[发明专利]一种制备7-氨基头孢烷酸的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及药物合成领域，具体涉及一种采用微生物方法来制备7-氨基头孢烷酸。 

背景技术

7-氨基头孢烷酸，分子量为272.27，是头孢菌素（β内酰胺类）抗生素关健中间体。生产过程是通过生物发酵、化学提炼制取头孢菌C，再由头孢菌C化学裂解或酶解成7-氨基头孢烷酸。7-氨基头孢烷酸有两个活性基团，3-位的乙酰氧基和7-位的氨基，在这两个活性基团上连接不同的侧链，就构成不同性质的头孢类抗生素，可以生成80余种下游头孢抗生素产品，如头孢噻肟钠、头孢曲松钠、头孢美唑钠、头孢呋辛钠、头孢哌酮钠等，因此已成为当今国际抗生素市场的主角。目前国际上生产国家主要集中在意大利、奥地利和西班牙，由于他们大多采用酶法工艺生产，因而7-氨基头孢烷酸产品的化学溶媒残留少、纯度高，一直牢牢占据欧美高端法规市场。国内生产企业主要是采取化学裂解法工艺生产，在生产工艺和质量控制上与国外先进的生产企业还有一定的差距。 

现有技术主要是采用化学裂解法来生产7-氨基头孢烷酸，其主要不足有A．防火防爆要求高。化学法所使用的原材料包括大量的溶媒，这些溶媒在生产过程以及回收过程中具有很强的挥发性以及易燃易爆，其对防火防爆要求等级很高。B．环境污染大。化学法在反应过程中使用大量的二氯甲烷、苯胺和氯硅烷等均为有毒有害的强烈污染源，这些污染源在生产过程中产生的大量高COD、难生化的废水、有害的废气等的治理成本很高。C．生产成本高。化学法生产7-氨基头孢烷酸的通常步骤为：酯化、氯化、醚化、水解、结晶等5个步骤，在生产过程中的使用的溶媒还需专门的回收车间建立回收工序进行回收，同时化学法在生产过程中使用了多种有机溶剂以及蒸汽，承担着较重的能耗成本以及治污成本。D．反应条件苛刻生产过程不易控制。化学法必须在无水条件下反应，所以必须使用头孢菌素C钠盐固体投料，头孢菌素C必须通过结晶干燥除去水分后才能用于7-氨基头孢烷酸的生产。E. 7-氨基头孢烷酸结晶液中杂质多，容易对其结晶过程产生不利影响，造成产品晶型不好，含量低，色级高，稳定性差并且残留溶媒多。另一方面，由于7-氨基头孢烷酸分子内含有比较活泼的β-内酰胺环和游离的伯氨基，稳定性相对较差。在长途运输以及室温放置时间较长时，内酰胺环可能开环，产生的杂质包括去乙酰7-氨基头孢烷酸及去乙酰氧基7-氨基头孢烷酸等，并会进一步形成高分子聚合物. 

发明内容

针对以上问题，本发明提出了一种酶法裂解法制备7-氨基头孢烷酸的方法，使生产过程大大简化，发酵得到的头孢菌素C不需结晶就可用于酶解，生产过程中没有用到有毒溶剂，省掉加保护剂和去保护剂等步骤，产品能够达到高收率、高质量，同时降低成本和减少污染。 

具体的实施步骤如下：在酶反应器中加入头孢菌素C钠盐溶液，再加入D-氨基酸氧化酶氧化，经双氧水中转后，加GL-7氨基头孢烷酸酰化酶裂解，再经结晶，离心过滤，洗涤，干燥，检验即得7-氨基头孢烷酸，纯度在96%以上。 

所述的头孢菌素C钠盐溶液的浓度是4%，其配制步骤：称取48克头孢菌素C钠盐于1200ml烧杯中，加入适量蒸馏水，充分溶解后，用3N氨水调节PH至7.0左右，真空抽滤除去不溶物，加蒸馏水至1200ml，20℃恒温水浴备用，取样HPLC分析。 

所述的氧化酶的投入量为每升头孢菌素C钠盐溶液投入2500u氧化酶。 

所述的酰化酶的投入量为每升头孢菌素C钠盐溶液投入5000u酰化酶。 

氧化过程中酶反应器的温度控制在20℃，氧气的流量保持100L/h，反应器罐上压力0.1±0.01MPa，滴加1.5N 氨水控制反应pH7.2~7.25，每10分钟记录一次pH，当pH上升至7.6-7.8时结束反应，取样HPLC分析。 

中转加双氧水过程是将过氧化氢电极插入氧化反应液中，滴加3ml 过氧化氢的质量分数是10%的双氧水，控制过氧化氢读数10~40ppm，取样HPLC分析。 

酰化过程中酶反应器的温度控制在20℃，在氧化中转溶液中滴加3N氨水控制反应pH8.3~8.4，控制反应温度20℃，每10分钟记录一次pH值，当PH值能维持3-5min不变时，停止反应，取样HPLC分析。