專利名稱：從發(fā)酵液中提取結(jié)晶硫氰酸紅霉素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物與新醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從發(fā)酵液中提取結(jié)晶硫氰酸紅霉素的方法，特別是采用超濾膜分離發(fā)酵液，使用混合溶劑提取結(jié)晶硫氰酸紅霉素的方法。
背景技術(shù)：
紅霉素是一類大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，主要包括紅霉素A、紅霉素B、紅霉素C、紅霉素D、紅霉素E和紅霉素F等6種組份，其中以紅霉素A的抗菌活力最強。紅霉素通常采用微生物發(fā)酵的方法進行生產(chǎn)，發(fā)酵液中的紅霉素主要以鹽的形式存在，目前主要有兩種工藝提取發(fā)酵液中的紅霉素，如下所示
工藝1:發(fā)酵液微濾；濾液樹脂除雜；納濾濃縮結(jié)晶；重結(jié)晶。工藝2 :發(fā)酵液板框過濾；溶媒萃??；萃取液除雜；萃取液結(jié)晶。傳統(tǒng)的紅霉素發(fā)酵液過濾使用微濾膜或板框，過濾精度低，濾液含有大量蛋白和色素，需使用樹脂進行凈化處理，工藝復(fù)雜，生產(chǎn)廢水量大。硫氰酸紅霉素結(jié)晶，主要使用的溶劑為醋酸丁酯或含有醋酸丁酯的混合溶媒，得到的硫氰酸紅霉素中紅霉 素A含量在80%以下，雜質(zhì)紅霉素B+C大于3. 0%，結(jié)晶過程總收率小于85%。公開號CN102408462A的發(fā)明專利，雖采用丙酮溶解，但溶解后水與丙酮互溶，色素和雜質(zhì)無法分離，并在酸性條件加水結(jié)晶，酸性加劇紅霉素破壞，紅霉素A收率較低。CN101724000A提到可以采用二氯甲烷和丙酮混合溶劑溶解，降溫結(jié)晶紅霉素，而本發(fā)明采用微溶于水的溶劑先溶解，溶解后水相雜質(zhì)易于分離，再加入主溶劑丙酮，調(diào)整溶劑極性后，再結(jié)晶硫氰ife紅霉素。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中采用微濾膜+樹脂或板框+萃取的提取工藝帶來的上述問題，提供一種從紅霉素發(fā)酵液中分離和結(jié)晶硫氰酸紅霉素的方法。該方法中，紅霉素發(fā)酵液使用超濾膜過濾、納濾濃縮結(jié)晶提取工藝，使工藝簡化，生產(chǎn)環(huán)節(jié)更加環(huán)保，硫氰酸紅霉素粗品用預(yù)溶劑在堿性條件下溶解，再加入主溶劑調(diào)節(jié)溶劑極性，所選混合溶劑對紅霉素A的選擇性好，結(jié)晶所得硫氰酸紅霉素質(zhì)量穩(wěn)定，紅霉素A含量達到85%(除特殊說明外，本說明書中濃度單位均為W/W%)，雜質(zhì)紅霉素B+C小于1. 5%，結(jié)晶過程紅霉素A的收率高于90%。硫氰酸紅霉素的結(jié)晶過程具體包含以下幾步
O紅霉素發(fā)酵液使用1(Γ30%的堿液調(diào)節(jié)ρΗ7. 5^8. 5，過濾過程壓力控制在
O.Γ0. 3MPa，通過超濾膜過濾，加水透析，超濾膜為孔徑5 50nm的有機板式膜，截留分子量為I萬以上的蛋白和雜質(zhì)。2)濾液進行納濾濃縮，濃縮采用截留分子量700以上的納濾膜，納濾膜采用有機卷式膜，納濾過程壓力為3. 5^4. 5MPa，pH值控制為6. (Γ8. 0，濃縮液中紅霉素濃度I 3g/100ml。
3)濃縮液可以通過兩種方式實現(xiàn)紅霉素轉(zhuǎn)至預(yù)溶劑中。濃縮液流加1(Γ20%硫氰酸鹽溶液，結(jié)晶粗紅霉素硫氰酸鹽；或流加5 10%氨水結(jié)晶粗紅霉素堿。將紅霉素鹽或堿在堿性條件下溶于預(yù)溶劑中，溶解液中紅霉素A含量控制在5 25%。或者將濃縮液在堿性條件下萃取到預(yù)溶劑中，萃取ΡΗ9. 8^11. 5，溫度3(Γ39. 5°C，萃取液中紅霉素A含量控制在5 25%。該有機溶劑為醋酸戊酯、醋酸丁酯、二氯甲烷其中之一。采用醋酸戊酯溶解時紅霉素A濃度5 25%，采用醋酸丁酯溶解時紅霉素A濃度5 25%，采用二氯甲烷溶解時紅霉素A濃度20 25%。4)分去水相，加入O. 5^2. 0%活性炭，攪拌脫色，過濾。5)脫色液中加入主溶劑丙酮，加入丙酮的量為預(yù)溶劑體積的O. 5 4倍，所得溶液中丙酮濃度為3(T80%(V/V%，以下提到丙酮濃度單位相同)，改變?nèi)軇O性，控制溶劑極性 在4. 5^5. 3間，溶劑極性是結(jié)晶高組份硫氰酸紅霉素的關(guān)鍵點。6)結(jié)晶向加入了主溶劑的脫色液中加入15%硫氰酸鹽溶液，采用變速流加15%(V/V%，以下提到醋酸濃度單位相同)醋酸溶液，終點pH為5. (Γ6. 5，溫度為5 30°C，醋酸流加時間為6(T300min。7)分離硫氰酸紅霉素結(jié)晶液，純化水淋洗，干燥。本發(fā)明的有益效果為
