專利名稱：一種泰樂菌素提純方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泰樂菌素提純方法。
本說明書如無特別說明，“泰樂菌素”是指泰樂菌素A或泰樂菌素B。
泰樂菌素是多種泰樂菌素衍生物的總稱。泰樂菌素B(Tylosin B或Desmycosin)是泰樂菌素A在4’位的六元糖基其被H原子所取代，見附

圖1。泰樂菌素是一弱堿性物質(zhì)，在pH堿性以泰樂菌素堿的形式存在，此時其易溶于有機(jī)溶媒而不易溶于水，在水中易產(chǎn)生沉淀或結(jié)晶。泰樂菌素與大多數(shù)酸形成相應(yīng)的鹽。在pH酸性時以相應(yīng)的鹽的形式存在，此時其易溶于水而不易溶于疏水性有機(jī)溶媒。
泰樂菌素類物質(zhì)在堿性溶液中，隨著溫度的提高其溶解度迅速下降。這一點(diǎn)是本發(fā)明的要點(diǎn)，并不為公眾所知。
泰樂菌素A和泰樂菌素B由泰樂菌素產(chǎn)生菌(Streptomyces fradiae)的兩株突變菌株分別進(jìn)行微生物發(fā)酵而產(chǎn)生。
由于泰樂菌素A和泰樂菌素B的化學(xué)結(jié)構(gòu)十分相似，所以它們的發(fā)酵及提純方法通常也基本相同。目前普遍采用的方法是先將泰樂菌素產(chǎn)生菌(Streptomyces fradiae)進(jìn)行多步生物培養(yǎng)后，生成“泰樂菌素發(fā)酵液”，此時“泰樂菌素發(fā)酵液”中含有泰樂菌素約1％。再將“泰樂菌素發(fā)酵液”做預(yù)處理，而后對預(yù)處理后的發(fā)酵液進(jìn)行過濾得到“泰樂菌素發(fā)酵液濾液”，然后再向此濾液中直接加入與濾液體積成比例的疏水性有機(jī)溶媒(醋酸丁脂∶濾液＝1∶3)，將存在于濾液中的泰樂菌素萃取到有機(jī)溶媒中成為含有“泰樂菌素有機(jī)溶媒提取液”，此后，用酒石酸水溶液或磷酸水溶液對“泰樂菌素有機(jī)溶媒提取液”進(jìn)行反萃取，將“泰樂菌素有機(jī)溶媒提取液”中的泰樂菌素轉(zhuǎn)移到水中得到“泰樂菌素的酒石酸或磷酸鹽溶液”，該溶液進(jìn)入噴霧干燥設(shè)備中干燥，得到泰樂菌素的酒石酸鹽或磷酸鹽固體物成品。
經(jīng)過以上處理后，得到泰樂菌素鹽固體物成品。由于現(xiàn)有提純方法中，“泰樂菌素發(fā)酵液濾液”未經(jīng)濃縮，故需大量有機(jī)溶媒，由于有機(jī)溶媒在生產(chǎn)和回收過程中約有8-20％的損失，因而不僅增加了生產(chǎn)成本而且污染了環(huán)境。雖然有人也曾試圖采用直接加熱或薄膜濃縮法對濾液進(jìn)行濃縮，但由于濾液受熱時間過長，泰樂菌素被部分分解破壞而無法使用。
本發(fā)明的目的在于提供了一種節(jié)約有機(jī)溶媒，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，且濃縮時不使泰樂菌素分解破壞或很少分解破壞的泰樂菌素的提取方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種泰樂菌素提純方法，包括以下工藝步驟a、泰樂菌素產(chǎn)生菌進(jìn)行多步生物培養(yǎng)，得到含泰樂菌素的“泰樂菌素發(fā)酵液”；b、將“泰樂菌素發(fā)酵液”固液分離得到“泰樂菌素發(fā)酵液之濾液”；c、將步驟b中的“泰樂菌素發(fā)酵液之濾液”或步驟a之“泰樂菌素發(fā)酵液”，通過一可截留分子量300-800道爾頓的超濾膜設(shè)備，將發(fā)酵液之濾液濃縮4-8倍，得到“濾液之濃縮液”或用同樣方法將“泰樂菌素發(fā)酵液”濃4-8倍得到“發(fā)酵液之濃縮液”。其中“發(fā)酵液之濃縮液”再經(jīng)固液分離，同樣得到“濾液之濃縮液”。由于該濃縮過程是在低溫或常溫下進(jìn)行，所以泰樂菌素被分解的量很少。
