利福霉素S及SV萃取條件的優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-07-30 08:09
利福霉素SV與利福霉素S是合成抗結(jié)核類藥物的重要中間體,其提取多采用傳統(tǒng)的溶媒萃取工藝。工業(yè)上制備利福霉素及其鈉鹽通常經(jīng)過(guò)發(fā)酵、過(guò)濾、氧化、萃取、破乳、洗滌、結(jié)晶、干燥等一系列步驟。用有機(jī)溶劑萃取發(fā)酵液時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的乳化現(xiàn)象,靜置分去酯層后還需要加入破乳劑對(duì)萃余液進(jìn)行分離。這會(huì)導(dǎo)致破乳靜置的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),乳濁液中夾帶大量抗生素,使得產(chǎn)物收率下降、純度降低。此外,萃取時(shí)pH值在2-3之間,利福霉素在強(qiáng)酸性條件下不穩(wěn)定,在長(zhǎng)時(shí)間的靜置過(guò)程中易分解,致使最終的收率降低。為解決這一問(wèn)題,本文提高萃取pH值,并采用多級(jí)快速萃取的提取工藝。采用離心萃取機(jī)代替生產(chǎn)中的搪玻璃攪拌釜,在無(wú)氯環(huán)境中進(jìn)行利福霉素萃取過(guò)程的研究?疾炝藛渭(jí)萃取下萃取pH、萃取溫度、水酯相比和初始溶液濃度對(duì)利福霉素S及SV的分配系數(shù)和萃取收率的影響。同時(shí),采用多級(jí)逆流萃取利福霉素SV,利用單級(jí)分配平衡時(shí)水相濃度與分配系數(shù)的關(guān)系,結(jié)合多級(jí)逆流操作的物料守恒方程,模擬計(jì)算出多級(jí)逆流萃取結(jié)果。研究表明:(1)利福霉素S與SV的分配系數(shù)在不同條件下的變化趨勢(shì)相同,與萃取溫度和水酯相比成正相關(guān),與萃取pH和初始溶液濃度呈負(fù)相關(guān)。(2)利福霉...
【文章來(lái)源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1利福霉素的化學(xué)式??Fig.?1.1?Structure?formula?of?the?rifamycins??
利福霉素采用地中海諾卡氏菌發(fā)酵,發(fā)酵液經(jīng)過(guò)板框過(guò)濾除去菌渣、蛋白質(zhì)等雜質(zhì),??濾液可以經(jīng)過(guò)兩種工藝流程得到利福霉素S-Na鹽。??如圖1.3所示,向?yàn)V液中加入氧化劑進(jìn)行氧化,再用乙酸丁酯進(jìn)行抽提萃取,萃取??液經(jīng)破乳、洗滌、濃縮、結(jié)晶、離心、干燥后得到利福霉素S-Na。圖1.4中的工藝流程??則是先用乙酸丁酯萃取濾液中的利福霉素SV,再通過(guò)氧化得到利福霉素S,氧化液經(jīng)??破乳、洗滌、濃縮、結(jié)晶得到利福霉素S-Na。兩種工藝的區(qū)別在于萃取和氧化的順序??不同,其他步驟大體一致。現(xiàn)以圖1.3中的工藝流程為例,說(shuō)明各個(gè)步驟的具體操作和??注意事項(xiàng)。??
圖1.4利福霉素S-Na制備流程圖??Fig.?1.4?Production?flow?chart?of?rifamycin?S-Na??1.2.2發(fā)酵液的預(yù)處理??放罐后的發(fā)酵液中,抗生素只占小部分,培養(yǎng)基、菌絲體、色素、蛋白質(zhì)、重金屬??離子及其它代謝產(chǎn)物則占據(jù)了剩余的大部分[18]。上述雜質(zhì)有些可溶,有些不溶,對(duì)發(fā)酵??液進(jìn)行預(yù)處理,除去大部分雜質(zhì),是有效地分離提取抗生素必不可少的步驟。??用傳統(tǒng)的溶媒萃取法提取抗生素時(shí),發(fā)酵液中大量的蛋白質(zhì)會(huì)與溶劑作用發(fā)生乳化??現(xiàn)象,發(fā)酵液和有機(jī)溶劑難以分相,使得分離提純抗生素變得困難。為了去除發(fā)酵液中??的蛋白質(zhì),可以向其中加入絮凝劑,即,重金屬鹽。重金屬鹽會(huì)使蛋白質(zhì)變性,進(jìn)而沉??淀下來(lái)。此外,絮凝劑還能有效改善懸浮粒子的分布,促進(jìn)菌絲體凝聚?股毓I(yè)中,??以氯化鐵、硫酸鋅和硫酸鉀鋁等絮凝劑較為常見(jiàn)。??在提取利福霉素S-Na鹽的工藝中,根據(jù)接料罐中的發(fā)酵液體積,按照4.0-5.0kg/m3??的比例計(jì)算出所需的硫酸鋅固體的量。