利福霉素S及SV萃取条件的优化
发布时间：2021-07-30 08:09
利福霉素SV与利福霉素S是合成抗结核类药物的重要中间体,其提取多采用传统的溶媒萃取工艺。工业上制备利福霉素及其钠盐通常经过发酵、过滤、氧化、萃取、破乳、洗涤、结晶、干燥等一系列步骤。用有机溶剂萃取发酵液时会发生明显的乳化现象,静置分去酯层后还需要加入破乳剂对萃余液进行分离。这会导致破乳静置的时间过长,乳浊液中夹带大量抗生素,使得产物收率下降、纯度降低。此外,萃取时pH值在2-3之间,利福霉素在强酸性条件下不稳定,在长时间的静置过程中易分解,致使最终的收率降低。为解决这一问题,本文提高萃取pH值,并采用多级快速萃取的提取工艺。采用离心萃取机代替生产中的搪玻璃搅拌釜,在无氯环境中进行利福霉素萃取过程的研究。考察了单级萃取下萃取pH、萃取温度、水酯相比和初始溶液浓度对利福霉素S及SV的分配系数和萃取收率的影响。同时,采用多级逆流萃取利福霉素SV,利用单级分配平衡时水相浓度与分配系数的关系,结合多级逆流操作的物料守恒方程,模拟计算出多级逆流萃取结果。研究表明:（1）利福霉素S与SV的分配系数在不同条件下的变化趋势相同,与萃取温度和水酯相比成正相关,与萃取pH和初始溶液浓度呈负相关。（2）利福霉...
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１利福霉素的化学式??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｆｏｒｍｕｌａ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｉｆａｍｙｃｉｎｓ??
利福霉素采用地中海诺卡氏菌发酵，发酵液经过板框过滤除去菌渣、蛋白质等杂质，??滤液可以经过两种工艺流程得到利福霉素Ｓ－Ｎａ盐。??如图１．３所示，向滤液中加入氧化剂进行氧化，再用乙酸丁酯进行抽提萃取，萃取??液经破乳、洗涤、浓缩、结晶、离心、干燥后得到利福霉素Ｓ－Ｎａ。图１．４中的工艺流程??则是先用乙酸丁酯萃取滤液中的利福霉素ＳＶ，再通过氧化得到利福霉素Ｓ，氧化液经??破乳、洗涤、浓缩、结晶得到利福霉素Ｓ－Ｎａ。两种工艺的区别在于萃取和氧化的顺序??不同，其他步骤大体一致。现以图１．３中的工艺流程为例，说明各个步骤的具体操作和??注意事项。??
图１．４利福霉素Ｓ－Ｎａ制备流程图??Ｆｉｇ．?１．４?Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｒｉｆａｍｙｃｉｎ?Ｓ－Ｎａ??１．２．２发酵液的预处理??放罐后的发酵液中，抗生素只占小部分，培养基、菌丝体、色素、蛋白质、重金属??离子及其它代谢产物则占据了剩余的大部分［１８］。上述杂质有些可溶，有些不溶，对发酵??液进行预处理，除去大部分杂质，是有效地分离提取抗生素必不可少的步骤。??用传统的溶媒萃取法提取抗生素时，发酵液中大量的蛋白质会与溶剂作用发生乳化??现象，发酵液和有机溶剂难以分相，使得分离提纯抗生素变得困难。为了去除发酵液中??的蛋白质，可以向其中加入絮凝剂，即，重金属盐。重金属盐会使蛋白质变性，进而沉??淀下来。此外，絮凝剂还能有效改善悬浮粒子的分布，促进菌丝体凝聚。抗生素工业中，??以氯化铁、硫酸锌和硫酸钾铝等絮凝剂较为常见。??在提取利福霉素Ｓ－Ｎａ盐的工艺中，根据接料罐中的发酵液体积，按照４．０－５．０ｋｇ／ｍ３??的比例计算出所需的硫酸锌固体的量。在硫酸锌配制罐中配制成１５－２０％的硫酸锌溶液，??输送至接料罐中，搅拌１０－２０?ｍｉｎ后过滤。按每台板框进１５－２０?ｍ３发酵液计算需开板框??的数量，打开所需板框的进发酵液阀门开始过滤，并控制过滤压力Ｓ０．４５?ＭＰａ。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]石脑油萃取脱芳烃技术研究进展[J]. 史云鹤,李长明,周金波,王艳飞,唐迎春,董炳利. 化工进展. 2015 (02)
[2]酸团中微量正己烷的离心萃取分离研究[J]. 唐康,郝萌萌,甘仁武,徐艳,白志山. 合成纤维工业. 2012(03)
[3]利福霉素类抗生素及其构效关系研究进展[J]. 罗忠枚,夏小冬,崔玉彬,蒋晓磊,马超,曹胜华. 中国抗生素杂志. 2012(04)
[4]离心萃取分离机在酰胺化液分离中的应用[J]. 苏华,白志山. 化工进展. 2010(11)
[5]艾滋病合并结核病的研究进展[J]. 李静虹,钭方芳. 实用临床医学. 2010(08)
[6]中药注射剂中吐温80用量解析[J]. 马鸿雁,丛英,张明令,张海燕,杨明. 亚太传统医药. 2010(08)
[7]利福霉素类衍生物的研究进展[J]. 王欣瑜,张静霞,曹胜华. 国外医药(抗生素分册). 2008(06)
[8]提高难溶性药物溶解度的研究[J]. 陈优生,张健泓. 海峡药学. 2008(07)
[9]增溶剂的增溶原理及其在制剂生产中的应用[J]. 刘春兰,许月峰. 中国药业. 2008(04)
[10]用HL离心萃取器处理含对硝基酚废水的研究[J]. 许金全,段五华,周秀珠,周嘉贞. 环境污染治理技术与设备. 2006(10)
博士论文
[1]抗生素发酵的若干微生物及工程问题研究[D]. 金志华.浙江大学 2001
硕士论文
[1]多级逆流分配—分步结晶法分离螺旋霉素与必特螺旋霉素[D]. 万倩玉.华东理工大学 2015
[2]饮料中咖啡因的紫外光谱和气质联用分析方法研究[D]. 丁明珍.浙江大学 2008
[3]湿法冶金铜萃取组分含量软测量方法研究[D]. 张淑宁.东北大学 2008
[4]碟式分离机的研究与优化设计[D]. 杨志儒.兰州理工大学 2008
[5]利福霉素B产生菌的推理选育及发酵工艺优化[D]. 孟根水.浙江工业大学 2002
本文编号：3311044
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１利福霉素的化学式??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｆｏｒｍｕｌａ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｉｆａｍｙｃｉｎｓ??
利福霉素采用地中海诺卡氏菌发酵，发酵液经过板框过滤除去菌渣、蛋白质等杂质，??滤液可以经过两种工艺流程得到利福霉素Ｓ－Ｎａ盐。??如图１．３所示，向滤液中加入氧化剂进行氧化，再用乙酸丁酯进行抽提萃取，萃取??液经破乳、洗涤、浓缩、结晶、离心、干燥后得到利福霉素Ｓ－Ｎａ。图１．４中的工艺流程??则是先用乙酸丁酯萃取滤液中的利福霉素ＳＶ，再通过氧化得到利福霉素Ｓ，氧化液经??破乳、洗涤、浓缩、结晶得到利福霉素Ｓ－Ｎａ。两种工艺的区别在于萃取和氧化的顺序??不同，其他步骤大体一致。现以图１．３中的工艺流程为例，说明各个步骤的具体操作和??注意事项。??
图１．４利福霉素Ｓ－Ｎａ制备流程图??Ｆｉｇ．?１．４?Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｒｉｆａｍｙｃｉｎ?Ｓ－Ｎａ??１．２．２发酵液的预处理??放罐后的发酵液中，抗生素只占小部分，培养基、菌丝体、色素、蛋白质、重金属??离子及其它代谢产物则占据了剩余的大部分［１８］。上述杂质有些可溶，有些不溶，对发酵??液进行预处理，除去大部分杂质，是有效地分离提取抗生素必不可少的步骤。??用传统的溶媒萃取法提取抗生素时，发酵液中大量的蛋白质会与溶剂作用发生乳化??现象，发酵液和有机溶剂难以分相，使得分离提纯抗生素变得困难。为了去除发酵液中??的蛋白质，可以向其中加入絮凝剂，即，重金属盐。重金属盐会使蛋白质变性，进而沉??淀下来。此外，絮凝剂还能有效改善悬浮粒子的分布，促进菌丝体凝聚。抗生素工业中，??以氯化铁、硫酸锌和硫酸钾铝等絮凝剂较为常见。??在提取利福霉素Ｓ－Ｎａ盐的工艺中，根据接料罐中的发酵液体积，按照４．０－５．０ｋｇ／ｍ３??的比例计算出所需的硫酸锌固体的量。在硫酸锌配制罐中配制成１５－２０％的硫酸锌溶液，??输送至接料罐中，搅拌１０－２０?ｍｉｎ后过滤。按每台板框进１５－２０?ｍ３发酵液计算需开板框??的数量，打开所需板框的进发酵液阀门开始过滤，并控制过滤压力Ｓ０．４５?ＭＰａ。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]石脑油萃取脱芳烃技术研究进展[J]. 史云鹤,李长明,周金波,王艳飞,唐迎春,董炳利. 化工进展. 2015 (02)
[2]酸团中微量正己烷的离心萃取分离研究[J]. 唐康,郝萌萌,甘仁武,徐艳,白志山. 合成纤维工业. 2012(03)
[3]利福霉素类抗生素及其构效关系研究进展[J]. 罗忠枚,夏小冬,崔玉彬,蒋晓磊,马超,曹胜华. 中国抗生素杂志. 2012(04)
[4]离心萃取分离机在酰胺化液分离中的应用[J]. 苏华,白志山. 化工进展. 2010(11)
[5]艾滋病合并结核病的研究进展[J]. 李静虹,钭方芳. 实用临床医学. 2010(08)
[6]中药注射剂中吐温80用量解析[J]. 马鸿雁,丛英,张明令,张海燕,杨明. 亚太传统医药. 2010(08)
[7]利福霉素类衍生物的研究进展[J]. 王欣瑜,张静霞,曹胜华. 国外医药(抗生素分册). 2008(06)
[8]提高难溶性药物溶解度的研究[J]. 陈优生,张健泓. 海峡药学. 2008(07)
[9]增溶剂的增溶原理及其在制剂生产中的应用[J]. 刘春兰,许月峰. 中国药业. 2008(04)
[10]用HL离心萃取器处理含对硝基酚废水的研究[J]. 许金全,段五华,周秀珠,周嘉贞. 环境污染治理技术与设备. 2006(10)
博士论文
[1]抗生素发酵的若干微生物及工程问题研究[D]. 金志华.浙江大学 2001
硕士论文
[1]多级逆流分配—分步结晶法分离螺旋霉素与必特螺旋霉素[D]. 万倩玉.华东理工大学 2015
[2]饮料中咖啡因的紫外光谱和气质联用分析方法研究[D]. 丁明珍.浙江大学 2008
[3]湿法冶金铜萃取组分含量软测量方法研究[D]. 张淑宁.东北大学 2008
[4]碟式分离机的研究与优化设计[D]. 杨志儒.兰州理工大学 2008
[5]利福霉素B产生菌的推理选育及发酵工艺优化[D]. 孟根水.浙江工业大学 2002
本文编号：3311044
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