199563. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nebramicin és neomicin típusú antibiotikumok előállítására
X UU 1/ i 4 A találmány tárgya eljárás nebramicin és neomicin típusú antibiotikumok előállítására fermentléből vagy az antibiotikumokat tartalmazó bármely más eredetű vizes oldatból való kinyeréssel és/vagy tisztítással karboxil-típusú ioncserélő gyanta és/vagy adszorpcós gyanta egy vagy több alkalommal történő alkalmazásával oly módon, hogy a gyantára vitel előtt legalább egy alkalommal a fermentlé vagy az antibiotikum tartalmú vizes oldat pH-ját 9,5-12,0 előnyösen 10,2-11,0 értékre állítjuk. A találmány lényegét tulajdonképpen egy nagy hatású tiszitási lépés képezi, amely kétféle módon valósítható meg: a) a lúgos pH tartományba állított antibiotikum bázis (pl. neomicin, tobramicin, kanamicin, apramicin) vizes oldatát gyengén savas kationcseiélő gyantán vezetjük át. Az értékes hatóanyag megkötődik a gyantán, míg az elfolyó lében, és a mosóvízben igen nagy mennyiségű szennyező komponens távozik el. A gyantán megkötött és a szennyeződésektől megtisztított antibiotikum bázist ismert módon ammónium-hidroxid vizes oldatával eluáljuk. b) a lúgos pH tartományba állított antibiotikum bázis (pl. apramicin) vizes oldatát adszorpciós gyantán vezetjük át. A gyantán igen nagy mennyiségű szennyező anyag kötődik meg, így az elfolyó lében és mosóvízben már tisztított antibiotikum távozik. Az így kapott tisztított antibiotikum tartalmú oldatokból az eddig ismert eljárásoknál lényegesen nagyobb kitermeléssel, igen nagy tisztaságú antibiotikum bázis vagy gyógyászatilag elfogadható sója állítható elő. Az aminoglikozid-típusú antibiotikumok előállítása a gyakorlatban többnyire fermentációs úton történik. Kinyerésük a fermentléből megvalósítható pl. extrakcióval (84.708 számú csehszlovák és 160.456 számú magyar szabadalmi leírás), vízben oldhatatlan komplex-sóképzéssel (2.944.939 számú USA-beli szabadalmi leírás) vagy ioncserélő gyantán történő megkötéssel. Az ioncserélő gyanták közül a gyengén savas karbolxil-típusú ioncserélő gyanták váltak be leginkább a gyakorlatban (2.667.441, 3.691.279, 3.962.827, 4.032.404 számú USA-beli és 169.452 számú magyar szabadalmi leírások). Bármely aminoglikozid-típusú antibiotikum megfelelő nagy tisztaságban történő kinyerésének legnagyobb problémája és egyúttal a leginkább munka-, anyag- és energiaigényes művelete az antibiotikumot kísérő rokon vegyületek, inaktív anyagok és színanyagok eltávolítása. Ismeretes ugyanis, hogy az aminoglikozid-típusú antibiotikumokat termelő törzsek (Streptomyces fradiae, Streptomyces tenebrarius, Streptomyces kanamyceticus) a hatóanyagok mellett azokhoz igen hasonló tulajdonságokkal bíró színanyagokat és egyéb, az UV tartományban fényelnyelő inaktív komponenseket is termelnek, amelyek az értékes hatóanyagot a gyártási folyamatban végig kísérik, attól nehezen és körülményesen választhatók el. A szennyező anyagok rontják a hatóanyag kinyerésének esélyeit, az ioncsere hatásfokát, az egyes anibiotikum komponensek egymástól való szelektív szétválasztását, csökkentik a kristályosítás hatásfokát. Jelenlétük miatt nemcsak a gyártás gazdaságossága csökken, hanem problémát jelent a megfelelő tisztaságú humán vagy állatgyógyászati gyógyszerkészítmények, különösen gyógyszerspecialitások előállítására alkalmas termék minőségi követelményeinek teljesítése is. A különféle aminoglikozid-típusú antibiotikumokat kísérő szennyező anyagok mennyiségének csökkentésére számos módszerrel próbálkoztak. A nebramicin-komplex tartalmú fermentlevek feldolgozása során a hatóanyagok elválasztására és egyben tisztítására ismételt ioncserét vagy szefadex oszlopon történő tisztítást iktatnak be, amit az eluátumok nagy mennyiségű aktív szénnel történő derítésével kombinálnak (3.691.279 számú USA-beli, 174.315 számú magyar és 57 54664 számú japán szabadalmi leírás). Azonban nagy mennyiségű aktív szén adagolása esetén is a színanyagoknak és inaktív komponenseknek csak egy része távolítható el, tetemes anyagveszteség mellett. Ugyanakkor a derítés után visszamaradt szennyező anyagok gátolják a tombramicin és kanamicin bázis jó hatásfokkal történő kristályosítását, ami a kihozatal további csökkenését okozza. Még több probléma jelentkezik az apramicin feldolgozása során, mivel az apramicint kísérő színanyagok eltávolítása még nehezebb és nagyobb mennyiségű aktív szén felhasználást igényel. Neomicin tisztítása céljából az ioncserét erősen savas kationcserélő gyantán megismétlik a 2.667.441, 2.944.939 és a 3.005.815 számú USA-beli szabadalmi leírások szerint, vagy különböző adalékanyagokat, például nátrium-fluoritot használnak az 1.360.928 számú francia, nemionos deteigenseket a 116.561 számú csehszlovák, EDTA-t a 3.313.694 számú USA-beli és Wofatit EZ színtelenítő gyantát a 162.943 számú magyar szabadalmi leírás szerint, valamint brómos vízzel történő kezelést az 56.365 számú lengyel, 2 %-os ecetsavval történő mosást a 160.452 számú magyar és hidrogén-peroxidos roncsolást alkalmaznak a 181.748 számú magyar szabadalmi leírás szerint. Ismeretes, hogy az értékes komponenseknek a fermentlében történő növelésére irányuló törekvés, a fermentáció körülményeinek változtatása, együtt jár az inaktív komponensek és színanyagok ugrásszerű növekedésével. Ezért a fent említett módszereket egyre nagyobb mennyiségben alkalmazott aktív szenes kezeléssel szükséges kiegyészíteni a késztermék megfelelő minőségének biztosítására (pl. tobramicin esetében 1 kg termékre számítva 0,4-0,6 kg, apramicin esetében 2,0 kg, neomicin esetében 0,3-0,5 kg aktív szenet használnak). A találmány célja egy olyan eljárás kidolgozása, amely a fermentációs úton előállított aminoglikozidtípusú antibiotikumok (tobramicin, kanamicin, apramicin, neomicin) gyártását az eddig ismert bonyolult és időigényes megoldásoknál egyszerűbbé és gyorsabban megvalósíthatóvá teszi és lényegesen nagyobb kitermeléssel igen tiszta termék gazdaságos előállítására nyújt lehetőséget. A találmány lényegét az a felismerés képezi, hogy a gyengén bázikus aminoglikozid-típusú antibiotikumok karboxil típusú kationcserélő gyantán történő megkötése lúgos pH tartományban az egyes antibiotikumok legbázikusabb csoportjának pK értékével megegyező vagy annál magasabb pH értéken is megvalósítható. A szakirodalomból ismert, az aminoglikozid-típusú antibiotikumok ioncserés feldolgozása során alkalma5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
