王曉軍 白海龍 劉萬蓮 李麟基

（寧夏泰益欣生物科技有限公司，寧夏銀川 750205）

硫氰酸紅霉素（Erythromycin Thiocyanate），別名高力霉素;紅霉素硫氰酸鹽，外觀為白色結(jié)晶性粉末，微溶于水，易溶于甲醇、乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑[1]。紅霉素為大環(huán)內(nèi)酯類抗生素藥物，紅霉素通過與細(xì)菌核蛋白體的50S亞基結(jié)合，來抑制轉(zhuǎn)肽作用或者信使核糖核酸移位，從而抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成，抵抗細(xì)菌感染，良好的藥用性使得紅霉素使用廣泛，但同時(shí)抗生素污染環(huán)境也同樣值得注意[2]。

硫氰酸紅霉素屬大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，本品在堿性溶液中抗菌作用較強(qiáng)，但當(dāng)pH值低于4時(shí)，抗菌作用幾乎完全消失。分子中含有一個(gè)14元內(nèi)脂環(huán)、兩分子糖苷及一份子硫氰酸，分子量：793.02結(jié)構(gòu)式如圖1所示。

圖1 硫氰酸紅霉素結(jié)構(gòu)式

大環(huán)內(nèi)酯類化合物已成為臨床應(yīng)用僅次于β-內(nèi)酰胺類抗生素的第二大類抗感染藥物，因?yàn)槠涠靖弊饔眯?、安全性高、抗菌活性好和無過敏反應(yīng)，所以在臨床治療上具有重要的地位。第一代大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，是指紅霉素及其酯類衍生物，產(chǎn)品包括紅霉素、琥乙紅霉素、硬脂酸紅霉素、紅霉素碳酸乙酯、醋硬脂紅霉素、乳糖酸紅霉素和依托紅霉素等[3]。

國外20世紀(jì)60～70年代曾報(bào)道過,由硫氰酸紅霉素可以改善紅霉素在水中的溶解度或減少苦味兒改善藥物動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，降低毒副作用等,同時(shí)又具有紅霉素的抗菌活性因而得到應(yīng)用，我國每年約生產(chǎn)21萬噸抗生素，約占世界總量的60%，涉及36種抗生素化合物，其中過半的抗生素被用于養(yǎng)殖業(yè)。據(jù)報(bào)道，養(yǎng)殖業(yè)大約90% 的抗生素都是在亞治療濃度下使用的，其中70%是為了預(yù)防疾病，30%是為了促進(jìn)生長[4]?？股厮幬镏屑s有85%的產(chǎn)品是以固體形式提供的，硫氰酸紅霉素便是以固體形式提供的。在晶體藥物產(chǎn)品生產(chǎn)中，結(jié)晶工序通常是其精制純化的終端工序，最終決定了藥物的質(zhì)量，也決定了藥品的藥效與穩(wěn)定性[5]。同時(shí)，結(jié)晶收率的提高，對(duì)于提高醫(yī)藥產(chǎn)品的總收率與降低成本也起著關(guān)鍵性的作用。因此，結(jié)晶不僅是藥物生產(chǎn)中的一種分離及提純手段，更是制備具有醫(yī)藥活性及特定狀態(tài)固體藥物的一種不可缺少的關(guān)鍵步驟。因此，本文研究硫氰酸紅霉素制備精制結(jié)晶工藝控制及工藝優(yōu)化。

1.儀器與試劑（見表1和表2）

表1 所用主要試劑列表

表2 所用主要設(shè)備儀器列表

2.材料與方法

2.1 材料來源

硫氰酸紅霉素粗品由寧夏泰益欣生物科技有限公司提供。

2.2 方法

2.2.1 方法一

加入結(jié)晶液體積10%～20%的純化水，用50%的冰醋酸調(diào)節(jié)pH至6.5～7.5，流加結(jié)晶液體積5%～7%的30%NaSCN溶液。結(jié)晶溫度控制在42℃～46℃，保溫養(yǎng)晶60min～180min（過程檢測(cè)pH值保持在6.5～7.0)。

2.2.2 方法二

不加水，用50%的冰醋酸調(diào)節(jié)pH至6.5～7.5，流加結(jié)晶液體積的5%～7% 40%NaSCN溶液。結(jié)晶溫度控制在42℃～46℃，保溫養(yǎng)晶60min～180min（過程檢測(cè)pH值保持在6.5～7.0)。

2.2.3 方法三

利用反應(yīng)結(jié)晶特點(diǎn)，進(jìn)行梯度分步結(jié)晶。

一次結(jié)晶：用50%的冰醋酸調(diào)節(jié)結(jié)晶液pH至7.8～8.0，流加結(jié)晶液體積3%的30%NaSCN溶液。結(jié)晶溫度控制在42℃～46℃，保溫養(yǎng)晶30min。

二次結(jié)晶：進(jìn)行熱過濾，過程保溫進(jìn)行，收集母液進(jìn)行二次結(jié)晶。流加結(jié)晶體積2.5%的30%硫氰酸鈉，補(bǔ)加結(jié)晶液體積10%～20%的純化水降溫結(jié)晶，最終降至10℃左右養(yǎng)晶30min進(jìn)行過濾。

