背景及概述[1][2]
雷帕霉素(Rapamycin)現(xiàn)稱為西羅莫司(Sirolimus),是1975年由Veniza等分離得到的吸水鏈霉菌(Streptomyces hygroscopicus)所產(chǎn)的大環(huán)內(nèi)脂類抗生素。經(jīng)過多年的研究雷帕霉素現(xiàn)已被開發(fā)成為臨床使用的強效免疫抑制劑。同時以雷帕霉素為前體,化學(xué)修飾合成所得的一些結(jié)構(gòu)新穎衍生物,被發(fā)現(xiàn)在免疫抑制、抗癌、抗帕金森氏癥與艾滋病等方面上,具有新的治療作用,其中其合成物Temsirolimus、Everolimus、AP23573已作為抗腫瘤靶向新藥物進(jìn)行臨床研究,雷帕霉素在醫(yī)藥應(yīng)用領(lǐng)域具有廣泛前景。
雷帕霉素
制備[2]
當(dāng)前雷帕霉素的生產(chǎn)主要通過發(fā)酵法生產(chǎn),如中國發(fā)明專利申請公布書CN101486976A所述一般西羅莫司發(fā)酵效價只有200μg/ml左右,發(fā)酵副產(chǎn)物較多,導(dǎo)致后序提取時的層析分離比較困難,工作較為復(fù)雜,酵培養(yǎng)的發(fā)酵液經(jīng)過濾得菌體后經(jīng)甲醇萃取濃縮后,再通過一系列純化工藝如色譜層析、萃取、結(jié)晶等獲得西羅莫司純品,產(chǎn)品收率低于20%。所以該說明書公開了一種吸水鏈霉菌及其應(yīng)用的技術(shù)方案,提供了一種高單位的西羅莫司產(chǎn)生菌,效價為600μg/ml以上,但是產(chǎn)品收率只達(dá)到了30~35%。
CN102443012A公布了一種高純度提取純化方法a.用丙酮或乙醇抽提發(fā)酵液過濾后得到的菌絲體,得到抽提液后,真空濃縮得濃縮抽提液;b.用乙酸乙酯萃取發(fā)酵液過濾后得到的上清液,分離乙酸乙酯相得萃取液,真空濃縮得濃縮萃取液;c.將a中的濃縮抽提液和b中的濃縮萃取液合并得濃縮液,并加入到裝有大孔樹脂的床層進(jìn)行吸附,用丙酮和水的混合溶液作為洗滌劑洗滌大孔樹脂,收集洗脫液并真空濃縮,得濃縮洗脫液;d.用乙酸乙酯萃取c得到的濃縮洗脫液,經(jīng)無水硫酸鈉或無水硫酸鎂脫水后真空濃縮得濃縮液,上樣硅膠柱進(jìn)行層析分離,正庚烷和丙酮混合溶液作為洗滌劑洗滌硅膠柱,正庚烷和丙酮混合溶液作為洗脫劑洗脫硅膠柱,收集洗脫液并真空濃縮得濃縮液;e.將步驟d得到的濃縮液溶于石油醚或乙醚中結(jié)晶,干燥得到雷帕霉素粗品。f.丙酮溶解雷帕霉素粗品,真空濃縮后用乙醚重結(jié)晶,干燥得到雷帕霉素純品。
楊國新等在《海峽藥學(xué)》(2007年,第19卷第17期,25-26頁)文獻(xiàn)中公開:發(fā)酵液經(jīng)離心后得到菌絲體,菌絲體用兩倍量體積的95%酒精分別浸泡兩次,離心棄菌絲渣,合并酒精浸泡液,減壓濃縮去除酒精。殘留液用等體積的乙酸乙酯分別萃取兩次,合并乙酯層并用飽和NaCl溶液洗滌1次,經(jīng)無水Na2SO4干燥1h后,過濾,減壓濃縮除去乙酸乙酯得上柱物。上柱物溶于適當(dāng)體積的洗脫劑(乙酯-石油醚洗脫系統(tǒng)),200~300目硅膠柱層析,分段收集,HPLC檢測,合并含西羅莫司的洗脫液,減壓濃縮,濃縮液經(jīng)乙醚結(jié)晶,洗晶,結(jié)晶。經(jīng)上述制備的西羅莫司結(jié)晶溶于少量的洗脫劑,硅膠(200~300目)柱層析分離,分部收集,分離過程用高效液相跟蹤檢測。合并含西羅莫司的洗脫液,減壓濃縮,濃縮液經(jīng)乙醚結(jié)晶,洗晶,重結(jié)晶得高純度西羅莫司樣品。
美國專利公布說明書US20100029933A1公布了雷帕霉素的純化技術(shù)方案,該方案從發(fā)酵液中純化得到純品純度達(dá)到98.8%,總雜質(zhì)含量小于1.2%,單雜低于0.15%,提純方案為a)用疏水性溶劑萃取發(fā)酵液中的雷帕霉素并濃縮b)加入親水性的溶劑分離雜質(zhì);c)將步驟得到的產(chǎn)物吸附到惰性載體上,用堿和酸連續(xù)洗滌,然后洗脫;d)收集步驟c得到的洗脫液或直接用步驟b中含雷帕霉素的溶液,上硅膠柱,收集洗脫液;e)將步驟d)得到的產(chǎn)物結(jié)晶;f)溶解f步驟中的結(jié)晶品,進(jìn)行疏水作用或反相色譜;并將g重結(jié)晶得到的高哦純度的雷帕霉素但是利用該方法純化收率不高,在一個具體實例中可以得知11kg的雷帕霉素發(fā)酵液最后的純品只有6g,稱取3g純品進(jìn)一步純化結(jié)晶得到2.5g。
朱健等在中國醫(yī)藥工業(yè)雜志發(fā)表的文章《他克莫司產(chǎn)生菌的選育和生產(chǎn)工藝研究》中公開了采用發(fā)酵液板框所得菌體丙酮浸泡,抽提液濃縮或加水稀釋使丙酮濃度<50%(V/V),用大孔吸附樹脂吸附,低濃度的丙酮解析,再以高濃度丙酮解析。濃縮脫除丙酮,雷帕霉素不溶于水而形成沉淀,沉淀用乙醇溶解后結(jié)晶。初次結(jié)晶得到的純度約為90%,乙醇重結(jié)晶1~2次后,純度可提高至95%。
藤澤藥業(yè)工業(yè)公司(徐親民.他克莫司的工業(yè)化研究[J].國外醫(yī)藥抗生素分冊,2000,21(4):151-155)報道采用主要工藝為收集菌絲體,丙酮浸泡,濃縮,經(jīng)過Diaion HP20樹脂處理,洗脫液濃縮后乙酸乙酯萃取,萃取液濃縮后經(jīng)過酸性硅膠柱層析,再次經(jīng)普通硅膠層析,最后通過乙腈重結(jié)晶得到產(chǎn)品。
主要參考資料
[1] 郝俊, 曹國番, 楊潔, 楊懿銘, 李振華, & 楊燕等. (2012). 雷帕霉素對人cd4+cd25+調(diào)節(jié)性t細(xì)胞體外擴增的影響. 現(xiàn)代免疫學(xué), 032(005), 404-411.
[2] 楊震坤, 沈衛(wèi)峰, 張瑞巖, 張建盛, 胡健, & 張奇等. (2006). 雷帕霉素洗脫支架治療冠狀動脈慢性完全性閉塞病變. 中國循環(huán)雜志, 021(002), 110-112.
[3] 陸莉, & 林志彬. (2001). 一種新型的免疫抑制劑--雷帕霉素. 中國藥學(xué)雜志, 036(009), 643-645.