d、將“發(fā)酵液之濾液”進(jìn)行濃縮也可用以下方法進(jìn)行?！疤肪匕l(fā)酵液之濾液”進(jìn)入離心噴霧干燥塔或壓力噴霧干燥塔進(jìn)行濃縮干燥，得到“發(fā)酵液濾液之濃縮液”。其中離心噴霧器的轉(zhuǎn)速為8000-9000轉(zhuǎn)/分，壓力噴霧器的壓力為2-3Mpa，干燥塔內(nèi)熱氣體的溫度為150-400℃；e、通過一種“連續(xù)加堿混合加熱裝置”將步驟c或步驟d之“濾液之濃縮液”與堿性物質(zhì)溶液混合并同時加熱到70-80℃后，立即進(jìn)入離心機(jī)固液分離，得到“泰樂菌素堿一次沉淀”，對該沉淀進(jìn)行常規(guī)精制、干燥處理得到“泰樂菌素堿固體物”。
或用疏水性有機(jī)溶媒萃取“泰樂菌素堿一次沉淀”，得到“泰樂菌素萃取液”，用目前普遍使用的方法對該萃取液處理，得到“泰樂菌素堿固體物”或“泰樂菌素鹽的固體物”。
f、向步驟e中的“泰樂菌素堿一次沉淀”中加入酒石酸溶液調(diào)pH4.0-6.0溶解沉淀，得到“泰樂菌素的一次鹽溶液”，過濾以濾除溶液中的固體物，向得到的濾液中加入氫氧化鈉溶液調(diào)pH9.0-10，加熱到70-80℃得到“泰樂菌素堿二次沉淀”。該“泰樂菌素堿二次沉淀”再經(jīng)現(xiàn)在普遍使用的提純方法提純干燥，得到較純的“泰樂菌素堿固體物”。
g、向步驟f中的“泰樂菌素堿二次沉淀”中加入酒石酸或磷酸溶液調(diào)pH 4.0-6.5溶解沉淀，加入活性炭脫色、過濾，得到“泰樂菌素二次鹽溶液”。該“泰樂菌素次鹽溶液”進(jìn)入噴霧干燥設(shè)備中干燥得到較純的“泰樂菌素鹽的固體物”。
由于本發(fā)明在發(fā)酵液或發(fā)酵液過濾之后增加了膜濃縮或噴霧濃縮干燥過程，即將泰樂菌素發(fā)酵液濾液在常溫下通過可截留分子量為800以下超濾膜進(jìn)行濃縮，將分子量約為900道爾頓的泰樂菌素截留，其余分子量低于700道爾頓的小分子有機(jī)雜質(zhì)及無機(jī)雜質(zhì)被去除，大大提高了最終產(chǎn)品質(zhì)量。或通過離心噴霧干燥設(shè)備或壓力噴霧干燥設(shè)備進(jìn)行濃縮干燥。當(dāng)發(fā)酵液濾液通過離心噴霧干燥塔中的離心噴霧器或壓力噴霧干燥器中的壓力噴霧器時，就被霧化成細(xì)小液滴，這些細(xì)小液滴被通入干燥器內(nèi)的熱氣體加熱，液滴的水分迅速蒸發(fā)，從而在極短的時間(0.1-10秒)內(nèi)達(dá)到濃縮的目的，保證了料液內(nèi)泰樂菌素不會因加熱時間過長而被分解破壞。同時由于經(jīng)過超濾膜濃縮或噴霧濃縮后，料液體積可減小到原體積的2/3-1/30，進(jìn)而提純泰樂菌素所需有機(jī)溶煤可減少為原消耗的2/3-1/20，因而降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染。經(jīng)計算，因濃縮的需要而將“發(fā)酵液”或“發(fā)酵液濾液”中的水蒸發(fā)所消耗能源的成本比較現(xiàn)工藝有機(jī)溶媒消耗成本更低。
