树脂分离纯化硫酸新霉素中硫酸弗拉菌素

丁振东　王珍　张泽

摘 要：硫酸新霉素属于氨基糖苷类抗生素，我们对硫酸新霉素的纯化工艺进行了研究。本文考察了LX-117SS树脂吸附量，预洗剂浓度和预洗剂用量对硫酸弗拉菌素质量和收率的影响，实验结果表明：最佳工艺参数是吸附量为50g/L，低浓度氨水0.34%～0.36%、高浓度氨水0.43%～0.46%，预洗剂用量为7～8倍树脂体积。解析液经浓缩、成盐、脱色、喷干制备硫酸弗拉菌素，产品收率达到95%，质量符合欧洲药典9.0和企业标准，该工艺适合工业化生产。

关键词：硫酸新霉素;离子交换树脂;纯化;硫酸弗拉菌

硫酸新霉素作为硫酸弗拉菌素的粗品，由硫酸新霉素B和C及其他杂质组成，其中硫酸新霉素B（硫酸弗拉菌素）含量约65%。硫酸新霉素B和硫酸新霉素C二者互为立体异构体，硫酸新霉素B的抗菌活性是新霉素C的60倍，硫酸新霉素C抗菌活性相对较低，但其毒性是硫酸新霉素B的300倍，硫酸弗拉菌素的抗菌活性是硫酸新霉素的1.3倍，但其毒性只相当于硫酸新霉素的1/60。

关于硫酸弗拉菌素的制备，目前研究主要包括2个方面：一是将新霉素发酵液用树脂吸附后，使用洗脱液解析得到解析液，再经过浓缩、脱色、甲醇结晶，干燥得到硫酸弗拉菌素。该工艺存在的缺点主要是结晶过程使用甲醇，成本高，产品中甲醇残留高;二是新霉素发酵液经提取、成盐、喷干制备硫酸弗拉菌素粗品，粗品进行树脂分离纯化制备硫酸弗拉菌素，该工艺存在的问题是粗品分离纯化使用的树脂吸附量小，解析收率低，原材料消耗大，导致成本高，产能低[1]。

离子交换树脂广泛使用于制药行业且效果较好，本文使用已经筛选的离子交换树脂用于硫酸弗拉菌素的纯化，提高工艺水平和产品竞争力。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

LX-117SS树脂，西安蓝晓科技新材料股份有限公司;氨水，盐酸，氢氧化钠，硫酸，亚硫酸氢钠，分析纯，国药集团化学试剂有限公司;硫酸新霉素，新宇药业股份有限公司。

TP-DIGI300/2型旋光仪，PHS-3C型酸度计，上海精密科学仪器有限公司;ERE-5210A型旋转蒸发仪，DJSB-20/20型低温冷却水循环泵，安徽美高化工有限公司;LPG-25喷雾干燥机，江苏先锋干燥工程有限公司;ICS-6000HPIC高压离子色谱，赛默飞世尔科技有限公司。

1.2 方法

向树脂柱中加入已经活化的LX-117SS树脂，根据树脂体积和上柱量，计算硫酸新霉素重量，用20倍纯化水将硫酸新霉素充分溶解至澄清;然后将配置溶液滴加至层析柱内，并控制出口流速0.3BV/h进行吸附，吸附结束，滴加低浓度氨水预洗，控制出口流速0.5BV/h;低浓度氨水预洗结束，滴加入高浓度氨水进行预洗，控制出口流速0.5BV/h，预洗结束开始收料;收料同时，开始进氨水进行解吸，控制流速0.5BV/h，继续解吸至旋光为0;解吸液在真空条件下进行浓缩至旋光度>20;向浓缩液中缓慢加入配制好的稀硫酸至pH6.6～7.2，同时控制温度20℃～35℃;按浓缩液体积的0.1%加入NaHSO3和适量的活性炭，搅拌1～2h，精滤得到脱色液;用喷雾干燥法进行干燥，干燥后的原粉由塔体全部进入旋风分离器进行汽固分离，用清洁烘干的玻璃杯接收。

2 结果与讨论

硫酸弗拉菌素的分离纯化工艺研究工作包括：①吸附量优化;②预洗剂浓度;③预洗剂用量优化。

2.1 吸附量优化

树脂对硫酸新霉素的吸附量，影响硫酸弗拉菌素的质量和收率。因此，通过比较产品的质量及收率，确定最佳吸附量。不同吸附量时，产品的质量和收率如表1所示。

由表1可知：①产品的质量符合EP9.0标准[9]和企业标准，但增加吸附量杂质去除率呈增加趋势;②吸附量45g/L时收率最高，但杂质比吸附量50g/L高，结合产量、成本以及产品质量高端化，我们将树脂吸附量定为50g/L。

2.2 预洗剂浓度优化

为了考察预洗剂浓度对解吸液质量的影响，我们把树脂吸附量定为50g/L，以不同浓度预洗进行实验（低浓度氨水为0.30%～0.40%，高浓度氨水为0.40%～0.50%）。结果表明：低浓度氨水0.35%、高浓度0.45%预洗，产品质量最佳。因此，我们将预洗浓度定为低浓度氨水0.34%～0.36%、高浓度氨水0.44%～0.46%，小试验证三批产品质量如表2所示，产品质量符合企业标准。

2.3 预洗剂用量优化

实验过程中发现，0.35%氨水预洗主要去除色素和杂质C，为了确定0.35%氨水用量，跟踪检测实验数据（重点关注杂质C）。

低浓度预洗14h～22h时，预洗液C杂质含量约为1.0%，由于浓度偏低，去除C杂质能力差异较小。所以考慮减少生产工时及成本，将预洗时间定为14h～16h，预洗剂用量为7BV～8BV。

2.4 杂质分析

分离纯化工艺点确定后，我们跟踪分离纯化过程中各杂质变化情况。①0.35%的氨水预洗主要去除杂质RRT0.65

和杂质RRT0.80;②0.45%的氨水预洗主要去除杂质C和杂质G;③整个预洗过程中对杂质RRT0.76去除效果较差。

硫酸新霉素经树脂分离纯化前后，杂质C、杂质RRT 0.65和杂质RRT0.76去除情况如表4～6所示。树脂分离纯化对杂质C、杂质RRT0.65和杂质RRT0.76的去除率分别为>95%、≥95%和30～50%。结合硫酸新霉素质量和硫酸弗拉菌素的企业标准，硫酸新霉素的质量标准定为：杂质C<15%，杂质RRT0.65<3%，单杂<1%。

2.5 工艺验证

硫酸新霉素制备硫酸弗拉菌素工艺确定后，小试三批验证产品质量和收率如表3所示。产品质量和收率均符合企业要求。

3 结论

①LX-117SS型树脂吸附量定为50g/L，预洗时低浓度氨水0.34%～0.36%、高浓度氨水0.44%～0.46%，低浓度氨水预洗7BV～8BV，产品质量符合EP9.0和企业标准，收率达到95%;②我们的分离纯化工艺具有质量好，收率高等优点，同时没有使用甲醇，综合成本低，提高了产品的竞争力。

参考文献：

[1]李瑞民，陈学军，赵亮等.一种从硫酸新霉素发酵液中提取硫酸弗拉菌素的方法： CN101343295A[P].2009.1.14.

作者简介：

丁振东（1987- ），男，籍贯：安徽宿州，工程师，硕士研究生，研究方向为药物合成及分离纯化。