2.3 梯度結(jié)晶硫氰酸鈉加量篩選

硫氰紅霉素為反應(yīng)結(jié)晶，合適量的反應(yīng)物更能控制結(jié)晶成品的質(zhì)量，因此對(duì)梯度結(jié)晶，一、二次硫氰酸鈉加量進(jìn)行以下篩選：一次加量分別為2.5%、3.0%、3.5%。二次加量分別為3.0%、2.5%、2.0%。

3.檢測(cè)要求

色譜條件：用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；檢測(cè)波長為215nm，色譜柱：4.6mm×150mm×3.5μm，流速為1.1ml/min，柱溫為 40℃。

流動(dòng)相：0.020mol/L磷酸氫二鉀緩沖溶液：乙腈=60:40，量取 0.020mol/L 磷酸氫二鉀緩沖溶液 600ml，量取乙腈400ml，用稀磷酸溶液調(diào)節(jié)pH值為9.60～9.80，混勻脫氣，即得。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

4.1 粗品與丙酮比例選擇

用運(yùn)行業(yè)現(xiàn)有工藝篩選出最佳粗品與丙酮溶解比例，計(jì)算最優(yōu)溶液效價(jià)。取用硫氰酸紅霉素粗品，用丙酮溶解，溶解溫度控制在38℃～46℃，以硫氰酸紅霉素粗品質(zhì)量：丙酮體積 1:1.2、1:1.5、1:1.8、1:2.1、1:2.4比例進(jìn)行最優(yōu)溶劑加量選擇；

用飽和鹽水洗脫色素及水溶性雜質(zhì)。加入溶解液體積2.5%的飽和鹽水?dāng)嚢柘礈?0min～15min，洗滌完成后靜置10min分離底部水相，重復(fù)此步驟3遍后開始結(jié)晶，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 粗品與丙酮比例篩選結(jié)果

由表3可知，粗品與丙酮比例從1:1.2增加至1.8時(shí)，成品A含量由82.2升高至86.65時(shí)又開始下降，粗品量不變?cè)诒恿吭黾訒r(shí)，1:1.8比列下成品質(zhì)量與收率為最優(yōu)加量，收率及紅霉素A含量最高。

4.2 結(jié)晶方法選擇

通過3種結(jié)晶方法進(jìn)行結(jié)晶對(duì)比，檢測(cè)結(jié)果見表4和表5。

表4 結(jié)晶方法對(duì)比結(jié)果

表5 梯度硫氰酸鈉加量篩選結(jié)果

通過上表數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，梯度結(jié)晶一次晶組分高達(dá)90%，兩次結(jié)晶平均收率高達(dá)80.23%，相較于其他兩種方法，梯度結(jié)晶制備產(chǎn)品質(zhì)量及收率更好。

通過表4、表5篩選結(jié)果可以看到，反應(yīng)結(jié)晶中反應(yīng)物加量對(duì)梯度結(jié)晶一次晶質(zhì)量有影，通過不同NaScN加量可以看到，先2.5%后3.0%一次晶平均組分為88.2%，總收率80.2%。先3.0%后2.5%一次晶平均組分為90.5%，總收率為84.3%。先3.5%后2.0%一次晶平均組分86.1%，總收率為81.1%，因此最終確定一次結(jié)晶硫氰酸鈉加量為3.0%，二次結(jié)晶硫氰酸鈉加量為2.5%為最優(yōu)加入量。

由圖2、圖3可知，反溶劑加入結(jié)晶體系中（反溶劑為水），溶液中產(chǎn)生的局部過飽和度也越高，系統(tǒng)就會(huì)瞬時(shí)形成大量的晶核以降低整個(gè)體系過飽和度，這樣系統(tǒng)的結(jié)晶速率會(huì)產(chǎn)生較大的波動(dòng)。結(jié)晶系統(tǒng)不能維持一個(gè)較穩(wěn)定的結(jié)晶速率，則形成的晶體粒度差異大，粒度分布不均勻，同時(shí)容易夾帶雜質(zhì)。大量硫氰酸鈉加入同理。

圖2 方法一制備成品

圖3 方法二制備成品

由圖4可知，梯度結(jié)晶系統(tǒng)能夠維持一個(gè)較穩(wěn)定的結(jié)晶速率，符合硫氰酸紅霉素結(jié)晶條件。晶體晶型相對(duì)完整且內(nèi)部包裹雜質(zhì)較少，晶體透亮。將紅霉素的整個(gè)結(jié)晶過程分段控制，采用在較高的溫度下結(jié)晶，然后逐漸添加硫氰酸鈉及降溫養(yǎng)晶的方法，從而達(dá)到圖4制備成品晶型。

圖4 方法三制備成品

5.結(jié)論

運(yùn)用梯度結(jié)晶方法，能夠維持一個(gè)較穩(wěn)定的結(jié)晶環(huán)境，控制硫氰酸酸鈉加量從而控制反應(yīng)結(jié)晶速率，形成的晶體粒度差異較小，粒度分布較為均勻，同時(shí)不容易在晶體內(nèi)部夾帶雜質(zhì)，最終獲得硫氰酸紅霉素成品組分≥90%，整體收率能夠達(dá)到84.3%左右。