一種青霉素的分離純化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)屬于青霉素生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種青霉素的分離純化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]青霉素是一種高效、低毒、臨床應(yīng)用廣泛的重要抗生素。它的研制成功大大增強(qiáng)了人類(lèi)抵抗細(xì)菌性感染的能力，帶動(dòng)了抗生素家族的誕生。它的出現(xiàn)開(kāi)創(chuàng)了用抗生素治療疾病的新紀(jì)元。通過(guò)數(shù)十年的完善，青霉素針劑和口服青霉素已能分別治療肺炎、肺結(jié)核、腦膜炎、心內(nèi)膜炎、白喉、炭疽等病。繼青霉素之后，鏈霉素、氯霉素、土霉素、四環(huán)素等抗生素不斷產(chǎn)生，增強(qiáng)了人類(lèi)治療傳染性疾病的能力。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，青霉素存在生產(chǎn)效率低的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種青霉素的分離純化方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種青霉素的分離純化方法，包括步驟:
[0007](I)、發(fā)酵液預(yù)處理，包括去除高價(jià)無(wú)機(jī)離子和蛋白質(zhì)，采用草酸或磷酸去除高價(jià)無(wú)機(jī)離子，蛋白質(zhì)的去除方法為:采用10%硫酸調(diào)節(jié)pH4.5-5.0加入0.05%質(zhì)量濃度的凝絮劑的方法，同時(shí)加入0.7%硅藻土作助濾劑，再通過(guò)板框過(guò)濾機(jī)多次過(guò)濾；
[0008](2)、采用鼓式真空過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾；
[0009](3)、將發(fā)酵濾液酸化至PH = 2，后加相當(dāng)于發(fā)酵液體積1/3的醋酸丁酯，混合后以萃取罐分離，進(jìn)行二級(jí)逆流萃取。得一次醋酸丁酯提取液，然后以1.3% -1.9%碳酸氫鈉在PH6.8-7.1條件下將青霉素從醋酸丁酯提取液萃取到緩沖液中，然后調(diào)PH至2.0后，再一次將青霉素從緩沖液轉(zhuǎn)入醋酸丁酯中去，重復(fù)上述步驟，得二次醋酸丁酯提取液；
[0010](4)、在二次醋酸丁酯提取液中加活性炭150— 300g/10億單位，進(jìn)行脫色、過(guò)濾；
[0011](5)、將二次醋酸丁酯萃取液以0.5mol/L NaOH液萃取，調(diào)PH至6.4-6.8，得青霉素鈉鹽水濃縮液，加3-4倍體積的丁醇，在16-26°C，5-10mm汞柱下真空蒸餾，將水和丁醇的共沸物蒸出，并隨時(shí)補(bǔ)加丁醇，當(dāng)濃縮到濃縮液體積、蒸出餾分中含水達(dá)2-4%時(shí)，停止蒸餾，青霉素鈉鹽結(jié)晶析出，過(guò)濾，將晶體洗滌后進(jìn)行干燥得成品。
[0012]本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種青霉素的分離純化方法，包括步驟:發(fā)酵液預(yù)處理-過(guò)濾-提煉-脫色-共沸蒸餾。
[0013]優(yōu)選的，在上述的青霉素的分離純化方法中，所述發(fā)酵液預(yù)處理步驟中，采用草酸或磷酸去除高價(jià)無(wú)機(jī)離子。
[0014]優(yōu)選的，在上述的青霉素的分離純化方法中，所述發(fā)酵液預(yù)處理步驟中，包括對(duì)蛋白質(zhì)的去除，該去除方法為:采用10%硫酸調(diào)節(jié)pH4.5-5.0加入0.05%質(zhì)量濃度的凝絮劑的方法，同時(shí)加入0.7%硅藻土作助濾劑，再通過(guò)板框過(guò)濾機(jī)多次過(guò)濾。
[0015]優(yōu)選的，在上述的青霉素的分離純化方法中，所述過(guò)濾步驟中，采用鼓式真空過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾。
[0016]優(yōu)選的，在上述的青霉素的分離純化方法中，所述提煉步驟中，采用溶媒萃取法，具體包括:將發(fā)酵濾液酸化至PH = 2，后加相當(dāng)于發(fā)酵液體積1/3的醋酸丁酯，混合后以萃取罐分離，進(jìn)行二級(jí)逆流萃取。得一次醋酸丁酯提取液，然后以1.3% -1.9%碳酸氫鈉在PH6.8-7.1條件下將青霉素從醋酸丁酯提取液萃取到緩沖液中，然后調(diào)PH至2.0后，再一次將青霉素從緩沖液轉(zhuǎn)入醋酸丁酯中去，重復(fù)上述步驟，得二次醋酸丁酯提取液。
