本发明公开了一种3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸的制备工艺，属医药技术领域。本发明所述方法将头孢菌素酰化酶和头孢菌素酯酶混合后，加入头孢菌素C提取液，然后加酸结晶、洗涤、干燥，得到固体3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸。该方法只需一步常温裂解反应和一次结晶过程，工艺路线短，污染小，产品摩尔收率在85%以上，适合工业化生产。
1.一种3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：a.分别称取7.5KU头孢菌素酰化酶和3.1KU头孢菌素酯酶混合后用无盐水洗涤，投入到2.0L酶反应器中；b.取浓度为56.7g/L的醋酸钠解析的头孢菌素C纳滤浓缩液用无盐水配制1.2L浓度为
36.8g/L的头孢菌素C溶液，投入到2.0L酶反应器中，搅拌速度400rpm，用3mol/L的氨水控制pH为8.10，温度20℃，反应90min后，将反应液转入2L烧杯中，过量的头孢菌素酰化酶和头孢菌素酯酶被酶反应器底部筛网截留；c.将反应液降温到5℃，滴加10%盐酸调节pH至5.80，静置养晶30min，然后继续滴加盐酸至pH4.08，养晶4h，抽滤，用100ml水洗二次，用100ml的1：1丙酮水洗二次，50℃干燥3h得到固体3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸。技术领域
本发明涉及一种药品中间体的制备工艺，具体地说是一种3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸的制备工艺，属于医药技术领域。
背景技术
3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸简称D-7-ACA，由于其结构中7位氨基和3位羟基较活泼，因而可以根据需要引入不同侧链合成一系列头孢类抗生素，如头孢克肟、头孢呋辛、头孢匹罗、头孢卡品酯、头孢地尼、头孢他定等。随着头孢类抗生素用量的增加和新型头孢类抗生素的开发，医药生产中对D-7-ACA的需求也在不断增加。目前制备D-7-ACA的方法主要有化学法、化学生物酶法和生物酶法三种。化学法一般先将头孢菌素C提取液制成其钠盐或锌盐，再通过酯化、氯化、醚化和水解四步反应得到7-氨基头孢烷酸（7-ACA）溶液，加氨水结晶得到7-ACA，然后再将7-ACA溶解，用氢氧化钠裂解得到D-7-ACA，此方法从头孢菌素C提取液到D-7-ACA的摩尔收率一般在65%左右。xa0化学生物酶法一般先将头孢菌素C提取液制成其钠盐，然后用D-氨基酸氧化酶和戊二酰-7-ACA酰化酶催化得到7-ACA溶液，加盐酸结晶，然后再将7-ACA溶解，用氢氧化钠或头孢菌素酯酶裂解得到D-7-ACA，此方法从头孢菌素C提取液到D-7-ACA的摩尔收率一般在67%左右。生物酶法一般以以头孢菌素C提取液为原料，先用D-氨基酸氧化酶催化制备戊二酰-7-ACA溶液，再用戊二酰-7-ACA酰化酶和头孢菌素酯酶催化制得D-7-ACA，此方法从头孢菌素C提取液到D-7-ACA的摩尔收率一般在70%左右。上述制备方法中，化学法和化学生物酶法工艺路线长，并且都要经历头孢菌素C钠盐（或锌盐）、7-ACA、D-7-ACA三次结晶过程，由于结晶过程产品损失多，导致该方法收率低。此外，化学法采用的裂解，需要高温、高压和低冷，而反应物料中使用的有机溶剂如二氯甲烷、苯胺、氯硅烷等均为有毒有害的强污染物，还使用大量强酸强碱，使得D-7-ACA的生产要承担较重的能耗成本与治污成本。化学生物酶法中先采用酶法制备得到7-ACA，然后再用化学法裂解或酶法裂解得到D-7-ACA，由于酶法裂解7-ACA在结晶时面临结晶产品发粘、难以离心和干燥的问题，需要添加溶媒辅助结晶，并且需使用大量的分离设备，导致能耗和人工成本增加。现有的生物酶法采用两步酶裂解过程，操作繁琐。并且D-氨基酸氧化酶的氧化裂解过程需要大量的纯氧和动力消耗，增加了人工和运行成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺路线短、产品收率高、污染小、成本低，适于工业化生产的制备3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸的工艺。本发明所述技术问题是通过采用以下技术方案解决的。一种3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸的制备工艺，包括如下步骤：a.xa0将头孢菌素酰化酶和头孢菌素酯酶混合，备用；b.xa0将浓度为30～45g/L的头孢菌素C提取液加入到步骤a所得酶混合物中，滴加浓度为3mol/L的氨水调节pH8.0～8.5，控制反应温度为14～25℃，反应时间为80～150min，所得反应液备用；c.xa0将步骤b所得反应液通过加酸结晶、洗涤、干燥得到固体3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸。上述制备工艺，所述步骤a中头孢菌素酰化酶的量以1L头孢菌素C提取液投入4.0～10.0KUxa0头孢菌素酰化酶计，头孢菌素酯酶的量以1L头孢菌素C提取液投入2.0～4.0KU头孢菌素酯酶计。上述制备工艺，所述步骤b中头孢菌素C提取液为经碳酸氢钠、醋酸钠或醋酸铵解析的头孢菌素C纳滤浓缩液。上述制备工艺，所述步骤c为滴加10%盐酸调节pH至5.8～6.2，静置养晶30min，然后继续滴加10%盐酸至pHxa03.8～5.2，养晶4h，抽滤，用1：1丙酮水混合液洗涤，xa0再40～50℃干燥2～4h得到3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸固体。本发明所提供的制备工艺，制备3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸只需一步常温反应和一次结晶过程，工艺路线短，基本不使用溶媒，从头孢菌素C提取液和3-去乙酰基头孢菌素C提取液到3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸的摩尔收率可达到85%以上，产品收率高。此外，与现有技术相比，无论是能源消耗，还是动力成本、人工成本、环保成本都比现有化学法、化学生物酶法和生物酶法低很多，使用本方法生产成本比现有化学法可降低40%左右，比现有化学生物酶法可降低30%左右，比现有生物酶法可降低15%左右。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细说明。实施例中所用分析方法：1.头孢菌素酰化酶的酶活测定：配制重量百分比为2%的头孢菌素C（CPC）溶液（用50mmol/Lxa0pH8.0的磷酸缓冲液配制），取50ml配制液置于100ml烧杯中，控制温度25℃，用0.1mol/L的氢氧化钠控制pH8.0，称取0.6g头孢菌素酰化酶倒入上述反应液中，计时7min，记录2min、7min的氢氧化钠消耗量。头孢菌素酰化酶活的定义为：1个头孢菌素酰化酶酶活单位（U）是指在25℃时，PH8.0，1分钟内将1μmol头孢菌素C（CPC）溶液转化成7-ACA所需酶的量。2.头孢菌素酯酶（CE）的酶活测定：配制5%的头孢菌素C（CPC）溶液（用20mmol/Lxa0pH8.0的磷酸缓冲液配制）,取40ml配制液置于100ml烧杯中，控制温度25℃，用0.1mol/L的氢氧化钠控制pH8.0，称取0.3g头孢菌素酯酶倒入上述反应液中，计时5min，记录2min、5min的氢氧化钠消耗量。头孢菌素酯酶酶活的定义为：1个头孢菌素酯酶酶活单位（U）是指在25℃时，pH8.0，1分钟内将1μmol头孢菌素C转化成去乙酰头孢菌素Cxa0（D-CPC）所需酶的量。3.HPLC检测条件色谱柱：phenomenex（菲罗门）填料：Geminixa05umxa0C18xa0xa0流动相配制：缓冲液：1.54gxa0xa0NH4COOCH3xa0→xa01000mLxa0xa0pH=6.0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0缓冲液:乙腈=95:5xa0xa0检测波长:xa0260nmxa0柱温箱温度：25℃流速:xa01.2mL/min检测方法：精确取1ml样品稀释到适宜浓度，用0.45μm膜过滤，注射20μl溶液到HPLC。保留时间：xa0D-CPCxa02.5minxa0，D-7-ACAxa02.7min，DO-CPCxa03.3min，DO-7-ACAxa0xa03.5min，xa0CPCxa05.5min，xa07-ACAxa06.5min。实施例1a．分别称取4.1KUxa0头孢菌素酰化酶和2.2KU头孢菌素酯酶混合后用无盐水洗涤，投入到2.0L酶反应器中；b.xa0取浓度为45.6g/L的碳酸氢钠解析的头孢菌素C纳滤浓缩液用无盐水配制1.2L浓度为30.2g/L的头孢菌素C溶液，投入到2.0L酶反应器中，搅拌速度400rpm，用3mol/L的氨水控制pH为8.05，温度18℃，反应80min后，将反应液转入2L烧杯中（头孢菌素酰化酶和头孢菌素酯酶被酶反应器底部筛网截留）；c．将反应液降温到5℃，滴加10%盐酸调节pH至xa05.85，静置养晶30min，然后继续滴加盐酸至pH4.01，养晶4h，抽滤，用100ml水洗二次，用100ml的1：1丙酮水洗二次，50℃干燥3h得到固体3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸，总摩尔收率85.7%。实施例2a.xa0分别称取7.5KUxa0头孢菌素酰化酶和3.1KU头孢菌素酯酶混合后用无盐水洗涤，投入到2.0L酶反应器中；b.xa0取浓度为56.7g/L的醋酸钠解析的头孢菌素C纳滤浓缩液用无盐水配制1.2L浓度为36.8g/L的头孢菌素C溶液，投入到2.0L酶反应器中，搅拌速度400rpm，用3mol/L的氨水控制pH为8.10，温度20℃，反应90min后，将反应液转入2L烧杯中（头孢菌素酰化酶和头孢菌素酯酶被酶反应器底部筛网截留）；c.xa0将反应液降温到5℃，滴加10%盐酸调节pH至5.80，静置养晶30min，然后继续滴加盐酸至pHxa04.08，养晶4h，抽滤，用100ml水洗二次，用100ml的1：1丙酮水洗二次，50℃干燥3h得到固体3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸，总摩尔收率86.4%。