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D390树脂合成工艺及链霉素精制应用

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:针对链霉素及有关杂质的结构特点,设计合成了大孔伯胺基弱碱性阴离子交换树脂D390,并在华北药厂建立了分离纯化链霉素的新工艺。我们开发的D390树脂及其精制链霉素工艺是成功的,在技术水平上已经超过了国外。在D390树脂取得成功的基础上,何炳林等又制备了聚乙烯胺D311树脂,该树脂对链霉素吸附量高达24万单位/毫升,并具有较高的吸附选择性、几乎不吸附色素和无机离子等杂质,进一步提高了我国链霉素提纯工艺水准。

D390树脂合成工艺及链霉素精制应用

链霉素是灰色链丝菌分泌出来的一种抗菌素,临床上广泛应用于治疗结核病和革兰氏阴性细菌分枝杆菌所引起的疾病。链霉素分子中含有多个氨基,国内外早期研究中均使用羧基型树脂进行提纯,分离效果不佳。

我国从20世纪60年代初开始生产链霉素,在发酵生化代谢过程中,伴随链霉素产生的同时,也有杂质产生,如链霉胍、二链胺等,这些杂质的理化性质与链霉素近似,采用羧基型阳离子交换树脂无法选择性排除,使得病人使用链霉素时常常发生耳鸣、头痛、嘴麻等不良反应。开发吸附链霉素选择性高,符合工业化生产需求的树脂及精制工艺非常重要。

何炳林,1918年出生,1942年毕业于西南联合大学,1952年获得美国印第安纳大学博士学位。1956年在周恩来总理帮助下回国,在南开大学工作。何炳林教授不仅是我国离子交换树脂事业的创始人,还把离子交换树脂生产技术普及到全国,堪称我国的“离子交换树脂之父”。何炳林教授对南开大学高分子学科的建立和发展做出了重要贡献。研究工作中强调理论联系实际、基础研究与应用研究并重;重视科研成果的产业化,取得了非常突出的经济社会效益。

链霉素、链霉胍、二链胺均为阳离子化物质(其结构如下图所示),无法使用普通的羧基型阳离子交换树脂进行分离。

硫酸链霉素(Streptomycin sulfate)

从上述结构式中可以看出,链霉素分子中存在一个醛基,而链霉胍、二链胺分子中没有。根据链霉素和链霉胍、二链胺分子结构的差异,何炳林提出利用伯胺树脂与链霉素上的醛基生成西佛碱的特点实现对链霉素的专一性吸附。基于这一构思,1974年何炳林开创性地以六亚甲基四胺为胺化试剂制备了与苄胺结构相似的大孔伯胺基弱碱性阴离子交换树脂D390,并与华北药厂合作从链霉素发酵液中直接分离纯化链霉素(华北药厂代号:Sp-401树脂),先用弱酸性离子交换树脂从发酵液中将链霉素提取出来,洗脱后再使用伯胺树脂分离链霉素和其他杂质,效果非常好。(www.xing528.com)

天然产物或药物的分离与提纯是大孔树脂的重要应用领域之一,我国在该领域取得了诸多重要进展。针对链霉素及有关杂质的结构特点,设计合成了大孔伯胺基弱碱性阴离子交换树脂D390,并在华北药厂建立了分离纯化链霉素的新工艺。采用新工艺后产品质量显著提高,主要表现为:(1)产品纯度提高1.37%,达到国际先进水平;(2)产品粉针剂水溶后色泽好,不易变色;(3)产品中链霉胍较原工艺降低61.5%、杂质1号降低33.7%,二链霉胺等杂质也有所下降;(4)临床考查证明,“麻感反应”减少;(5)产品收率提高3%左右。这项工艺的成功应用,提高了我国链霉素提纯工艺的水准,生产的链霉素的质量优于国外产品,链霉胍、二链胺等的含量低于国外产品。我们开发的D390树脂及其精制链霉素工艺是成功的,在技术水平上已经超过了国外。树脂吸附法不仅提高了链霉素的质量,还提高了收率,降低了成本,显著增加了经济效益。

在D390树脂取得成功的基础上,何炳林等又制备了聚乙烯胺D311树脂,该树脂对链霉素吸附量高达24万单位/毫升,并具有较高的吸附选择性、几乎不吸附色素和无机离子等杂质,进一步提高了我国链霉素提纯工艺水准。

大孔吸附树脂在微生物制药工业中越来越多地用于产物的分离纯化,针对不同结构不同类型的化合物,大孔吸附树脂均展现出良好的应用效果,为抗生素分离纯化提供了新的途径和手段。吸附分离材料和吸附分离技术的不断发展和创新,极大地促进了相关学科的发展和应用领域的拓展。越来越多的吸附分离材料已经在医药、食品添加剂、化工催化、环保等领域得到广泛的应用,提高了这些领域的技术水平。

成果完成人:何炳林、洪琅、陈曙晓、李燕平、彭钟一

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