[發明專利]一種由青霉素發酵液直接制備6-氨基青霉烷酸的方法

有效

• 申請號: 201410208804.0
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN104004002A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 王京;劉秀忠;陳釗;史靜宏;李惠敏;馬忠青;張欣巧;姚振勇;劉東
• 申請（專利權）人: 河北天俱時生物科技有限公司
• 主分類號: C07D499/42
• 分類號: C07D499/42;C07D499/18;C12P37/06
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 陳紅燕

技術領域

本發明屬于生物醫藥領域，具體涉及一種由青霉素發酵液直接制備6-氨基青霉烷酸的方法。

背景技術

6-氨基青霉烷酸(6-aminopenicillanic?acid，6-APA)為白色片狀結晶，是合成各種半合成青霉素的重要中間體，用途很廣。以此為原料進行化學結構修飾，接上不同結構的側鏈，可以制造出對青霉素耐藥菌敏感、抗菌譜更廣的新的半合成青霉素，如氨芐青霉素，羥氨芐青霉素，苯氧甲基青霉素，以及其它的具有更寬抗菌譜的各種半合成青霉素。目前國內6-APA的年產量超過30000噸。

目前工業上去除青霉素側鏈裂解成6-APA，主要有微生物酶催化裂解法和化學裂解法。隨著生物工程技術的迅速發展，采用固定化酶或固定化細胞生產6-APA,不僅工藝大為簡化，經濟效益明顯，且可得到純度較高的6-APA。近年來酶法逐漸成為工業上生產6-APA的主流。

化學裂解法：用于工業生產的化學裂解的工藝路線是：在極低的溫度下，先將青霉素的羧基轉變成硅酯保護起來，再使側鏈上的酰胺活化，通過形成青霉素取代亞胺醚衍生物，然后在極溫和的條件下，選擇性地水解斷鏈成6-APA。

生物酶催化法：在自然界中細菌、放線菌、酵母和高等真菌都可以產生青霉素酰化酶。隨著現代生物技術的發展，在酶的菌株改良、發酵自動化、酶的大規模化、酶的固定化、反應器設計、后續工藝等各個領域同時取得進展，青霉素酰化酶用于6APA的制備已經非常成熟。固定化酶可以重復使用，容易從反應液中分離，可以有效防止對產物的蛋白污染和微生物污染等。在反應器內加入一定量的固定化酶，把一定濃度的青霉素溶液與固定化酶在攪拌的作用下，使酶和青霉素充分接觸。在酶的催化下，青霉素不斷的裂解成6-APA和苯乙酸，溶液的pH值下降，補加一定濃度的氨水使pH值維持在8.0，當pH值不在下降并維持10分鐘，到達反應終點。上述的裂解液中加入一定的甲醇，用鹽酸調pH值至4.2，使6-APA結晶析出，然后過濾、干燥得到成品。

直通工藝流程:現有的工藝是把青霉素鉀鹽成品溶解成水溶液，然后裂解。而青霉素鉀鹽是從水溶液中提取結晶出來的。為進一步縮短工藝流程，降低成本和能耗，不再使青霉素結晶出來。在青霉素發酵液的前處理工藝中作適當的工藝改進，得到一定濃度和純凈度的RB液(青霉素提取過程中的水溶液)進行裂解。并對裂解液萃取，然后結晶得到6-APA。這樣大大簡化了工藝流程。

以上三種工藝，是隨著生物技術的發展和青霉素提取工藝的不斷改進等技術進步的結果。其中，化學法反應條件要求嚴格，需要使用多種昂貴的化學試劑，并要求在-40℃極低的溫度下反應。另一方面產生環保難處理的高濃度的有機廢水。因此化學法基本淘汰。生物法使用固定酶裂解，固定酶能反復使用上千次，收率也比化學法高3％～5％，因此在很大程度水提高了生產效率，降低了生產成本，并減輕了環保壓力。直通工藝法是在改進青霉素提取工藝的基礎上，進一步簡化流程，省去青霉素鉀鹽結晶工段，減少了蒸汽的用量，降低了溶媒消耗；另一方面也減少了高濃度的有機廢水的排放量，在很大程度上減輕了環保壓力。