[發明專利]一種6-APA的制備方法及青霉素酰化酶激活劑的應用

無效

• 申請號: 201610094085.3
• 申請日: 2016-02-21
• 公開（公告）號: CN105541841A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 趙明亮
• 申請（專利權）人: 南京正亮醫藥科技有限公司
• 主分類號: C07D471/14
• 分類號: C07D471/14;C07D499/42;C12P37/06;C07D499/18
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技術領域

本發明屬于生物醫藥領域，具體涉及一種6-氨基青霉烷酸的制備方法和青霉素酰化酶激活劑及其在制備6-氨基青霉烷酸中的應用。

背景技術

6-氨基青霉烷酸(6-aminopenicillanicacid，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6-APA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。

生物酶催化法中，若能尋找到青霉素酰化酶的激活劑，或許能進一步提高6-APA的生產效率。目前尚未見相關報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種青霉素酰化酶的激活劑，該激活劑能顯著提高青霉素酰化酶的催化效率，用于制備6-APA時能顯著提高6-APA的生產效率。

上述目的是通過下面的技術方案得以實現的：

一種青霉素酰化酶激活劑，化學結構式如下：

所述的青霉素酰化酶激活劑在制備6-氨基青霉烷酸中的應用。

一種6-氨基青霉烷酸的制備方法，包括如下步驟：

步驟S1，向青霉素發酵液中加入青霉素酰化酶進行裂解反應，同時加入如上所述的青霉素酰化酶激活劑，反應結束后得到包含6-氨基青霉烷酸、苯乙酸和青霉素菌絲的混合液；

步驟S2，將混合液依次經過微濾、超濾分離除去青霉素菌絲和大分子物質，將溶液經過納濾濃縮得到6-氨基青霉烷酸和苯乙酸的濃縮混合溶液；所述微濾、超濾和納濾中所使用的過濾膜為有機膜、陶瓷膜或金屬膜；

步驟S3，將6-氨基青霉烷酸和苯乙酸的濃縮混合溶液進行脫色處理后，使用樹脂將濃縮混合溶液中的苯乙酸吸附分離，得到6-氨基青霉烷酸的水溶液；

步驟S4，調節6-氨基青霉烷酸的水溶液的pH值至6-氨基青霉烷酸的等電點即可得到6-氨基青霉烷酸結晶，過濾洗滌干燥后即可得到6-氨基青霉烷酸。