实施例3a.xa0分别称取10KUxa0头孢菌素酰化酶和4.0KU头孢菌素酯酶混合后用无盐水洗涤，投入到2.0L酶反应器中；b.xa0取浓度为56.7g/L的醋酸钠解析的头孢菌素C纳滤浓缩液用无盐水配制1.2L浓度为44.6g/L的头孢菌素C溶液，投入到2.0L酶反应器中，搅拌速度400rpm，用3mol/L的氨水控制pH为8.30，温度20℃，反应90min后，将反应液转入2L烧杯中（头孢菌素酰化酶和头孢菌素酯酶被酶反应器底部筛网截留）；c．将反应液降温到5℃，滴加10%盐酸调节pH至6.10，静置养晶30min，然后继续滴加盐酸至pHxa04.04，养晶4h，抽滤，用100ml水洗二次，用100ml的1：1丙酮水洗二次，50℃干燥3h得到固体3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸，总摩尔收率86.2%。对比实施例1xa0xa0xa0化学法：1、钠盐制备：用头孢菌素C纳滤浓缩液，加入2.5倍体积丙酮，低温养晶3h后抽滤，干燥得头孢菌素钠盐。2、酯化：先加入头C钠盐50g，二氯甲烷50ml，搅拌10分钟；再加入25ml，xa0N,N-二甲基苯胺、28ml三甲基氯硅烷后，酯化保温。3、氯化：投入五氯化磷32.5g，控制返温至-30~-35℃搅拌反应2小时。4、醚化：加入乙二醇控制-2~0℃，保温反应1.5小时。5、水解：加入纯化水后，静置分相。6、萃取：向水解液中加入二氯甲烷，加氨水调节PH值9，然后，分出二氯甲烷。7、结晶：缓慢加入盐酸到出晶，养晶30分钟，继续调pH到3.5得7-氨基头孢烷酸。8、然后再将7-氨基头孢烷酸溶解，用氢氧化钠裂解得到3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸液体。9、将3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸液体降温至10℃一下，用盐酸调pH至4.04，养晶4h，抽滤。10、洗涤、干燥，总摩尔收率xa065.2%。对比实施例2xa0xa0xa0化学生物酶法：1、钠盐制备：用头孢菌素C纳滤浓缩液，加入2.5倍体积丙酮，低温养晶3h后抽滤，干燥得头孢菌素钠盐。2、头孢菌素钠盐用无盐水配制1.2L浓度为31.3g/L的头孢菌素C溶液，投入到2.0L酶反应器I中；3、称取2.7KUxa0D-氨基酸氧化酶，用无盐水洗涤后投入到酶反应器I中，搅拌速度400rpm，用3mol/L的氨水控制pH为7.3～7.5，温度20℃，通氧量0.1vvm，罐压1.0～1.2bar，反应50min后，将反应液转入酶反应器II中（D-氨基酸氧化酶被酶反应器底部筛网截留）；4、分别称取3.2KU戊二酰-7-ACA酰化酶用无盐水洗涤，投入到酶反应器II中，搅拌速度400rpm，用3mol/L的氨水控制pH为8.0，温度20℃，反应80min后，将反应液转入2L烧杯中（戊二酰-7-ACA酰化酶被酶反应器底部筛网截留）；5、然后再将7-氨基头孢烷酸溶液用氢氧化钠裂解得到3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸液体。6、将裂解液降温到5℃，滴加10%盐酸调节pH至xa05.40，静置养晶30min，然后继续滴加盐酸至pH4.01，养晶4h，抽滤，用100ml水洗二次，用100ml的1：1丙酮水洗二次，50℃干燥3h得到固体3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸，总摩尔收率67.8%。对比实施例3xa0xa0xa0两步生物酶法：1．取浓度为85.1g/L的醋酸钠解析的3-去乙酰基头孢菌素C纳滤浓缩液用无盐水配制1.2L浓度为33.2g/L的3-去乙酰基头孢菌素C溶液，投入到2.0L酶反应器I中；2．称取4.0KUxa0D-氨基酸氧化酶，用无盐水洗涤后投入到酶反应器I中，搅拌速度400rpm，用3mol/L的氨水控制pH为7.1～7.6，温度20℃，通氧量0.2vvm，罐压1.4～1.5bar，反应60min后，将反应液转入酶反应器II中（D-氨基酸氧化酶被酶反应器底部筛网截留）；3．分别称取4.9.0KU戊二酰-7-ACA酰化酶用无盐水洗涤，投入到酶反应器II中，搅拌速度400rpm，用3mol/L的氨水控制pH为8.4，温度20℃，反应80min后，将反应液转入2L烧杯中（戊二酰-7-ACA酰化酶被反应器底部筛网截留）；4．将反应液降温到5℃，滴加10%盐酸调节pH至5.47，静置养晶30min，然后继续滴加盐酸至pHxa04.02，养晶4h，抽滤，用100ml水洗二次，用100ml的1：1丙酮水洗二次，50℃干燥3h得到固体3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸，总摩尔收率70.5%。