一種新型水溶性乳糖酸替米考星的制備

張寶華，史蘭香，郭瑞霞

（石家莊學(xué)院 化工學(xué)院，河北 石家莊 050035）

0 引言

替米考星是一種大環(huán)內(nèi)酯類畜禽專用抗菌藥，具有抗菌活性強(qiáng)、抗菌譜廣、無交叉耐藥性等特點(diǎn)，是畜禽細(xì)菌感染性疾病治療的首選藥物，主要用于治療牛、綿羊、豬、雞等動(dòng)物由敏感菌引起的感染性疾病，特別是畜禽呼吸道感染疾病.但是由于替米考星在水中的溶解度很低，僅為253 mg/L（25℃），嚴(yán)重阻礙了其在臨床上的應(yīng)用.將難溶性藥物制備成鹽類前體藥物是增加難溶性藥物在水中溶解性的一個(gè)有效途徑.近年來，為了增加替米考星在水中的溶解性，將替米考星制備成蘋果酸替米考星復(fù)鹽[1]、富馬酸替米考星復(fù)鹽[2]、丁二酸替米考星復(fù)鹽[3]、替米考星-糖精復(fù)合物[4]和磷酸替米考星[5]等的新方法已有報(bào)道.這些復(fù)鹽或復(fù)合物在不同程度上改善了替米考星的水溶解性，但易溶于水的替米考星鹽的種類仍然較少，有待開發(fā).筆者借鑒將紅霉素制備成乳糖酸紅霉素[6]、將阿奇霉素制備成乳糖酸阿奇霉素[7]來改善它們的水溶性，以乳糖酸和替米考星在水中反應(yīng)制備了新型水溶性乳糖酸替米考星，收率達(dá)98.7%，質(zhì)量合格.乳糖酸替米考星易溶于水，可用于注射液的制備.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

FTIR920傅立葉變換紅外光譜儀（島津公司）；Perkinelmer元素分析儀（珀金埃爾默公司）；WZZ-2B自動(dòng)旋光儀（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；Agilent 1100型高效液相色譜儀（安捷倫公司）；替米考星（浙江盛通生物科技有限公司）；732強(qiáng)酸型離子交換樹脂（上海樹脂有限公司）；其他試劑均為分析純.

1.2 方法

1.2.1 乳糖酸溶液的制備

取732強(qiáng)酸型離子交換樹脂，裝柱，用2 mol/L的鹽酸浸泡24 h后將鹽酸排放，再用純水清洗至pH=6，燈檢箱內(nèi)檢查無Cl-后備用.

將35%的乳糖酸鈉溶液60 L加入裝有上述處理好的離子交換樹脂的交換柱中，測(cè)定流出液的pH值，當(dāng)pH=2時(shí)開始收集流出液，即乳糖酸溶液，流出液的pH值為3時(shí)，停止收集，收集到80 L乳糖酸溶液，濃度為145 g/L，調(diào)整乳糖酸溶液pH值為2.0，0℃下保存?zhèn)溆?

1.2.2 乳糖酸替米考星鹽的制備

將28.40 g（32.7 mmol）替米考星加入到預(yù)冷至6～9℃的250 mL純水中，攪拌30 min，制備成替米考星懸浮液.然后慢慢滴加161.6 mL濃度為145 g/L的乳糖酸溶液（65.4 mmol），控制滴加速度為15～20 mL/min，控制反應(yīng)液pH值為6.9～7.2，滴畢，保持反應(yīng)溫度在6～9℃，反應(yīng)8 h后，反應(yīng)液變澄清，加入占反應(yīng)液總體積0.1%的活性炭，攪拌30 min，過濾，濾液冷凍干燥，得到乳糖酸替米考星白色粉末51.18 g，收率為98.7%，合成路線見圖1.替米考星含量54.24%[HPLC測(cè)定，測(cè)定條件：C18色譜柱（5 μm，4.6 mm×250 mm），乙腈+四氫呋喃+磷酸二丁胺+水為流動(dòng)相（110:55:25:805），流速1.0 mL/min，檢測(cè)波長285 mn，柱溫30℃].元素分析：分子式 C70H124N2O37，計(jì)算值 C，53.02；H，7.88；N，1.77，實(shí)測(cè)值 C，52.96；H，7.83；N，1.79；MS（m/z）1 584.7[M-H]+.

1.2.3 乳糖酸溶液濃度測(cè)定方法

精密量取10 mL乳糖酸溶液，加3滴甲基紅溶液指示劑，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定至終點(diǎn)（溶液由紅色突變?yōu)槌壬鶕?jù)式（1）計(jì)算乳糖酸溶液濃度X（g/L）.

式中V1代表消耗的NaOH溶液的體積，mL；C代表NaOH溶液的濃度，mol/mL；M代表358.3 g/mol；V2代表乳糖酸溶液的體積，mL.

2 結(jié)果與討論

2.1 乳糖酸溶液pH值的影響

乳糖酸溶液顯酸性，替米考星顯堿性，適宜pH值的乳糖酸溶液才能制備出接近人體pH值的合格乳糖酸替米考星產(chǎn)品.以替米考星含量、有關(guān)物質(zhì)和單一雜質(zhì)為指標(biāo)，考察了乳糖酸溶液的pH值對(duì)反應(yīng)的影響（表1）.結(jié)果顯示，乳糖酸溶液的pH值為2.0時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量最好.

