一种达托霉素的干燥方法与流程

本发明涉及医药领域，具体是一种针对达托霉素固体干燥处理的优化方法，通过结合超声真空干燥与氮气沸腾干燥技术，实现高效、低溶剂残留及水分控制的达托霉素干燥工艺。

背景技术：

1、达托霉素是自链霉菌发酵液中提取得到一种由十三个氨基酸组成的全新结构的环脂肽类抗生素，20世纪80年代由美国礼来公司发现，1997年由cubist制药公司研发成功。其主要作用于耐药菌，如万古霉素的肠球菌(vre)、对糖肽抗生素等敏感的金黄色葡萄球菌(gisa)、耐甲氧西林的金葡菌(mrsa)、耐青霉素的肺炎链球菌(prsp)及凝固酶阳性金黄色葡萄球菌(cns)等，均呈现良好活性。

2、

3、达托霉素的结构复杂、稳定性较差，在湿、热条件下容易衍变为达托霉素杂质，直接化学全合成较困难，现阶段达托霉素都为发酵产物；达托霉素发酵过程中会产生大量的色素、杂质等副产物，发酵液中的达托霉素在提取过程中也容易衍变成达托霉素杂质，因此需要通过后续提纯工艺来获得更高纯度的最终产物。常用的对达托霉素发酵液进行后续的提纯工艺包括：发酵液经陶瓷膜过滤或静态吸附或溶媒萃取、大孔树脂梯度吸附解析、离子交换树脂梯度吸附解析、纳滤浓缩、反相高压制备等，得到终产物，经过液相色谱法进行测试，现有技术已经可以制备色谱纯度达到大于98％(达托霉素杂质含量低于2％)的达托霉素。尽管这种终产物中达托霉素杂质含量低于2％，但是终产物中仍然含有水以及残留的有机溶剂，他们不被作为达托霉素纯度计算时的杂质。过高的水分残留在达托霉素内不利于产品的稳定(衍变为达托霉素杂质)，同时过高的有机溶剂残留亦对人体健康可能造成危害。故需对达托霉素中残留的水分和有机溶剂进行控制在较小范围内。

4、达托霉素湿品固体是通过发酵工艺制得发酵液后，通过固液分离、柱层析、膜浓缩等分离得到含有达托霉素的溶液，再通过异丙醇、乙酸乙酯等有机溶剂结晶、过滤后获得的水和/或溶剂的质量含量在50％以上的达托霉素中间产品。由于达托霉素湿品固体含水和有机溶剂过多，因此必须采用干燥技术进行干燥，目前的干燥技术能够使得达托霉素的含水和有机溶剂的质量含量降低到5％以下。对达托霉素干燥的方法已有不少文献报道，已知工艺有：采用冻干的工艺，采用喷雾干燥的工艺，采用常规的真空干燥工艺，上述现有工艺中有些能耗高，难已大规模的产业化生产；有些干燥条件苛刻，时间长，难以保证达托霉素在干燥过程中分解少，难以获得高纯度的最终产物。例如公开号为cn113004373a的专利文献中介绍达托霉素的干燥方法为冷冻干燥工艺，需要长时间冷冻使得溶剂和水升华，因此该工艺能耗较高，同时由于冷冻工艺要求将待干燥的达托霉素分散平铺在冷冻干燥设备中，而冷冻干燥设备通常空间有限、容纳量有限，导致无法大规模的冷冻干燥；公开号cn110548130a的专利文献中介绍达托霉素的干燥方法为喷雾干燥，干燥条件为高热条件(喷雾干燥时，控制进风温度为220-180℃，控制出风温度为115-105℃)，达托霉素在湿热条件下容易衍变为达托霉素杂质，因此该工艺不利于达托霉素的稳定；同时喷雾干燥会使用喷嘴，具有粘稠特点的待干燥达托霉素湿品会导致喷嘴逐渐被堵塞。