同時，又因“泰樂菌素發(fā)酵液”或“發(fā)酵液濾液”在濃縮前泰樂菌素濃度約1.0％，如不經(jīng)過濃縮就采用步驟e所述的加堿直接沉淀結(jié)晶法，該步驟的泰樂菌素的收率只有60％，原因是泰樂菌素堿在水中的溶解度約為0.35％，即“發(fā)酵液濾液”中的泰樂菌素總量的35％不產(chǎn)生沉淀而隨沉淀后的母液水流失。但濃縮后泰樂菌素濃度為濃縮前的1.5-30倍，同時體積比濃縮前減少了1.5-30倍。濃縮前與濃縮后泰樂菌素堿在水中的溶解度仍是0.35％，所以濃縮后再使用步驟e所述的加堿直接沉淀結(jié)晶法，該步驟的泰樂菌素收率可提高到95％以上，比使用現(xiàn)在普遍使用的有機(jī)溶媒法的萃取收率高出5-10％。同時由于提高了收率，并且不使用或少使用有機(jī)溶媒，使泰樂菌素生產(chǎn)成本降低10％以上。
以下結(jié)合實(shí)施例詳述實(shí)施例1泰樂菌素產(chǎn)生菌在發(fā)酵罐中經(jīng)過約170小時的發(fā)酵培養(yǎng)后得到泰樂菌素發(fā)酵液80立方米，向該發(fā)酵液中加入鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液、絮凝劑以調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH和沉淀發(fā)酵液中的雜蛋白，該經(jīng)過預(yù)處理的發(fā)酵液經(jīng)過板框過濾機(jī)或鼓式真空過濾機(jī)進(jìn)行固液分離后得到泰樂菌素發(fā)酵濾液70立方米。泰樂菌素發(fā)酵濾液通入離心噴霧干燥塔內(nèi)被轉(zhuǎn)速達(dá)4000-9000轉(zhuǎn)/分的高速離心噴霧器霧化成細(xì)滴，同時向干燥塔內(nèi)通入150-450℃的熱氣體，料液細(xì)滴被熱氣體迅速濃縮或干燥?？傻玫?0-15立方米“泰樂菌素發(fā)酵濾液之濃縮液”。
通過一種“連續(xù)混合加熱器”將上述“泰樂菌素發(fā)酵濾液之濃縮液”與氫氧化鈉溶液混合，調(diào)pH到9.0-10同時加熱到75℃產(chǎn)生泰樂菌素沉淀，立即用離心機(jī)進(jìn)行固液分離，得到泰樂菌素堿的一次沉淀物，將該沉淀物水洗，干燥得到泰樂菌素堿的固體物成品。
實(shí)施例2泰樂菌素產(chǎn)生菌在發(fā)酵罐中經(jīng)過約170小時的發(fā)酵培養(yǎng)后得到泰樂菌素發(fā)酵液80立方米，向該發(fā)酵液中加入鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液、絮凝劑以調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH和沉淀發(fā)酵液中的雜蛋白，該經(jīng)過預(yù)處理的發(fā)酵液經(jīng)過板框過濾機(jī)進(jìn)行固液分離后得到“泰樂菌素發(fā)酵濾液”約70立方米?！疤肪匕l(fā)酵濾液”通入可截留分子量為300-800道爾頓的超濾濃縮設(shè)備中進(jìn)行濃縮，得到約30噸的“發(fā)酵液濾液之濃縮液”。
“發(fā)酵液濾液之濃縮液”通入9000-12000轉(zhuǎn)/分的高速離心噴霧器霧化成細(xì)滴，同時向干燥塔內(nèi)通入約180-200℃的熱氣體，料液細(xì)滴被熱氣體迅速濃縮。可得到8-10噸“泰樂菌素濾液之濃縮液”。
向上述泰樂菌素濾液之濃縮液中，加入氫氧化鈉(NaOH)溶液，調(diào)pH到9.0-10，立即進(jìn)行固液分離，得到“泰樂菌素堿一次沉淀”，向該沉淀中加入酒石酸溶液調(diào)pH4.0-5.0將沉淀溶解，板框過濾得到“泰樂菌素一次鹽溶液”。向該鹽溶液中加入氫氧化鈉(NaOH)溶液，調(diào)PH到9.0-10，同時加熱到80℃，立即進(jìn)行固液分離，得到“泰樂菌素堿二次沉淀”。向“泰樂菌素堿二次沉淀”中加入酒石酸溶液或磷酸溶液調(diào)pH4.0-5.0將沉淀溶解，加入活性炭脫色，固液分離，得到“泰樂菌素二次鹽溶液”。該二次鹽溶液進(jìn)入噴霧干燥設(shè)備中干燥，得到泰樂菌素酒石到鹽或泰樂菌素磷酸鹽固體物成品。
