201807. lajstromszámú szabadalom • Eljárás biomasszamentes avoparcin antibiotikum előállítására
HU 201807B A találmány tárgya új eljárás biomasszától mentes avoparcin antibiotikum előállítására. A találmány szerinti eljárást úgy végezzük, hogy az antibiotikumot vizes közegből, savas körülmények között montmorülonit-agyagon adszorbeáljuk, majd az antibiotikumban dús anyagot vizes bázissal kezelve kapjuk az antibiotikumot. Az avoparcin kereskedelmi forgalomban levő, fontos antibiotikum, amelyet hústermelő állatok táplálékában alkalmaznak növekedésük meggyorsítása céljából. Ezt az antibiotikumot általában fermentációs eljárással állítják elő; maga az antibiotikum lényegében két, vízben oldható glikopeptidből áll, amelyeket az alábbiakban az avoparcin alfa- és béta-komponensének nevezünk. Ezeket a komponenseket a következő közlemények ismertetik: WJ. McGraham és társai, Az avoparcir komponeseinek szerkezete”, JAm.Chem.Soc. i02,1671 (1980); valamint JAm.Chem.Soc. 101,2337 (1979). Állatok takarmányadalékaként alkalmazva az avoparcint általában az állatok takarmányába vagy azzal együtt adagolták alkil-szulfát-komplexénck alakjában az előállítása során kapott száraz anyagokkal - azaz a biomasszával - együttesen. A gyakorlatban ezt a terméket a következő lépésekből álló eljárással állították elő: (1) az antibiotikumot tartalmazó, fermentációs folyamatból eredő biomasszát megsavanyították; (2) a megsavanyított keveréket szűrősegédanyaggal és alkáli-fém-alkil-szulfáttal kezelték; (3) az így kezelt, savanyított keveréket szűrték; és (4) az így kapott szilárd anyagot megszárították. A szilárd anyag az avoparcin alkil-szulfátkomplexét, a szűrősegédanyagot és a biomasszát tartalmazta. Jóllehet az így előállított terméket jó hatásfokkal alkalmazták állatok növekedési sebességének a meggyorsítására, és közel egy évtizeden át semmiféle, nem kívnatos mellékhatásról vagy toxicitási problémákról nem számoltak be, a terméket tartalmazó biomassza viszonylag alacsony koncentrációja a piacképességét (értékesítési lehetőségeit), valamint adagolási formáinaklehetőségeit bizonyos mértékig korlátozták. Bár a technika jelenlegi állása szerint az avoparcin-alkil-szulfát-komplexek finomított formában, micélliummentesen is előállílhatók, a jelenleg ismert eljárások nem kielégítők az olyan nagyméretek (térfogatok) szempontjából, amelyek a hústermelő ipar által igényelt avoparcin-alkil-szulfát-komplex mennyiségnek megfelelnek. E méreteket ugyanis korlátozza a szűrés időtartamának a meghosszabbodása, valamint a jelentős mennyiségű energia és/vagy üzemanyagfogyasztás, amelyet a száraz, stabüis termék előállításához szükséges szárítás igényel. Ezenkívül a léptéknövelés során kapót t avoparcin-alkil-szulfát-komplex fizikai tulajdonságai és külseje is némi kívánnivalót hagy maga után. A technika jelenlegi állása szerint ismert, ipari jelentőségű eljárások annyiban korlátozottak, hogy a termékben a hatóanyag koncentrációját egyrészt az előállítási folyamat jellege, másrészt a fermentációs eljárások jelenlegi helyzete korlátozza. A jelenleg ismert eljárásokkal folyamatosan legfeljebb 17- 18% maximális hozamot érnek el. A termékben levő hatóanyag koncentrációja teljes mértékben függ a fermentációba vitt törzstől, és sarzsról sarzsra elke1 rülhetetlenül, jelentősen változik. Minőségi és mennyiségi szempontból nehéz pontosan meghatározni a fermentáció számos komponensét, valamint a kapott termékek valamennyi komponensét, amelyek a hatóanyagon kívül jelen vannak. Továbbá, a kapott komponensek jellege és viszonylagos koncentrációja sarzsról sarzsra változik. Ezenfelül a jelenleg ismert eljárásokkal gyártott termékek fizikai és kémiai tulajdonságai korlátozzák a kiszerelt formák (készítmények) típusait is. A 4 485 102 számú egyesült államokbeli szabadalmi leírás tökéletesített eljárást ír le megnövelt hatású avoparcin-alkilszulfát-komplex elkülönítésére olyan módon, hogy a terméket adszorbeálják, és egyes szennyezéseket olyan szorpciós közegben távolítanak el, amely az antibiotikumot nem tartja magában. A találmány tárgya mindezek alapján eljárás nagy hatóanyagtartalmú, biomasszamentes avoparcin előállítására. A találmány szerint lényegében úgy járunk el, hogy az avoparcint savas körülmények között, vizes közegből montmorillonit-agyagon adszorbeáljuk, majd az így kapott, avoparcinban dús agyagot vizes bázissal kezelve jutunk az avoparcinhoz. Azt találtuk, hogy nagy hatóanyagtartalmú, biomasszától mentes avoparcin kapható olyan módon, hogy az antibiotikumot vizes közegből, savas körülmények között adszorbeáljuk, így az antibiotikumot a fermentációs biomasszából eltávolítjuk, s így számos problémát elkerülhetünk, amelyek a technika jelenlegi állása szerint ismert eljárásokban felmerülnek, mivel ezek az eljárások a szennyezéseket távolítják el az antibiotikumból. A találmány szerinti eljáráshoz olyan adszorbensnek kell rendelkezésre állnia, amely egyrészt megfelelően nagy kapacitással rendelkezik az avoparcin adszorbeálására vizes oldatból, az avoparcin stabüitásával összeegyeztethető körülmények között; másrészt lehetővé teszi az avoparcin kinyerését az adszorbensről vizes eluálással olyan körülmények között, amelyek az avoparcin lebomlását nem idézik elő; az abszorbensnek olcsónak, és - előnyösen - az előállítási eljárásba visszavihetőnek (rcciklizálhatónak) kell lennie; továbbá az adszorbens sűrűségének legalább 2-nek (tömeg/terfogat g/m) kell lennie, hogy az adszorbens elkülönítése az „üres” fermentléből és a szilárd micéliumtól differenciális centrifugálás útján lehetővé váljék. Meglepő módon azt találtuk, hogy olyan, természetben előforduló és kémiailag módosított agyagok, amelyek a montmorillonit sejtes szerkezetével rendelkeznek - s amelyeket közös néven montmorülonitoknak nevezünk - a fenti követelményeknek eleget tesznek. Mind a természetes, mind a kémiailag módosított montmorillonit-agyagok vizes oldatból, savas körülmények között 8-12 tömeg% avoparcint adszorbeálnak. Ezekről az adszorbensekről az avoparcin vizes-alkálikus eluálással, előnyösen 10,5-10,9 pH-érték mellett könnyen kinyerhető. Azt találtuk továbbá, hogy a montmorülonitok adszorpciós képessége az ismételt felhasználás során nem romlik. Ezek az agyagok hidratált nátriumés/vagy kalcium-magnézium-alumínium-szilikátok, amelyek a montmorillonit sejtszerű szerkezetével rendelkeznek. E szerkezetet az jellemzi, hogy két 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