5、公开号为cn114344447a的专利文献中公开了一种注射用达托霉素及其制备方法，包括以下步骤：(a)将达托霉素发酵液过滤，滤液导入离子交换树脂进行富集吸附、纯水洗涤、nacl水溶液洗脱、nacl水溶液解吸，收集解吸液，超滤浓缩，得到浓缩滤液a；(b)将浓缩滤液a导入大孔吸附树脂进行富集吸附、纯水洗涤、乙醇水溶液洗脱、乙醇水溶液解吸，收集解吸液，超滤浓缩，得到浓缩滤液b；(c)将浓缩滤液b导入聚合物树脂进行吸附、纯水洗涤、乙酸钠水溶液洗脱、乙酸钠水溶液解吸，收集解吸液，超滤浓缩，得到浓缩滤液c；(d)将浓缩滤液c导入c18树脂进行吸附、乙醇水溶液洗涤、乙醇水溶液解吸，收集解吸液，超纳滤浓缩，去除内毒素，得到浓缩滤液d；(e)在浓缩滤液d中加入盐溶液进行结晶，再经抽滤、淋洗、干燥后得到达托霉素粉状物，将达托霉素粉状物溶解，用强酸阳离子树脂对达托霉素水溶液进行脱盐，得到脱盐液；(f)调节脱盐液ph值后除菌过滤，灌装，冻干后即得所述注射用达托霉素。该达托霉素水分含量为0.4％-0.6％。该技术在步骤(f)仍采用的“冻干”方法将达托霉素水分含量控制到0.4％-0.6％，与cn113004373a采用的方法类似，能耗高，难以大批量生产。并且当达托霉素的含水量控制到5％以下时能够保证达托霉素的稳定性，因此开发一种以发酵后含水率及有机溶剂残留总量较高的达托霉素湿品为原料，高效、低能耗、能规模化生产且干燥条件温和的达托霉素干燥方法将含水量控制到5％以下尤为重要。

技术实现思路

1、针对上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种优化达托霉素干燥工艺的方法，通过采用超声真空干燥与氮气沸腾干燥相结合的方式，有效降低溶剂残留，精确控制产品水分含量，降低能耗，提高干燥效率及产品质量。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种达托霉素的干燥方法，该方法包括以下步骤：

3、(1)将溶剂和/或水的总质量含量为50％以上的达托霉素湿品固体进行超声真空干燥，得到达托霉素固体中间品；

4、(2)将经过超声真空干燥的达托霉素固体中间品在干燥氮气沸腾干燥设备中进行沸腾干燥，得到达托霉素终产物。

5、本发明首先采用超声真空干燥方法，打开达托霉素结晶体内疏散通道，在真空干燥的条件下，使达托霉素湿品固体内的溶剂快速挥发，提高真空干燥效率。再通过通入氮气沸腾干燥，干燥过程中在隔氧条件下进行，既能快速干燥水分，又能有效控制杂质增长。此技术方案必须先进行超声真空干燥，后进行氮气沸腾干燥；如果先进行氮气沸腾干燥，达托霉素固体湿品会呈糖浆状，糊在氮气沸腾干燥设备的筛板上，无法均匀干燥、无法快速干燥。

6、在步骤(1)中，超声真空干燥在超声真空干燥箱中进行，达托霉素湿品固体是将发酵液通过异丙醇、乙酸乙酯、丙酮或者甲醇等有机溶剂结晶之后得到的含有达托霉素的粗品，其溶剂和/或水的总质量含量在50％以上。本发明要将达托霉素湿品固体在短时间内干燥到水分含量控制在2.9％-4.6％之间。

7、超声真空干燥是指将达托霉素湿品固体在超声环境和真空环境中进行干燥。

8、进一步地，步骤(1)中，在真空环境下进行干燥，真空度设定为-0.085mpa至-0.07mpa，温度控制在28℃以下。

9、真空度过高，不利于蒸发出来的汽体的流动，蒸发的有机溶剂、水容易附着在达托霉素湿品固体表面，导致固体表面糖化，阻止固体内部的有机溶剂、水挥发，导致干燥时间过长。水分和有机溶剂的挥发会带走部分热量，如果干燥过程不加热，会导致达托霉素固体的温度持续降低，不利于水分和有机溶剂的继续蒸发，因此将干燥温度控制在20℃以上，但达托霉素在湿热条件下容易衍变为达托霉素杂质，因此温度控制在28℃以下。即优选将温度控制在20-28℃范围内，从而一方面降低达托霉素衍变为达托霉素杂质的量，另一方面保持较高的干燥效率。

