192775. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aminociklitolok, aminociklitol-aminoglikozid antibiotikumok és származékaik elválasztására
2 192775 3 Találmányunk tárgya eljárás aminociklitolok, aminociklitol-aminoglikozid antibiotikumok és félszintetikus származékaik ioncserés kromatográfiás elválasztására és vizes oldataikból való előállítására, a komponensek ammonium formában levő, gyengén savas kationcserélő gyantán történő megkötése és ammónium-hidroxidok oldattal való kromatografálása, majd a kívánt komponensek só formában való kinyerése útján. Ismeretes, hogy az aminociklitol-aminoglikozid antibiotikumok és félszintetikus származékaik előállítása során a célterméket számos más, hasonló szerkezetű vegyülettől kell elválasztani a megkívánt tisztaság érdekében. Az aminociklitol-aminoglikozid antibiotikumok bioszintézise során sok, a céltermékhez hasonló szerkezetű aminoglikozid molekula is keletkezik, tovább a fermentlé mindig tartalmaz bioszintetikus intermediereket is. Ezen anyagok mennyiségét a végtermékben előirt határérték alatt kell tartani. Számos esetben célszerű azonban ezeket a melléktermékeket is tiszta állapotban izolálni, hiszen nem egy ilyen melléktermék komoly terápiás hatással rendelkezik (pl. gentamicin B és gentamicin Bi). A fermentléből izolált bioszintetikus intermedierek (pl. a garamin) pedig félszintetikus származékok kindulási anyagai lehetnek. Az aminociklitol-aminoglikozid antibiotikumok félszintetikus származékainak előállításakor (több azonos funkciós csoport jelenléte miatt) mellékreakciókkal és így melléktermékek megjelenésével kell számolni. Ezért az aminociklitol-aminoglikozid antibiotikumok és félszintetikus származékaik előállításához kellő hatásfokot biztosító, megfelelő kapacitású, üzemi méretben is alkalmazható elválasztási módszerre van szükség. Az eddig ismert eljárások túlnyomó többségében az elválasztást oszlopkromatográfiával végzik. Közismert, hogy az oszlopkromatográfiánál az oszlop elválasztóképessége, az elválasztás hatásfoka függ az oszlop terhelésétől, vagyis az oszlopra felvitt anyag mennyiségétől. Minél nagyobb az oszlopra felvitt elválasztandó anyagkeverék mennyisége, annál nagyobbak lesznek az átfedések és romlik a kihozatal. Gazdaságossági szempontból célszerű minél jobb kihozatalt biztosító terheléssel dolgozni. A túl alacsony terhelés azonban a nyers- és segédanyagfelhasználás, valamint a termelékenység szempontjából kedvezőtlen. Az aminociklitol-aminoglikozid antibiotikumok elválasztására a gyakorlatban alkalmazott eljárások két nagy csoportra oszthatók. Az adszorpciós kromatográfiás módszeréknél az allófázis legtöbbször szilikagél vagy cellulózpor, a mozgó fázis pedig különböző összetételű oldószerelegy, leggyakrabban kloroform-metanol-ammónium-hidroxid rendszer. Az ilyen kromatográfiás eljárásokkal sok komponenst tartalmazó elegyek is jó hatásfokkal választhatók szét, az oszlop terhelhetősége azonban kicsi. Az eddig publikált adatok szerint a szilikagéles elválasztások kapacitása 5-20 g aminoglikozid bázis/liter állófázis. A módszer üzemi kivitelezésénél komoly hátrány az üzemi léptékű oszlopok ellenállása. Az eluensként használt kloroform-metanol-ammónium-hidroxid elegy mérgező és erősen agresszív, alkalmazása speciális szerkezeti anyag (teflon) felhasználását követeli meg. Szilikagéles kromatográfiás elválasztásokat Írnak le többek között a 3 828 021, a 3 651 042 és a 4 085 208 lajstromszámú amerikai egyesült államokbeli szabadalmak, a 818 431 lajstromszámú belga szabadalom. Az eljárások másik nagy csoportja álló- _ fázisként ioncserélő gyantát alkalmaz (Pirotta és társai: Előadás a IV. Ioncserés Szimpóziumon, 1980.) Erősen bázikus anioncserélók esetén az eluens ionmentes víz, gyengén savas kationcserélők alkalmazása esetén az eluens vizes ammónium-hidroxid oldat. Az ioncserés kromatográfiás módszerek hátránya, hogy az elválasztás esetén nem elég hatékony, az átfedések miatt a kivént termék alacsonyabb hatásfokkal nyerhető csak ki, vagy egyáltalán nem izolálható tisztán. Az elválasztás mértéke erősen függ az oszlop terhelésétől. így pl. a 168 778 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás szerinti nyers gentamicin szulfátból jó hatásfokkal izolálható gentamicin C komplex mellett melléktermékként gentamicin X, gentamicin A, gentamicin B és Bi sziszomicín többé-kevésbé tiszta állapotban. A leírt eljárás szerint az oszlop kapacitása azonban csupán 25 g bázis/liter gyanta, vagyis alig jobb, mint a szilikagéles eljárásoké. Ha a gyantaoszlop terhelését 50- -60 g bázis/liter gyanta értékre emeljük, akkor elsősorban a kisebb mennyiségben jelenlévő anyagok elválása romlik, a gentamicin C komplex kihozatala alig változik. így pl. a 174 695 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás szerinti 52 g bázis/liter gyanta terhelés mellett a gentamicin B és Bi már nem válik el egymástól, hasonlóképpen a gentamicin A és a gentamicin X sem választható el. A félszintetikus aminociklitol-aminoglikozid származékok előállításához az eddig ismertetett ioncserés kromatográfiás eljárásokban az oszlop terhelhetősége erősen függ a reakcióktól, azok szelektivitásától, valamint a védöcsoportok alkalmazásától, továbbá attól is, hogy végterméket vagy intermediert állítanak—e elő. A végtermék tisztaságát biztosító kromatográfiás lépéseknél az oszlop kapacitása az esetek többségében alacsony (20— -30 g bázis/liter gyanta). Ilyen eljárást írnak le pl. a 3 796 698 és a 3 796 699 lajstromszámú amerikai egyesült államokbeli szabadalmak, a 172 446 és a 175 575 lajstromszámú magyar szabadalmak. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