[0017]優(yōu)選的，在上述的青霉素的分離純化方法中，所述脫色步驟中，在二次醋酸丁酯提取液中加活性炭150—300g/10億單位，進(jìn)行脫色、過(guò)濾。
[0018]優(yōu)選的，在上述的青霉素的分離純化方法中，所述共沸蒸餾步驟中，將二次醋酸丁酯萃取液以0.5mol/L NaOH液萃取，調(diào)PH至6.4-6.8，得青霉素鈉鹽水濃縮液，加3_4倍體積的丁醇，在16-26°C，5-10mm汞柱下真空蒸餾，將水和丁醇的共沸物蒸出，并隨時(shí)補(bǔ)加丁醇，當(dāng)濃縮到濃縮液體積、蒸出餾分中含水達(dá)2-4%時(shí)，停止蒸餾，青霉素鈉鹽結(jié)晶析出，過(guò)濾，將晶體洗滌后進(jìn)行干燥得成品。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明青霉素的生產(chǎn)效率高，所獲得青霉素純度高。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明通過(guò)下列實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明:根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書(shū)中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。
[0021]發(fā)酵法生產(chǎn)青霉素的分離純化工藝包括:
[0022]發(fā)酵液一預(yù)處理液一板框過(guò)濾一濾液一儲(chǔ)罐一BA提取一脫色(2次)—過(guò)濾一BA脫色液一NaOH液萃取一丁醇共沸蒸餾一過(guò)濾一晶體一洗滌一干燥一成品
[0023]I)發(fā)酵液的預(yù)處理:發(fā)酵液中的雜質(zhì)如高價(jià)無(wú)機(jī)離子Ca，Mg，F(xiàn)e離子)和蛋白質(zhì)在離子交換過(guò)程中對(duì)提煉影響甚大，不利于樹(shù)脂對(duì)抗生素的吸附。對(duì)高價(jià)離子的去除，采用草酸或磷酸；對(duì)于蛋白質(zhì)，可利用其在等電點(diǎn)時(shí)凝聚的特點(diǎn)將其去除(除去蛋白質(zhì)通常采用10%硫酸調(diào)節(jié)pH4.5-5.0加入0.05% (質(zhì)量濃度)左右的凝絮劑的方法，同時(shí)加入0.7%硅藻土作助濾劑，再通過(guò)板框過(guò)濾機(jī)過(guò)濾。經(jīng)過(guò)第二次過(guò)濾的濾液一般澄清透明，可進(jìn)行萃取)。
[0024]2)過(guò)濾:采用鼓式真空過(guò)濾器，過(guò)濾前加去乳化劑并降溫。
[0025]3)提煉:采用溶媒萃取法。(一般從發(fā)酵液中提取到醋酸丁酯時(shí)，pH選擇在1.8-2.2范圍內(nèi)，而從丁酯相反萃取到水相時(shí)。pH在6.8-7.4范圍內(nèi)對(duì)提取有利)將發(fā)酵濾液酸化至PH2，后加相當(dāng)于發(fā)酵液體積1/3的醋酸丁酯(簡(jiǎn)稱(chēng)BA)，混合后以萃取罐分離。為提高萃取效率將兩個(gè)萃取罐串聯(lián)使用，進(jìn)行二級(jí)逆流萃取。得一次BA提取液。然后以
1.3% -1.9%碳酸氫鈉在PH6.8-7.1條件下將青霉素從BA提取液萃取到緩沖液中。然后調(diào)PH至2.0后，再一次將青霉素從緩沖液轉(zhuǎn)入到BA中去，其方法同上，得二次BA提取液。
[0026]4)脫色在二次BA提取液中加活性炭150— 300g/10億單位，進(jìn)行脫色、過(guò)濾(石棉過(guò)濾板)注:青霉素性質(zhì)不穩(wěn)定，在過(guò)程中應(yīng)注意條件溫和、速度快，以防止青霉素破壞。
[0027]5)共沸蒸餾:將二次BA萃取液以0.5mol/L NaOH液萃取，調(diào)PH至6.4-6.8。得青霉素鈉鹽水濃縮液(5萬(wàn)單位/mL左右)，加3-4倍體積的丁醇，在16-26°C，5-10mm汞柱下真空蒸餾，將水和丁醇的共沸物蒸出，并隨時(shí)補(bǔ)加丁醇。當(dāng)濃縮到濃縮液體積、蒸出餾分中含水達(dá)2-4%時(shí)，停止蒸餾，青霉素鈉鹽結(jié)晶析出，過(guò)濾，將晶體洗滌后進(jìn)行干燥得成品。可在60°C，20mmHg柱，真空中烘16小時(shí)，然后磨粉，裝桶。