10、术语“糖化”是指达托霉素固体表面有较多的有机溶剂、水时，会表面溶解形成像糖浆或者蜂蜜一样的粘稠物。

11、进一步地，步骤(1)中，超声真空干燥使用超声波间歇干燥，功率设定在200-300w之间，每次超声时间控制在10-20分钟，两次超声之间间隔5-10分钟。

12、进一步地，步骤(1)干燥至溶剂残留量达到1500-3000ppm时结束此阶段，此阶段通常需要2.5-4小时。

13、术语“间歇干燥”是指每超声一段时间(为一次超声干燥)后停止超声一段时间再进行下一次超声干燥。

14、超声波起到一个震动作用，有利于产品分散，达托霉素结晶出来的湿品随着有机溶剂、水的挥发，在超声波作用下，达托霉素能在“真空”的环境下分散开，避免开箱粉碎的操作。间歇超声是为了防止持续超声导致局部震动过多而造成局部温度过高，因为局部温度过高导致的湿热条件会促进达托霉素杂质的产生。在此功率范围和时间范围内超声处理可以使达托霉素固体能震动分散，过高的功率浪费能源，超声时间是能将产品分散即可，太长反而容易导致温度升高，使得达托霉素中的杂质增长。步骤(1)干燥至溶剂残留量达到1500-3000ppm时结束，经过试验验证，当溶剂残留量在此范围内时，达托霉素固体中间品即形成淡黄色粉末状(图1)，粉末状的达托霉素固体中间品才可以进行氮气沸腾干燥，如果溶剂残留量太高，将导致达托霉素固体中间品糖化呈坨状(图2)，无法采用氮气沸腾干燥的方式进行进一步的干燥；溶剂残留量可以通过气相色谱仪测定。

15、在步骤(2)中，使用干燥的氮气作为介质，控制干燥温度在25-30℃之间，风量设定为40-100m3/h。进行沸腾干燥，干燥时间控制在30-60分钟。进一步地，干燥完成后，确保达托霉素的水分含量控制在2.9％-4.6％之间。

16、氮气有隔绝氧气的作用，同时作为气流，带走产品中的水分和残留溶剂。结晶出来的达托霉素湿品固体呈粘稠的糖浆状，直接氮气干燥无法将产品吹成“沸腾”状态，从而导致达托霉素湿品固体干燥不均匀，无法达到将达托霉素的水分含量控制在2.9％-4.6％之间的目的。故本发明先用真空干燥，将达托霉素湿品固体干燥成粉末状固体(此时水分含量高于4.6％)，再进行氮气沸腾干燥干燥。温度在25-30℃之间能够防止达托霉素分解成达托霉素杂质，同时具有相对较高的干燥效率；风量设定为40-100m3/h能够提高干燥的效率，使得氮气沸腾干燥的时间控制在30-60分钟就可以达到达托霉素的水分含量控制到2.9％-4.6％之间的目的。

17、步骤(1)中温度控制到28℃以下，因为在负压条件下，溶剂和水的沸点会降低，提供28℃以下的温度可以保证溶剂和水的蒸发，同时兼顾达托霉素不过快分解为杂质。而步骤(2)控制到30℃以下，因为沸腾干燥时间相对于真空干燥时间更短，可以适当提高2℃，保证溶剂和水的快速蒸发，同时兼顾达托霉素不过快分解为杂质。

18、术语“沸腾干燥”是指：利用气流将物料烘干，具体来说，湿物料放在筛板上，干燥介质(通常是气体)从下面经筛孔吹入，将物料吹成沸腾状，以达到加速干燥的目的。氮气沸腾干燥设备是一种常用的设备，可以进行混合、制粒、干燥。本技术利用其干燥功能对达托霉素固体中间品进行干燥，不使用氮气沸腾干燥设备的混合、制粒功能。

19、连接词“和/或”表示被连接的两个词语是“和”的关系，或者被连接的两个词语是“或”的关系，例如溶剂和/或水，表示“溶剂和水”、溶剂、水中的任意一种。

20、与现有技术相比，本发明至少取得了以下有益效果：

21、1、干燥过程高效，3-5小时完成干燥，将水和/或有机溶剂总含量达50％以上的达托霉素湿品干燥至达托霉素水分含量在2.9％-4.6％范围内，此时溶剂残留量也较低；同时能够实现批量生产，每批次干燥可以实现40kg达托霉素湿品固体作为干燥对象。

22、2、达托霉素的溶剂残留量低，溶剂残留量为1000ppm以下。

23、3、达托霉素水分控制到2.9％-4.6％，保证了达托霉素具有更好的稳定性。

24、4、本发明的干燥工艺在较低的温度(30℃以下)进行，保证达托霉素在干燥过程中分解少。

25、5、本发明所用方法所使用的温度低，且干燥时间短，因此能耗低，有较强的工业化实施性。