6-氨基青霉烷酸（6-APA）的制备工艺及中控质量研究

摘要

6-氨基青霉烷酸(6-APA)是青霉素的母核，是半合成β-内酞胺抗生素生产的重要中间体。目前，我国6-氨基青霉烷酸生产的问题在于：收率偏低，产品不够稳定，质量与国外产品有差距，生产成本高。 通过反复实验和调研，发现提高产品质量和收率的关健在于裂解反应及结晶晶型。为了系统优化6-氨基青霉烷酸制备过程及提高产品质量，本文着重从以下几方面着手：6-氨基青霉烷酸固定化酶PGA-L01裂解反应最佳条件的确定、6-氨基青霉烷酸晶习研究、6-氨基青霉烷酸物理化学特性的测定、HPLC法对青霉素G钾裂解反应过程中相关物质的检测。 本文以石药集团河北中润制药公司生产的酰化酶PGA-L01作为裂解青霉素G钾的固定化酶，对青霉素G钾的浓度、酶促反应的最佳温度、pH值，酶的稳定性等进行了研究；考察不同物理化学环境下6-氨基青霉烷酸反应结晶得到的产品晶习，重点分析相关杂质对6-氨基青霉烷酸晶习的影响；对6-氨基青霉烷酸溶解度、溶液粘度及密度等物理性质进行了研究；利用高效液相色谱法对青霉素裂解过程中的青霉素G钾、6-氨基青霉烷酸和苯乙酸进行检测，监控反应进程，同时检测副产物BPA的生成，确保产品质量。 本文通过研究，确定了裂解反应的最佳条件：酶浓度PGA-L01/青霉素G钾为90ku/Kg，底物浓度为8.0％(W/V)，反应温度为30℃，反应pH值为8.5。不同物理环境下得到的6-氨基青霉烷酸晶习不同。溶液的过饱和度、温度及杂质的存在均对6-氨基青霉烷酸晶习有明显的影响。 在6-氨基青酶烷酸溶液中，随温度升高，6-氨基青霉烷酸溶解度增加。随温度降低，溶液的密度及粘度增加。 在青霉素裂解反应中，青霉素G钾裂解生成6-氨基青霉烷酸和苯乙酸(PAA)，同时青霉素G钾水解生成青霉噻唑酸(BPA)，对青霉素裂解反应无利。通过对青霉素裂解液中的主要成分6-氨基青霉烷酸、青霉素G钾、苯乙酸及青霉噻唑酸进行检测，更好的控制裂解的转化率，提高产品的质量及收率。 目的：通过研究固定化青霉素酰化酶PGA-L01裂解青霉素工业钾盐(青霉素G钾)生产6-氨基青霉烷酸的反应机理，确定了最佳裂解实验条件。 方法：通过研究温度、pH值对酰化酶PGA-L01的影响，通过正交实验和位级趋势分析，确定了固定化青霉素酸化酶PGA-L01裂解青霉素G钾的最佳工艺反应条件。 结果：pH值、温度、底物浓度对产率、转化率、裂解时间、酶活性均有一定的影响。 结论： 1.PGA-L01酶在缓冲液中的稳定性研究在pH固定情况下，随温度的升高，酶PGA-L01的失活率逐渐增大。 在保持温度不变时，当pH在4.0-9.0的范围内，酶PGA-L01的失活率与pH的变化无关；当pH大于9.0时，随pH的增加，PGA-L01的失活率增大。 2.酶催化裂解青霉素G钾温度、pH、底物浓度的确定裂解反应温度28℃-30℃导致转化率之和随温度升高增加非常缓慢。继续增大温度不仅对转化率的增加影响不大，而且当反应温度高于32℃时会加速酶蛋白变性，导致酶活性降低，因此反应温度30℃是比较理想的条件。反应pH值由8到8.5再到9.0时，转化率之和不断增加，形成了当pH值不断增加，转化率之和也不断增加的趋势：当pH＞8.5时，随pH的增加，PGA-L01的失活率明显增大，从而导致酶活性降低、产率降低，因此是pH值8.5比较理想的条件。

目录

声明

摘要

第一部分6-氨基青霉烷酸固定化酶PGA-L01裂解反应速率及稳定性因素的研究

前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

结论

参考文献

第二部分6-氨基青霉烷酸晶习研究

前言

材料与方法

结果

附图

讨论

结论

参考文献

第三部分6-氨基青霉烷酸物理化学特性的测定

前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

结论

参考文献

第四部分HPLC法对青霉素G钾裂解反应过程的分析研究

前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

结论

参考文献

结论

综述6-氨基青霉烷酸的工艺研究进展

致谢

个人简历