[0028]最后，還需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種青霉素的分離純化方法，其特征在于，包括步驟: (1)、發(fā)酵液預(yù)處理，包括去除高價(jià)無(wú)機(jī)離子和蛋白質(zhì)，采用草酸或磷酸去除高價(jià)無(wú)機(jī)離子，蛋白質(zhì)的去除方法為:采用10%硫酸調(diào)節(jié)PH4.5-5.0加入0.05%質(zhì)量濃度的凝絮劑的方法，同時(shí)加入0.7%硅藻土作助濾劑，再通過(guò)板框過(guò)濾機(jī)多次過(guò)濾； (2)、采用鼓式真空過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾； (3)、將發(fā)酵濾液酸化至PH= 2，后加相當(dāng)于發(fā)酵液體積1/3的醋酸丁酯，混合后以萃取罐分離，進(jìn)行二級(jí)逆流萃取。得一次醋酸丁酯提取液，然后以1.3% -1.9%碳酸氫鈉在PH6.8-7.1條件下將青霉素從醋酸丁酯提取液萃取到緩沖液中，然后調(diào)PH至2.0后，再一次將青霉素從緩沖液轉(zhuǎn)入醋酸丁酯中去，重復(fù)上述步驟，得二次醋酸丁酯提取液； (4)、在二次醋酸丁酯提取液中加活性炭150—300g/10億單位，進(jìn)行脫色、過(guò)濾； (5)、將二次醋酸丁酯萃取液以0.5mol/L NaOH液萃取，調(diào)PH至6.4-6.8，得青霉素鈉鹽水濃縮液，加3-4倍體積的丁醇，在16-26°C，5-10mm汞柱下真空蒸餾，將水和丁醇的共沸物蒸出，并隨時(shí)補(bǔ)加丁醇，當(dāng)濃縮到濃縮液體積、蒸出餾分中含水達(dá)2-4%時(shí)，停止蒸餾，青霉素鈉鹽結(jié)晶析出，過(guò)濾，將晶體洗滌后進(jìn)行干燥得成品。
2.一種青霉素的分離純化方法，其特征在于，包括步驟:發(fā)酵液預(yù)處理-過(guò)濾-提煉-脫色-共沸蒸餾。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的青霉素的分離純化方法，其特征在于:所述發(fā)酵液預(yù)處理步驟中，采用草酸或磷酸去除高價(jià)無(wú)機(jī)離子。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的青霉素的分離純化方法，其特征在于:所述發(fā)酵液預(yù)處理步驟中，包括對(duì)蛋白質(zhì)的去除，該去除方法為:采用10%硫酸調(diào)節(jié)pH4.5-5.0加入0.05%質(zhì)量濃度的凝絮劑的方法，同時(shí)加入0.7%硅藻土作助濾劑，再通過(guò)板框過(guò)濾機(jī)多次過(guò)濾。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的青霉素的分離純化方法，其特征在于:所述過(guò)濾步驟中，采用鼓式真空過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的青霉素的分離純化方法，其特征在于:所述提煉步驟中，采用溶媒萃取法，具體包括:將發(fā)酵濾液酸化至PH = 2，后加相當(dāng)于發(fā)酵液體積1/3的醋酸丁酯，混合后以萃取罐分離，進(jìn)行二級(jí)逆流萃取。得一次醋酸丁酯提取液，然后以1.3% -1.9%碳酸氫鈉在PH6.8-7.1條件下將青霉素從醋酸丁酯提取液萃取到緩沖液中，然后調(diào)PH至2.0后，再一次將青霉素從緩沖液轉(zhuǎn)入醋酸丁酯中去，重復(fù)上述步驟，得二次醋酸丁酯提取液。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的青霉素的分離純化方法，其特征在于:所述脫色步驟中，在二次醋酸丁酯提取液中加活性炭150— 300g/10億單位，進(jìn)行脫色、過(guò)濾。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的青霉素的分離純化方法，其特征在于:所述共沸蒸餾步驟中，將二次醋酸丁酯萃取液以0.5mol/L NaOH液萃取，調(diào)PH至6.4-6.8，得青霉素鈉鹽水濃縮液，加3-4倍體積的丁醇，在16-26°C，5-10mm汞柱下真空蒸餾，將水和丁醇的共沸物蒸出，并隨時(shí)補(bǔ)加丁醇，當(dāng)濃縮到濃縮液體積、蒸出餾分中含水達(dá)2-4%時(shí)，停止蒸餾，青霉素鈉鹽結(jié)晶析出，過(guò)濾，將晶體洗滌后進(jìn)行干燥得成品。
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種青霉素的分離純化方法，包括步驟：發(fā)酵液預(yù)處理-過(guò)濾-提煉-脫色-共沸蒸餾。本發(fā)明青霉素的生產(chǎn)效率高，所獲得青霉素純度高。
【IPC分類(lèi)】C07D499-46, C07D499-18
【公開(kāi)號(hào)】CN104829630
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510218473
【發(fā)明人】張莉莉, 范佳晨, 趙維達(dá)
【申請(qǐng)人】張家港市鴻嘉數(shù)字科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月3日