2.2 加料方式的影響

按1.2.2節(jié)的方法，考察不同加料方式對(duì)反應(yīng)的影響（表2）.結(jié)果表明，將乳糖酸溶液滴加到替米考星懸浮液中的加料方式優(yōu)于將替米考星懸浮液滴加到乳糖酸溶液中的加料方式.

2.3 反應(yīng)溫度的影響

控制其他條件不變，按1.2.2節(jié)的方法，考察反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)的影響（表3）.結(jié)果表明，反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)收率有較大影響.當(dāng)溫度為6～9℃時(shí)，產(chǎn)物收率和質(zhì)量最好.隨著反應(yīng)溫度升高，有關(guān)物質(zhì)含量增大，原因是替米考星分子結(jié)構(gòu)含內(nèi)酯結(jié)構(gòu)、縮酮結(jié)構(gòu)和多個(gè)羥基結(jié)構(gòu)，較高溫度下易發(fā)生水解等副反應(yīng).

圖1 合成路線

表1 乳糖酸溶液的pH值的影響

表2 加料方式的影響

表3 反應(yīng)溫度的影響

2.4 反應(yīng)時(shí)間的影響

控制反應(yīng)溫度為0～5℃，其他條件不變，按1.2.2節(jié)的方法，考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響（表4）.結(jié)果表明，反應(yīng)時(shí)間低于8 h時(shí)，反應(yīng)不完全，產(chǎn)物收率偏低，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間大于8 h時(shí)，產(chǎn)物收率和質(zhì)量也降低.說明反應(yīng)時(shí)間延長后，會(huì)導(dǎo)致替米考星水解等副反應(yīng)發(fā)生，所以最佳反應(yīng)時(shí)間為8 h.

表4 反應(yīng)時(shí)間的影響

2.5 乳糖酸溶液濃度的影響

控制反應(yīng)溫度為6～9℃，反應(yīng)時(shí)間為8 h，其他條件不變，按1.2.2節(jié)的方法，考察乳糖酸溶液濃度對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果見表5.從表5可以看出，乳糖酸溶液的濃度較低時(shí)，產(chǎn)品收率和質(zhì)量好，提高乳糖酸溶液的濃度，產(chǎn)品質(zhì)量和收率均降低，考慮反應(yīng)器的體積大小問題，乳糖酸溶液濃度優(yōu)選135～150 g/L.

2.6 替米考星懸浮液濃度的影響

控制反應(yīng)溫度為6～9℃，反應(yīng)時(shí)間為8 h，乳糖酸溶液濃度為145 g/L，其他條件不變，按1.2.2節(jié)的方法，考察替米考星懸浮液濃度對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果見表6.從表6可以看出，替米考星懸浮液濃度為60～100 g/L時(shí)，對(duì)反應(yīng)有利，但替米考星懸浮液濃度過低會(huì)造成反應(yīng)器體積增大，冷干耗能變大，所以最佳替米考星懸浮液濃度為80～100 g/L.

2.7 乳糖酸溶液滴加速度的影響

控制乳糖酸溶液的滴加速度，避免因反應(yīng)體系的pH值變化幅度過大導(dǎo)致更多有關(guān)物質(zhì)產(chǎn)生.在上述優(yōu)化的條件下，按1.2.2節(jié)的方法，考察乳糖酸溶液滴加速度對(duì)反應(yīng)的影響（表7）.結(jié)果表明，乳糖酸溶液滴加速度為15～20 mL/min最好.

表5 乳糖酸溶液濃度的影響

表6 替米考星懸浮液濃度的影響

表7 乳糖酸溶液滴加速度的影響

2.8 終點(diǎn)pH值的影響

在上述優(yōu)化的條件下，按1.2.2節(jié)的方法，考察終點(diǎn)pH值對(duì)反應(yīng)的影響（表8）.結(jié)果表明，終點(diǎn)pH值為6.9～7.2時(shí)，乳糖酸替米考星的收率達(dá)98.7%，質(zhì)量最好.

2.9 乳糖酸替米考星長期穩(wěn)定性考察

取3批干燥的乳糖酸替米考星，在25±2℃干燥的條件下，放置24個(gè)月，分別于0，6，12，24個(gè)月取樣，測(cè)定替米考星含量，對(duì)有關(guān)物質(zhì)和單一雜質(zhì)進(jìn)行長期穩(wěn)定性考察（表9）.結(jié)果表明，乳糖酸替米考星基本穩(wěn)定.

3 結(jié)論

在替米考星懸浮液濃度為80～100 g/L，乳糖酸溶液濃度為135～150 g/L，pH值為2.0，反應(yīng)溫度為6～9℃，反應(yīng)時(shí)間為8 h，乳糖酸溶液滴加速度為15～20 mL/min，終點(diǎn)pH值為6.9～7.2的條件下，制備了一種新型水溶性乳糖酸替米考星，收率達(dá)98.7%，替米考星含量為54.24%.乳糖酸替米考星易溶于水，在25±2℃干燥的條件下，放置24個(gè)月，穩(wěn)定.

表8 終點(diǎn)pH值的影響

表9 乳糖酸替米考星長期穩(wěn)定性考察