在硫酸鋅配制罐中配制成15-20%的硫酸鋅溶液,??輸送至接料罐中,攪拌10-20?min后過(guò)濾。按每臺(tái)板框進(jìn)15-20?m3發(fā)酵液計(jì)算需開(kāi)板框??的數(shù)量,打開(kāi)所需板框的進(jìn)發(fā)酵液閥門開(kāi)始過(guò)濾,并控制過(guò)濾壓力S0.45?MPa。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石腦油萃取脫芳烴技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 史云鶴,李長(zhǎng)明,周金波,王艷飛,唐迎春,董炳利. 化工進(jìn)展. 2015 (02)
[2]酸團(tuán)中微量正己烷的離心萃取分離研究[J]. 唐康,郝萌萌,甘仁武,徐艷,白志山. 合成纖維工業(yè). 2012(03)
[3]利福霉素類抗生素及其構(gòu)效關(guān)系研究進(jìn)展[J]. 羅忠枚,夏小冬,崔玉彬,蔣曉磊,馬超,曹勝華. 中國(guó)抗生素雜志. 2012(04)
[4]離心萃取分離機(jī)在酰胺化液分離中的應(yīng)用[J]. 蘇華,白志山. 化工進(jìn)展. 2010(11)
[5]艾滋病合并結(jié)核病的研究進(jìn)展[J]. 李靜虹,鈄方芳. 實(shí)用臨床醫(yī)學(xué). 2010(08)
[6]中藥注射劑中吐溫80用量解析[J]. 馬鴻雁,叢英,張明令,張海燕,楊明. 亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥. 2010(08)
[7]利福霉素類衍生物的研究進(jìn)展[J]. 王欣瑜,張靜霞,曹勝華. 國(guó)外醫(yī)藥(抗生素分冊(cè)). 2008(06)
[8]提高難溶性藥物溶解度的研究[J]. 陳優(yōu)生,張健泓. 海峽藥學(xué). 2008(07)
[9]增溶劑的增溶原理及其在制劑生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 劉春蘭,許月峰. 中國(guó)藥業(yè). 2008(04)
[10]用HL離心萃取器處理含對(duì)硝基酚廢水的研究[J]. 許金全,段五華,周秀珠,周嘉貞. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備. 2006(10)
博士論文
[1]抗生素發(fā)酵的若干微生物及工程問(wèn)題研究[D]. 金志華.浙江大學(xué) 2001
碩士論文
[1]多級(jí)逆流分配—分步結(jié)晶法分離螺旋霉素與必特螺旋霉素[D]. 萬(wàn)倩玉.華東理工大學(xué) 2015
[2]飲料中咖啡因的紫外光譜和氣質(zhì)聯(lián)用分析方法研究[D]. 丁明珍.浙江大學(xué) 2008
[3]濕法冶金銅萃取組分含量軟測(cè)量方法研究[D]. 張淑寧.東北大學(xué) 2008
[4]碟式分離機(jī)的研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 楊志儒.蘭州理工大學(xué) 2008
[5]利福霉素B產(chǎn)生菌的推理選育及發(fā)酵工藝優(yōu)化[D]. 孟根水.浙江工業(yè)大學(xué) 2002
本文編號(hào):3311044
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【部分圖文】:
圖1.1利福霉素的化學(xué)式??Fig.?1.1?Structure?formula?of?the?rifamycins??
利福霉素采用地中海諾卡氏菌發(fā)酵,發(fā)酵液經(jīng)過(guò)板框過(guò)濾除去菌渣、蛋白質(zhì)等雜質(zhì),??濾液可以經(jīng)過(guò)兩種工藝流程得到利福霉素S-Na鹽。??如圖1.3所示,向?yàn)V液中加入氧化劑進(jìn)行氧化,再用乙酸丁酯進(jìn)行抽提萃取,萃取??液經(jīng)破乳、洗滌、濃縮、結(jié)晶、離心、干燥后得到利福霉素S-Na。圖1.4中的工藝流程??則是先用乙酸丁酯萃取濾液中的利福霉素SV,再通過(guò)氧化得到利福霉素S,氧化液經(jīng)??破乳、洗滌、濃縮、結(jié)晶得到利福霉素S-Na。兩種工藝的區(qū)別在于萃取和氧化的順序??不同,其他步驟大體一致。現(xiàn)以圖1.3中的工藝流程為例,說(shuō)明各個(gè)步驟的具體操作和??注意事項(xiàng)。??
