалкой. Туда же добавляют 375 мл 0,2 М раствора натриевой соли полинонилнафталинсульфокислоты (NaD) в гексане. Сорбцию ведут при рН = 4,9 и перемешивании в течение 10-20 мин. После разделения фаз и отделения водной фазы к органической фазе добавляют
375 мл 1 н раствора NaOH и перемешивают 10-20 мин. Концентрация гентамицина в элюате Сэ = 3,8 г/л.
Степень извлечения гентамицина Е = 98 %. Компонентный состав гентамицина в элюате: С1 = 41,3 %,
С2 = 36,2 %, С1а = 22,2 %.
Пример 5.
1600 мл нативного раствора, полученного аналогично примеру 1, с концентрацией гентамицина 0,74 г/л
помещают в экстрактор емкостью 5 л, снабженный мешалкой. Туда же в качестве жидкого ионита добавляют 400 мл 0,4 М раствора калиевой соли полинонилнафталинсульфокислоты (KD) в октане. Сорбцию проводят при рН = 5,95 и перемешивают в течение 10-20 мин. После разделения фаз и отделения водной
фазы к органической фазе приливают 400 мл 0,1 н раствора КОН. Элюирование проводят при перемешивании в течение 10-20 мин. Концентрация гентамицина в элюате Сэ = 2,9 г/л. Степень извлечения гентамицина. Е = 98 %. Компонентный состав гентамицина в элюате: C1 = 45,7 %, С2 = 32,1 %, С1а = 22,1 %.
Пример 6.
7100 мл нативного раствора, полученного аналогично примеру 1, с концентрацией гентамицина 0,66 г/л
помещают в экстрактор емкостью 20 л, снабженный мешалкой. Туда же добавляют 700 мл аммонийной соли
полинонилнафталинсульфокислоты (NH4D) в гептане. Концентрация NH4D в растворе составляет 0,1 моль/л.
Сорбцию проводят при рН = 6,1 и перемешивании в течение 10-20 мин. После разделения фаз и отделения
водной фазы к органической фазе добавляют 700 мл водного раствора аммиака, С NH 4OH = 10 %. Перемешивание 10-20 мин. Концентрация гентамицина в элюате Сэ = 6,5 г/л. Степень извлечения гентамицина
Е = 97 %. Содержание основных компонентов комплекса гентамицина в элюате: C1 = 38,8 %, С2 = 40,1 %,
C1a = 20,l %.
Пример 7.
В экстрактор емкостью 5 л помещают 1500 мл нативного раствора, отфильтрованной культуральной
жидкости, полученной при использовании на стадии биосинтеза штамма продуцента Streptomyceseremeus
subsp. tobramicini и содержащей тобрамицин в составе небрамицинового комплекса. Концентрация небрамицинового комплекса в нативном растворе 1,5 г/л. Туда же добавляют 750 мл 0,05 М раствора полинонилнафталинсульфокислоты (HD) в гексане и перемешивают 10-20 мин при рН = 7. После отделения водной фазы к
органической фазе приливают 750 мл 0,5 н раствора NaOH и перемешивают 10-20 мин. Концентрация не-
2
BY 3993 C1
брамицинового комплекса, содержащего тобрамицин, в элюате определялась поляриметрическим методом,
Сэ = 2,8 г/л. Степень извлечения Е = 92 %.
Пример 8.
120 мл нативного раствора, полученного аналогично примеру 1, с концентрацией гентамицина 0,9 г/л помещают в делительную воронку с пропеллерной мешалкой. Туда же приливают 30 мл 0,1 М раствора аммонийной соли полинонилнафталинсульфокислоты (NH4D) в гептане. Сорбцию ведут при pH = 1,0 и перемешивании в течение 10-20 мин. После отделения водной фазы к органической фазе приливают 30 мл водного
раствора аммиака, С NH 4OH = 10 %, и перемешивают 10-20 мин. Концентрация гентамицина в элюате
Сэ = 3,4 г/л. Степень извлечения Е = 94 %. Элюат имеет желтоватую окраску и требует дополнительной очистки.
Пример 9.
120 мл нативного раствора, полученного аналогично примеру 1, с концентрацией гентамицина 0,9 г/л,
помещают в делительную воронку с пропеллерной мешалкой. Туда же приливают 30 мл 0,1 М раствора аммонийной соли полинонилнафталинсульфокислоты (NH4D) в гептане. Сорбцию ведут при рН = 7,5 и перемешивании 10-20 мин. После сорбции нет четкой границы раздела фаз, поэтому реакционную смесь центрифугируют 15 мин при 3000 об/мин. Отделяют водную фазу, а к органической добавляют 30 мл водного
раствора аммиака, С NH 4OH = 10 %, перемешивают 10-20 мин. Концентрация гентамицина в элюате
Сэ = 3,3 г/л. Степень извлечения Е = 91 %.
Выбор интервала рН в предлагаемом способе объясняется тем, что при значениях рН<1,5 из нативного
раствора одновременно с целевым продуктом могут выделяться и сопутствующие вещества, например пигменты, а при значениях рН>7 из-за медленного разделения фаз и дополнительного центрифугирования удлиняется время процесса.
В таблице представлены данные об основных операциях на стадии выделения антибиотика из нативного
раствора по предлагаемому и известному способу.
Основные операции при выделении гентамицина из нативного раствора
Способ прототип
1. Сорбция на катионите из нативного
раствора
2. Промывка ионообменной колонны водой
3. Десорбция раствора кислоты. Получение технического элюата
4. Осветление элюата активированным углем
5. Фильтрация
6. Сорбция на катионите из технического элюата
7. Промывка ионообменной колонны водой
8. Десорбция раствором аммиака
Предлагаемый способ
1. Сорбция на жидком катионите из нативного раствора
—
—
—
—
—
—
2. Десорбция щелочью
Из данных таблицы и примеров видно, что при использовании полинонилнафталинсульфокислоты или ее
солей в качестве катионитов для выделения антибиотиков аминогликозидов из нативного раствора можно не
только сократить число стадий, а следовательно, и время протекания процесса, но и, так как в технологической цепочке нет ни регенерации, ни промывки ионита, исключить промывные воды из процесса выделения.
Источник информации:
1. НU 167121, 1975.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
125 Кб
Теги
патент, by3993
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа