一种高品质尿苷晶体的制备方法

本发明属于药物结晶，具体涉及一种高品质尿苷晶体的制备方法。

背景技术：

1、尿苷(uridine，ur)，全称尿嘧啶核苷，是核酸的一部分。在生物体内，尿苷通常用来合成其他有用物质，如尿苷二磷酸(udp)、尿苷三磷酸(utp)等，他们作为合成rna和dna的前体物以及为细胞繁殖提供能量等方面发挥着重要的生理功能。在应用方面，胞苷可用于生产抗肿瘤、抗病毒药物的中间体，是制造阿糖胞苷(ara-cr)、环胞苷(cycloc)、三磷酸胞苷(ctp)、胞二磷胆碱(cdp-choline)等药物的主要原料。尿苷的分子式如下：

2、

3、结晶是药物纯化和精制的关键技术。尿苷的结晶产品虽然已能够在工业中进行批量生产，但仍存在工艺不稳定、操作周期长等问题，这常导致晶体形态不一致、粒度不均匀、杂质含量较高，严重影响产品质量。此外，尿苷的常规结晶方式是溶析-降温结晶，通常需要使用较多的有机溶剂，这不仅增加了结晶过程的复杂性，降低了批次生产的效率，还极大地增加了原料成本和车间的安全建设成本。

4、中国专利cn115247193a提供了一种水相浓缩结晶方法。该方法直接将初步纯化的料液进行浓缩至70％，再进行降温结晶，最后使用甲醇或乙醇洗涤。该结晶工艺制备的晶体呈现长针状，晶体相互粘连，过滤和流动性差。

5、中国专利cn116334161a提供了一种浓缩-溶析结晶方法。该方法是将反应液浓缩馏出30％-70％的水，再加入3-7倍质量的无水乙醇进行结晶。该工艺收率高，但产品依然为长针状。

技术实现思路

1、发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种制备高品质尿苷的结晶方法，通过偶联运用晶种策略与降温结晶技术，探究在纯水体系中，尿苷的高效绿色结晶工艺，最终根据小试条件，使用初步纯化浓缩的发酵原料进行中试放大实验，得到晶习良好、长径比小且粒度均匀的结晶颗粒，实现了尿苷的中试级高效生产。

2、为了解决上述技术问题，本发明公开了一种制备高品质尿苷的结晶方法，包括如下步骤：将尿苷水溶液在15～60℃下持续搅拌，在一定过饱和度下，向所述尿苷水溶液中加入粒径为30～200μm的晶种，养晶4～8h后变速降温至4～10℃，经陈化后过滤、洗涤、干燥，得到所述尿苷晶体。

3、优选地，所述尿苷水溶液的浓度为400-800g/l。更优选地为500～600g/l。所述的尿苷水溶液可以为尿苷的初步纯化发酵液浓缩至一定浓度，其中，发酵液的溶剂为水。

4、所述搅拌为采用机械搅拌桨方式搅拌，所述机械搅拌桨为推进式搅拌桨或三斜叶式搅拌桨，搅拌速率为100～300r/min，更优选为150～250r/min。

5、优选地，液底至搅拌桨底部的高度/液底至液面的高度高度的比值(c/h)为0.2～0.4，优选地为0.3。搅拌强度对晶核产生和生长都有很大影响。当搅拌速度过快，晶体间、晶体与桨、晶体与结晶釜釜壁间的碰撞加剧，导致晶体破碎，成核速率大于晶体生长速率；同时搅拌速度过快产生的较强的剪切力阻碍了晶体的生长，最终造成了产品平均粒径过小且分布不均。

6、晶种的添加方式为干法添加，优选的晶种粒径为50～150μm；晶种添加量为溶质质量的0.5～5.0％，优选为1.0～3.0％。

7、优选地，晶种的添加时机为溶液过饱和度(实际浓度/该温度下的溶解度＝s)达到1.1～1.5，优选为1.1～1.4。

8、具体地，所述变速降温为降温速率由大变小的变速降温。

9、优选地，所述变速降温为：降温速率从0.5℃/min开始，每隔2～5min降低0.1℃，最低降至0.1℃/min。

10、优选地，所述陈化温度为4～10℃，陈化时间为4～8h；所述固液分离的方式为过滤；所述洗涤为用乙醇水溶液冲洗若干次，优选地，用95wt％乙醇水溶液清洗3-5次；所述干燥条件为：常压，干燥温度为25～50℃，干燥时间为12～48h。