圖1.4利福霉素S-Na制備流程圖??Fig.?1.4?Production?flow?chart?of?rifamycin?S-Na??1.2.2發(fā)酵液的預(yù)處理??放罐后的發(fā)酵液中,抗生素只占小部分,培養(yǎng)基、菌絲體、色素、蛋白質(zhì)、重金屬??離子及其它代謝產(chǎn)物則占據(jù)了剩余的大部分[18]。上述雜質(zhì)有些可溶,有些不溶,對(duì)發(fā)酵??液進(jìn)行預(yù)處理,除去大部分雜質(zhì),是有效地分離提取抗生素必不可少的步驟。??用傳統(tǒng)的溶媒萃取法提取抗生素時(shí),發(fā)酵液中大量的蛋白質(zhì)會(huì)與溶劑作用發(fā)生乳化??現(xiàn)象,發(fā)酵液和有機(jī)溶劑難以分相,使得分離提純抗生素變得困難。為了去除發(fā)酵液中??的蛋白質(zhì),可以向其中加入絮凝劑,即,重金屬鹽。重金屬鹽會(huì)使蛋白質(zhì)變性,進(jìn)而沉??淀下來(lái)。此外,絮凝劑還能有效改善懸浮粒子的分布,促進(jìn)菌絲體凝聚?股毓I(yè)中,??以氯化鐵、硫酸鋅和硫酸鉀鋁等絮凝劑較為常見(jiàn)。??在提取利福霉素S-Na鹽的工藝中,根據(jù)接料罐中的發(fā)酵液體積,按照4.0-5.0kg/m3??的比例計(jì)算出所需的硫酸鋅固體的量。在硫酸鋅配制罐中配制成15-20%的硫酸鋅溶液,??輸送至接料罐中,攪拌10-20?min后過(guò)濾。按每臺(tái)板框進(jìn)15-20?m3發(fā)酵液計(jì)算需開(kāi)板框??的數(shù)量,打開(kāi)所需板框的進(jìn)發(fā)酵液閥門開(kāi)始過(guò)濾,并控制過(guò)濾壓力S0.45?MPa。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石腦油萃取脫芳烴技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 史云鶴,李長(zhǎng)明,周金波,王艷飛,唐迎春,董炳利. 化工進(jìn)展. 2015 (02)
[2]酸團(tuán)中微量正己烷的離心萃取分離研究[J]. 唐康,郝萌萌,甘仁武,徐艷,白志山. 合成纖維工業(yè). 2012(03)
[3]利福霉素類抗生素及其構(gòu)效關(guān)系研究進(jìn)展[J]. 羅忠枚,夏小冬,崔玉彬,蔣曉磊,馬超,曹勝華. 中國(guó)抗生素雜志. 2012(04)
[4]離心萃取分離機(jī)在酰胺化液分離中的應(yīng)用[J]. 蘇華,白志山. 化工進(jìn)展. 2010(11)
[5]艾滋病合并結(jié)核病的研究進(jìn)展[J]. 李靜虹,鈄方芳. 實(shí)用臨床醫(yī)學(xué). 2010(08)
[6]中藥注射劑中吐溫80用量解析[J]. 馬鴻雁,叢英,張明令,張海燕,楊明. 亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥. 2010(08)
[7]利福霉素類衍生物的研究進(jìn)展[J]. 王欣瑜,張靜霞,曹勝華. 國(guó)外醫(yī)藥(抗生素分冊(cè)). 2008(06)
[8]提高難溶性藥物溶解度的研究[J]. 陳優(yōu)生,張健泓. 海峽藥學(xué). 2008(07)
[9]增溶劑的增溶原理及其在制劑生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 劉春蘭,許月峰. 中國(guó)藥業(yè). 2008(04)
[10]用HL離心萃取器處理含對(duì)硝基酚廢水的研究[J]. 許金全,段五華,周秀珠,周嘉貞. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備. 2006(10)
博士論文
[1]抗生素發(fā)酵的若干微生物及工程問(wèn)題研究[D]. 金志華.浙江大學(xué) 2001
碩士論文
[1]多級(jí)逆流分配—分步結(jié)晶法分離螺旋霉素與必特螺旋霉素[D]. 萬(wàn)倩玉.華東理工大學(xué) 2015
[2]飲料中咖啡因的紫外光譜和氣質(zhì)聯(lián)用分析方法研究[D]. 丁明珍.浙江大學(xué) 2008
[3]濕法冶金銅萃取組分含量軟測(cè)量方法研究[D]. 張淑寧.東北大學(xué) 2008
[4]碟式分離機(jī)的研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 楊志儒.蘭州理工大學(xué) 2008
[5]利福霉素B產(chǎn)生菌的推理選育及發(fā)酵工藝優(yōu)化[D]. 孟根水.浙江工業(yè)大學(xué) 2002
本文編號(hào):3311044
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