本文選題：頭孢氨芐 + 反萃相預(yù)分散��； 參考：《天津大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：頭孢氨芐由于其抗菌譜廣、生物利用度高、耐受性強等優(yōu)點，是頭孢菌素類抗生素中應(yīng)用最廣的品種之一。工業(yè)上常用化學(xué)合成方法制備，對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。酶法制備具有工藝操作簡單、反應(yīng)條件溫和、周期短、無需基團(tuán)保護(hù)、清潔安全等優(yōu)點�；诖耍疚难芯苛嗣阜ê铣深^孢氨芐，并與反萃相預(yù)分散式支撐液膜（HFSLM-SD）分離方法耦合，以提高底物利用率和產(chǎn)物收率。 文章首先介紹了HFSLM-SD萃取頭孢氨芐過程的機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上建立了HFSLM-SD萃取頭孢氨芐過程總傳質(zhì)系數(shù)模型。得到穩(wěn)態(tài)下進(jìn)料側(cè)、膜內(nèi)和反萃側(cè)分傳質(zhì)系數(shù)分別為：ka=6.99×10-6m/s，km=1.5×10-6m/s，ks=6.681×10-5m/s，K=3.891×10-6m/s。 其次，對HFSLM-SD萃取頭孢氨芐過程進(jìn)行了實驗。分別考察了頭孢氨芐原料液的性質(zhì)及緩沖液的選擇、反萃液的選擇、有機(jī)膜相的組成以及進(jìn)料濃度、相體積比、混合速率、跨膜壓差對萃取效果的影響，得到了最優(yōu)操作條件：進(jìn)料相選擇含20mM頭孢氨芐的0.05M的碳酸鹽緩沖液，pH在8.0～9.0之間；有機(jī)溶劑為Isopar L，與進(jìn)料相的體積比為1:1，，載體Aliquat336濃度為5wt%；反萃相為pH=9.0的30mM PGME溶液；反萃相混合速率為400rpm；跨膜壓差為4psi。同時開展了HFSLM-SD萃取頭孢氨芐過程的動力學(xué)研究。 最后，建立了酶法合成頭孢氨芐的動力學(xué)模型，在實驗的基礎(chǔ)上計算了各反應(yīng)速率常數(shù)，得到各步反應(yīng)速率常數(shù)分別為k1=17.3(mMmin)-1，2=740(min)-1，k3=174(mMmin)-1，k-3=113(mMmin)-1。此外，對青霉素G�；D(zhuǎn)移酶的活性進(jìn)行了考察，討論了絡(luò)合劑的選擇問題，最后進(jìn)行了酶法合成頭孢氨芐的反應(yīng)-膜萃取耦合過程的實驗，實現(xiàn)了頭孢氨芐合成與分離的同步進(jìn)行。最終得到的頭孢氨芐用傅里葉變化紅外光譜確認(rèn)其結(jié)構(gòu)。計算頭孢氨芐的總收率為39.7%。 酶法合成頭孢氨芐的反應(yīng)-膜萃取耦合過程同時解決了頭孢氨芐收率低和難從反應(yīng)體系中分離提純的問題，用反萃相預(yù)分散式支撐液膜的方法，簡化了操作步驟，提高了底物利用率與產(chǎn)物收率。
[Abstract]:Cefalexin is one of the most widely used cephalosporins because of its wide antibacterial spectrum, high bioavailability and strong tolerance. The common chemical synthesis method in industry has caused serious pollution to the environment. Enzymatic preparation has the advantages of simple operation, mild reaction conditions, short period, no group protection, clean and safe. Based on this, the enzymatic synthesis of cefalexin was studied and coupled with the separation method of stripping phase pre-dispersive supported liquid membrane HFSLM-SD, in order to improve the substrate utilization rate and the yield of the product. In this paper, the mechanism of Cefalexin extraction by HFSLM-SD is introduced, and the total mass transfer coefficient model of Cefalexin extraction by HFSLM-SD is established. The mass transfer coefficients of the feed side, the in-membrane and the counter-extraction side at the steady state are 6.99 脳 10 ~ (-6) m 路s ~ (-1) / s ~ (-1) 脳 10 ~ (-6) m 路s ~ (-1) = 6.681 脳 10 ~ (-5) m 路s ~ (-1) K ~ (-1) = 3.891 脳 10 ~ (-6) m 路s ~ (-1) respectively. Secondly, the extraction process of cefalexin by HFSLM-SD was studied. The effects of the properties of cefalexin solution and buffer solution, the selection of stripping solution, the composition of organic membrane phase, the concentration of feed material, the volume ratio of phase, the mixing rate and the pressure difference across membrane on the extraction effect were investigated. The optimum operating conditions were obtained as follows: the pH of 0.05M carbonate buffer containing 20mM cefalexin was between 8.0 and 9.0, the volume ratio of organic solvent to feed phase was 1: 1, and the concentration of Aliquat336 was 5 wt. the stripping phase was 30mM PGME solution of pH=9.0. The mixing rate of the stripping phase is 400rpm, and the transmembrane pressure difference is 4psi. The kinetics of HFSLM-SD extraction of cefalexin was also studied. Finally, a kinetic model for the enzymatic synthesis of cefalexin was established, and the rate constants of each reaction were calculated on the basis of experiments. The reaction rate constants of each step were determined to be K _ (1) ~ (17. 3) m ~ (1) M _ (min) ~ (-1) ~ (2) 740min ~ (-1) ~ (-1) K _ (3N) ~ (174) m _ (min) ~ (-1) ~ (-1) -3113mm ~ (-1) ~ (-1). In addition, the activity of penicillin G acyltransferase was investigated, and the selection of complexing agent was discussed. Finally, the reaction membrane extraction coupling process of enzymatic synthesis of Cefalexin was carried out. The synthesis and separation of cefalexin were carried out synchronously. The structure of Cefalexin was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The total yield of cefalexin was 39.7. The coupling process of enzymatic synthesis of cefalexin with membrane extraction has solved the problems of low yield of cefalexin and difficulty in separation and purification from the reaction system. The utilization ratio of substrate and the yield of product were improved.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R914

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本文編號：1868296