O本發(fā)明采用超濾膜過濾、納濾濃縮結(jié)晶提取工藝，省去了濾液樹脂除雜、萃取等步驟，使工藝簡化，由于避免了萃取溶媒的使用，使生產(chǎn)環(huán)節(jié)更加環(huán)保。2) 本發(fā)明采用有機板式膜作為超濾膜，可更高效地過濾紅霉素發(fā)酵液，減少濾液中的雜質(zhì)，提高納濾膜的通量，并延長設(shè)備使用壽命。3)本發(fā)明采用預(yù)溶劑在堿性條件下溶解硫氰酸紅霉素粗品，或通過堿性萃取濃縮液中的紅霉素，再加入主溶劑調(diào)節(jié)溶劑極性，堿性條件避免了酸性對紅霉素A的破壞，提聞紅霉素A的收率，聞丙麗比例的混合溶劑對紅霉素A的選擇性聞，提聞廣品中紅霉素A的含量，并降低雜質(zhì)含量。4)本發(fā)明在采用預(yù)溶劑溶解硫氰酸紅霉素粗品之后，或通過堿性萃取濃縮液中的紅霉素，在加入主溶劑之前，設(shè)置了加入活性炭并攪拌過濾、脫色的步驟，該步驟進一步純化了硫氰酸紅霉素溶解液，最終獲得的結(jié)晶產(chǎn)品中硫氰酸紅霉素A的色澤好，透光度高。5)在硫氰酸紅霉素A的結(jié)晶過程中，通過變速流加15%的醋酸溶液，控制原則先慢后快，使得硫氰酸紅霉素在溶液中處于介穩(wěn)區(qū)，得到理想的硫氰酸紅霉素晶體。本發(fā)明將通過下面的實施例進行說明。但是，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不限于這里所述的特殊實例和實施方案。在這里包含這些特殊實例和實施方案的目的在于幫助本領(lǐng)域中的技術(shù)人員實踐本發(fā)明。任何本領(lǐng)域中的技術(shù)人員很容易在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下進行進一步的改進和完善，因此本發(fā)明只受到本發(fā)明權(quán)利要求的內(nèi)容和范圍的限制，其意圖涵蓋所有包括在附錄權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的備選方案或等同方案。
具體實施例方式實施例1
取50L紅霉素發(fā)酵液，在pH8. O、壓力O. 2MPa的條件下，采用孔徑5 50nm的有機板式膜進行過濾，過程中蠕動泵流加純水透析；所得濾液IlOL進行卷式納濾膜濃縮，截留分子量為700以上的膜，濃縮過程濾液pH控制在6. 5^7. 5，壓力控制為4. OMPa，所得濃縮液濃度為
2.23g/100ml ;濃縮液流加15%硫氰酸鹽溶液結(jié)晶。取IOOg紅霉素結(jié)晶粗鹽溶于500ml醋酸戊酯中，調(diào)pHll. 8，溶解液紅A濃度12. 48%，混合溶劑極性4. 8，分離得到上層醋酸戊酯溶液，加入1%活性炭過濾，向此溶液中加入IOOOml的丙酮，溶液中丙酮體積百分比為66. 7%，加入15%硫氰酸鈉溶液55ml，流加15%醋酸溶液，時間控制210min，溫度10°C，終點pH5. 5，分離得到硫氰酸紅霉素，純化水淋洗。干燥后所得硫氰酸紅霉素中紅霉素A含量為85. 1%，雜質(zhì)紅霉素B+C為1. 3%，含水量2. 5%以下，結(jié)晶過程紅霉素A的收率91. 2%。本實施例中，發(fā)酵液通過有機板式超濾膜和微濾膜實驗數(shù)據(jù)為例，可以得到超濾所得濾液質(zhì)量和最終產(chǎn)品質(zhì)量方面都有一定優(yōu)勢。_
權(quán)利要求