11、通过上述方法制备得到的尿苷晶体同样在本发明的保护范围。其中，所述尿苷晶体为透明短棒状颗粒，体积平均粒径为100～200μm，平均长径比为4.0～6.0。

12、在一种优选的实施方式中，可以通过如下步骤制备高品质尿苷的结晶：将400-800g/l尿苷水溶液在15～60℃下持续搅拌，采用推进式或斜叶式搅拌桨，液底至液面高度/液底至搅拌桨底部高度的比为0.2～0.4，搅拌速率为150～250r/min，向所述尿苷水溶液中加入粒径为50～150μm的晶种，晶种的添加量为溶液质量的1.0～3.0％，晶种的添加时机为溶液过饱和度达到1.1～1.8，养晶4～6h后变速降温至4～10℃，变速降温条件为从0.5℃/min开始，每隔2～5min降低0.1℃，最低降至0.1℃/min；经陈化后过滤、洗涤、干燥，得到所述尿苷晶体。

13、在一种更优选的实施方式中，结晶方法为：将400-800g/l尿苷水溶液在50℃下持续搅拌，采用推进式或斜叶式搅拌桨，液底至液面高度/液底至搅拌桨底部高度的比为0.3，搅拌速率为200r/min，向所述尿苷水溶液中加入粒径为50～100μm的晶种，晶种的添加量为溶液质量的1.0％，晶种的添加时机为溶液过饱和度达到1.2，养晶5h，后变速降温至4～10℃，变速降温条件为从0.5℃/min开始，每隔2～5min降低0.1℃，最低降至0.1℃/min；经陈化后过滤、洗涤、干燥，得到所述尿苷晶体，洗涤时用95％乙醇水溶液清洗，干燥温度为40℃，时间为48h。

14、有益效果：

15、(1)通过优化初始浓度、降温区间、降温速率、晶种添加量、晶种粒径、晶种添加时溶液过饱和度的具体数值，全方面的对结晶曲线进行设计；

16、(2)通过本工艺对影响结晶的各种因素优化后的产品，具有更大粒径，改善了之前工艺的长径比，粒径分布变异系数更小，优化后的产品晶习多为短棒状，不易结块，流动性更好；

17、(3)本发明的制备过程操作简单，溶剂只涉及到水，工艺稳定，简单环保。

技术特征：

1.一种高品质尿苷晶体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将尿苷水溶液在15~60℃下持续搅拌，在一定过饱和度下，向所述尿苷水溶液中加入粒径为30~200 μm的晶种，养晶4~8h后变速降温至4~10℃，经陈化后过滤、洗涤、干燥，得到所述尿苷晶体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述尿苷水溶液的浓度为400-800 g/l。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搅拌为采用机械搅拌桨方式搅拌，所述机械搅拌桨为推进式搅拌桨或三斜叶式搅拌桨，搅拌速率为100~300 r/min。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，液底至搅拌桨底部的高度/液底至液面的高度的比值为0.2~0.4。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，晶种的添加方式为干法添加，晶种粒径为50~150 μm；晶种添加量为溶质质量的0.5~5.0%，优选为1.0~3.0%。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，晶种的添加时机为溶液过饱和度为1.1~1.5。

7.根据权利要求1所述的结晶方法，其特征在于，所述变速降温为降温速率由大变小的变速降温。

8.根据权利要求7所述的结晶方法，其特征在于，所述变速降温为：降温速率从0.5℃/min开始，每隔2~5 min降低0.1℃，最低降至0.1℃/min。

9.根据权利要求1所述的结晶方法，其特征在于，所述陈化温度为4~10℃，陈化时间为4~8 h；所述固液分离的方式为过滤；所述洗涤为用乙醇水溶液冲洗若干次；所述干燥条件为：常压，干燥温度为25~50℃，干燥时间为12~48 h。

10.权利要求1~9中任意一项所述方法制备得到的尿苷晶体，其特征在于，所述尿苷晶体为透明短棒状颗粒，体积平均粒径为100~200 μm，平均长径比为4.0~6.0。

技术总结本发明公开了一种制备高品质尿苷的结晶方法，包括如下步骤：将尿苷水溶液在15~60℃下持续搅拌，向所述尿苷水溶液中加入粒径为30~200μm的晶种，养晶4~8h后变速降温至4~10℃，经陈化后过滤、洗涤、干燥，得到所述尿苷晶体。本申请通过优化搅拌桨类型、搅拌桨叶高度、初始浓度、降温区间、降温速率、晶种添加量、晶种粒径、晶种添加时溶液过饱和度的具体数值，全方面的对结晶曲线进行设计，通过本工艺对影响结晶的各种因素优化后的产品，具有更大粒径，颗粒平均长径比低至4.31，粒径分布变异系数低至56.62%。技术研发人员：杨朋朋,周术洋,石杰,吴倩,邹逢霞,张珂珂,牛欢青,吴菁岚,应汉杰受保护的技术使用者：南京工业大学技术研发日：技术公布日：2024/10/10