實(shí)施例3泰樂菌素產(chǎn)生菌在發(fā)酵罐中經(jīng)過約170小時的發(fā)酵培養(yǎng)后得到泰樂菌素發(fā)酵液約80立方米，該發(fā)酵液經(jīng)過固液分離得到泰樂菌素發(fā)酵濾液68立方米。泰樂菌素發(fā)酵濾液通過一轉(zhuǎn)速達(dá)4000-9000轉(zhuǎn)/分的高速離心噴霧器進(jìn)入干燥塔，料液被高速離心噴霧器霧化成細(xì)滴，同時向干燥塔內(nèi)通入約300-400℃的熱氣體，料液細(xì)滴被熱氣體迅速濃縮?？傻玫?0立方米泰樂菌素發(fā)酵濾液的濃縮液。
向?yàn)V液濃縮液中加入NaOH溶液調(diào)pH9.0-10.0，然后按有機(jī)溶媒體積∶濾液濃縮液體積＝0.5∶1的比例加入乙酸丁酯進(jìn)行萃取，得到泰樂菌素的乙酸丁酯的萃取液，將該萃取液按現(xiàn)在普遍使用的方法進(jìn)行分離、純化、噴霧干燥，得到泰樂菌素磷酸鹽固體物成品。
實(shí)施例4泰樂菌素產(chǎn)生菌在發(fā)酵罐中經(jīng)過約170小時的發(fā)酵培養(yǎng)后得到泰樂菌素發(fā)酵液80立方米，向該發(fā)酵液中加入鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液、硫酸鋁以調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH和沉淀發(fā)酵液中的雜蛋白，該經(jīng)過預(yù)處理的發(fā)酵液經(jīng)過板框過濾機(jī)進(jìn)行固液分離后得到泰樂菌素發(fā)酵濾液70立方米。該70立方米泰樂菌素發(fā)酵濾液被加壓2.0MPa后通過一高硬度噴嘴噴霧器進(jìn)入干燥器內(nèi)，料液被高速噴嘴霧化器霧化成細(xì)滴，同時向干燥塔內(nèi)通入約300-400℃的熱氣體，料液細(xì)滴被熱氣體迅速濃縮?？傻玫?-10立方米泰樂菌素發(fā)酵濾液之濃縮液。
向上述“泰樂菌素發(fā)酵濾液之濃縮液”中加入氫氧化鈉(NaOH)溶液，調(diào)pH到10-11產(chǎn)生沉淀，立即進(jìn)行固液分離。得到泰樂菌素堿一次沉淀。該一次沉淀中加入酒石酸溶液或磷酸溶液調(diào)pH4.0-5.0將沉淀溶解，加入活性炭脫色，固液分離，得到“泰樂菌素一次鹽溶液”。“泰樂菌素一次鹽溶液”進(jìn)入噴霧干燥設(shè)備中干燥，得到泰樂菌素酒石到鹽或泰樂菌素磷酸鹽固體物成品。
權(quán)利要求
1.一種泰樂菌素提純方法，其特征在于包含以下工藝步驟a.用超濾膜過濾法或加熱法將“泰樂菌素發(fā)酵液”經(jīng)固液分離后得到的“發(fā)酵液之濾液”濃縮0.5-30倍，優(yōu)選的濃縮倍數(shù)為3-10倍，得到“發(fā)酵液之濃縮液”或“發(fā)酵液濾液之濃縮液”。其中“發(fā)酵液之濃縮液”經(jīng)過固液分離后也得到“發(fā)酵液濾液之濃縮液”。b.“發(fā)酵液濾液之濃縮液”加入堿性物質(zhì)調(diào)pH7.5以上，優(yōu)選的堿性物質(zhì)為氫氧化鈉溶液調(diào)pH到9-10，同時加熱到40-100℃，優(yōu)選的加熱溫度為70-80℃，得到“泰樂菌素堿的一次沉淀”。c.“泰樂菌素堿的一次沉淀”加入有機(jī)酸或無機(jī)酸調(diào)pH6.5以下溶解該沉淀，得到“泰樂菌素堿的一次鹽溶液”，優(yōu)選的酸為酒石酸或磷酸。d.“泰樂菌素的一次鹽溶液“中加入堿溶液調(diào)pH7.5以上，優(yōu)選的堿溶液為氫氧化鈉水溶液，加熱到20-100℃得到“泰樂菌素堿二次沉淀”。e.“泰樂菌素堿二次沉淀”中加入有機(jī)酸或無機(jī)酸調(diào)pH6.5以下溶解，優(yōu)選的酸為酒石酸、鹽酸或磷酸，得到“泰樂菌素二次鹽溶液”。該“泰樂菌素二次鹽溶液”經(jīng)目前普遍使用的脫色、濃縮、干燥過程后得到較純的“泰樂菌素鹽的固體物”。