1.一種從發(fā)酵液中提取結(jié)晶硫氰酸紅霉素的方法，其特征在于紅霉素發(fā)酵液使用超濾膜過濾，加水透析，濾液通過納濾濃縮，濃縮液中紅霉素在堿性條件下轉(zhuǎn)至預(yù)溶劑中，分去水相后加入主溶劑；加入硫氰酸鹽結(jié)晶，結(jié)晶過程中加入醋酸溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從發(fā)酵液中提取結(jié)晶硫氰酸紅霉素的方法，其特征在于所述超濾膜是孔徑為5 50nm的有機板式膜或陶瓷膜，截留分子量為I萬以上的蛋白和雜質(zhì)，超濾過程壓力控制在O. Γ0. 3MPa，ρΗ7· 5^8. 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從發(fā)酵液中提取結(jié)晶硫氰酸紅霉素的方法，其特征在于納濾濃縮后，濃縮液中紅霉素在堿性條件下轉(zhuǎn)至預(yù)溶劑中的步驟通過如下方法實現(xiàn)，濃縮液流加1(Γ20%的硫氰酸鹽溶液結(jié)晶粗紅霉素硫氰酸鹽，或流加5 10%氨水結(jié)晶粗紅霉素堿；將紅霉素鹽或堿在堿性條件下溶于預(yù)溶劑中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從發(fā)酵液中提取結(jié)晶硫氰酸紅霉素的方法，其特征在于納濾濃縮后，濃縮液中紅霉素在堿性條件下轉(zhuǎn)至預(yù)溶劑中的步驟通過如下方法實現(xiàn)，將濃縮液在堿性條件下萃取到預(yù)溶劑中，萃取ΡΗ9. 8^11. 5，溫度3(T39. 5°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從發(fā)酵液中提取結(jié)晶硫氰酸紅霉素的方法，其特征在于所述預(yù)溶劑為有機溶劑，溶解液中紅霉素A含量控制在5 25%(W/V%)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的從發(fā)酵液中提取結(jié)晶硫氰酸紅霉素的方法，其特征在于所述有機溶劑可以是醋酸戊酯、醋酸丁酯、二氯甲烷，其中，用醋酸戊酯溶解時紅霉素A濃度5~25% (ff/V%)，用醋酸丁酯溶解時紅霉素A濃度5 25% (ff/V%)，用二氯甲烷溶解時紅霉素A濃度 20~25%(W/V%)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從發(fā)酵液中提取結(jié)晶硫氰酸紅霉素的方法，其特征在于加入主溶劑之前先對溶液脫色過濾，脫色過濾是加入O. 5^2. 0%活性炭，攪拌過濾，脫色。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從發(fā)酵液中提取結(jié)晶硫氰酸紅霉素的方法，其特征在于主溶劑丙酮的加入量為預(yù)溶劑體積的O. 5^4倍，所得溶液中丙酮濃度為3(T80%(V/V%)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從發(fā)酵液中提取結(jié)晶硫氰酸紅霉素的方法，其特征在于結(jié)晶過程采用變速流加15%(V/V%)醋酸溶液，終點pH為5. (Γ6. 5，溫度為5 30°C，醋酸流加60 300mino
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從發(fā)酵液中提取結(jié)晶硫氰酸紅霉素的方法，其特征在于納濾濃縮過程采用截留分子量700以上的納濾膜，納濾膜可采用有機卷式膜，納濾過程壓力控制在3. 5~4. 5MPa，pH為6. 0~8. 0，濃縮液中紅霉素濃度1 3g/100ml。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從紅霉素發(fā)酵液中分離大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的結(jié)晶硫氰酸紅霉素提取方法，屬紅霉素分離結(jié)晶領(lǐng)域。該分離提取方法使用超濾膜過濾，濾液通過納濾濃縮，濃縮液中的紅霉素在堿性條件下轉(zhuǎn)至預(yù)溶劑中，分去水相，溶液脫色過濾后加入主溶劑，再加入硫氰酸鹽進行結(jié)晶，結(jié)晶過程中變速流加醋酸溶液，分離結(jié)晶液、淋洗、干燥。本發(fā)明結(jié)晶所得產(chǎn)品中，紅霉素A含量高，雜質(zhì)紅霉素B和C含量低，分離提取過程中紅霉素破壞少，結(jié)晶所得紅霉素A收率高。
文檔編號C07H17/08GK103044508SQ20131000666
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者李學(xué)兵, 孫瑞君, 王良 申請人:寧夏啟元藥業(yè)有限公司