2.一種泰樂菌素提純方法，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求書1步驟a中所述的方法，用于“泰樂菌素發(fā)酵液”或“泰樂菌素發(fā)酵液之濾液”進(jìn)行濃縮的超濾膜的截留分子量為4000道爾頓以下，優(yōu)選的超濾膜的截留分子量為900道爾頓以下。
3.一種泰樂菌素提純方法，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求書1中步驟a所述的方法，用加熱法將“泰樂菌素發(fā)酵液”或“泰樂菌素發(fā)酵液之濾液”進(jìn)行濃縮所使用的設(shè)備為噴霧干燥設(shè)備。
4.一種泰樂菌素提純方法，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求書1中所述的方法，在步驟b與步驟c之間增加以下步驟“泰樂菌素堿的一次沉淀”被疏水性有機(jī)溶媒萃取，然后再用目前普遍使用的提純方法進(jìn)行提純得到較純的“泰樂菌素堿的固體物”或“泰樂菌素鹽的固體物”。
5.一種泰樂菌素提純方法，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求書1中所述的方法，在步驟c與步驟d之間增加以下步驟“泰樂菌素的一次鹽溶液”經(jīng)過目前普遍使用的提純、脫色、干燥過程后得到較純的泰樂菌素鹽的固體物。
6.一種泰樂菌素提純方法，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求書1中所述的方法，在步驟d與步驟e之間增加以下步驟“泰樂菌素堿二次沉淀”再經(jīng)目前普遍使用的提純方法提純干燥，得到較純的“泰樂菌素堿固體物
7.泰樂菌素提純方法，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求書1步驟a中所述的兩種對“泰樂菌素的發(fā)酵液”或“發(fā)酵液之濾液”進(jìn)行濃縮的方法，即超濾膜過濾法和加熱法的兩種方法可以單獨(dú)使用，也可以聯(lián)合使用。
8.一種泰樂菌素提純方法，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求書1-9中所述的泰樂菌素是指泰樂菌素A或泰樂菌素B。
全文摘要
本發(fā)明涉及泰樂菌素提純方法，該方法使用超濾膜濃縮設(shè)備和噴霧干燥濃縮設(shè)備將泰樂菌素的發(fā)酵液或發(fā)酵液之濾液濃縮，使用加堿沉淀結(jié)晶的方法、溶媒萃取法或兩種方法相結(jié)合，提純了產(chǎn)物，從而節(jié)約了有機(jī)溶媒，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號C07H1/00GK1432575SQ0210014
公開日2003年7月30日 申請日期2002年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月14日
發(fā)明者徐兵 申請人:徐兵