專利名稱：用醋酸丁酯提取青霉素萃取操作新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種青霉素提取新工藝，屬于醫(yī)藥制品技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明的新的青霉素提取工藝，是改變傳統(tǒng)使用的醋酸丁酯萃取操作的pH值和操作溫度，改變所使用的酸的濃度，從而減少了青霉素的酸解和降低了能耗，提高了產(chǎn)品收率。
目前工業(yè)生產(chǎn)中青霉素的提取普遍使用的方法是用醋酸丁酯作萃取劑的溶媒萃取法。該法已有近五十年的歷史。其主要的工藝過程是過濾、萃取、反萃取、二次萃取、脫色、結(jié)晶等。該工藝的主要操作條件如下萃取操作萃取劑∶醋酸丁酯，相比O/A＝1∶2-3，pH＝1.8-2.2，溫度5℃左右反萃取操作反萃取劑碳酸氫鈉，(或碳酸鈉，氫氧化鈉等)相比O/A＝2-3∶1，pH＝6.7-7.2。二次萃取萃取劑∶醋酸丁酯，相比O/A＝1∶1.5-2，pH＝1.8-2.2。
或者用碳酸鉀進(jìn)行反萃取，將反萃取液直接結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥而得產(chǎn)品，而不用二次萃取的方法。
該工藝的主要缺點是1.在低pH值下進(jìn)行萃取操作，青霉素易降解。青霉素在水溶液中的相對穩(wěn)定范圍是pH4-8，在pH＜4或＞8，特別是在pH＜2或＞10的狀態(tài)下極易破壞。在pH2.0，10℃下，其半衰期只有1.3小時。所以提取收率很低(見說明書附

圖1)。
2.在低溫下操作。由于青霉素的降解隨溫度影響很大，為減少降解，只能在5℃左右下操作，極易乳化且消耗了大量能源。
為解決這些問題，幾十年來國內(nèi)外的科學(xué)工作者進(jìn)行了多方面的研究。
本發(fā)明的目的是研究一種新的提取工藝，改變傳統(tǒng)的工藝，特別是改變原工藝中的萃取操作條件，提高操作的平衡pH值和溫度，替代傳統(tǒng)的醋酸丁酯萃取在低pH值、低溫下的操作工藝，以減少青霉素降解，減少乳化，提高產(chǎn)品收率，降低溶劑消耗和能耗，從而降低成本。
用醋酸丁酯提取青霉素，屬于物理溶解萃取。其受平衡pH影響很大(見說明書附圖2)。因此影響萃取的主要因素是pH值。但實驗表明在平衡pH3以下，隨pH值升高萃取率降低較少，而在pH＞3.5以后才急劇下降。如pH＝2時萃取率E＝93％，在pH＝3時萃取率E＝85％，而在pH＝3.5時萃取率E則下降為73％。因此，可以在pH3下操作，適當(dāng)降低萃取率而用增加萃取級數(shù)的方法來彌補。
另一方面實驗發(fā)現(xiàn)，萃取率隨溫度升高而有所提高，因而新工藝用提高溫度的方法適當(dāng)提高萃取率。如表1所表明的，在pH3、15℃下其萃取率E＝89％，只比pH2.1、1℃時的萃取率表1不同pH，T下的萃取率(t1/2＝4
少4個百分點，這樣在增加一級萃取后就可以滿足要求。
雖然溫度的升高增加了青霉素的降解，但由于pH的升高卻大大的減少了降解速率，因此允許提高溫度(見說明書附圖1)。
同時，發(fā)酵液的萃取操作一般在15℃以下，特別在10℃以下，乳化嚴(yán)重，需添加大量破乳化劑才能操作。而在10℃以上，特別在15℃以上一般乳化程度大大減少。還有，在pH3以下，特別在pH2.7以下，由于酸性蛋白的變性沉淀而大量析出，是造成乳化的主要原因。因此，青霉素提取的傳統(tǒng)工藝條件只是由其萃取率所決定的(pH＜2時為最大)。綜合考慮來看，這種操作條件并不利于青霉素的提取。
采用本發(fā)明的萃取工藝方法的基本工藝過程仍然是過濾、萃取、反萃取、二次萃取、脫色、結(jié)晶等。其操作工藝條件是萃取操作萃取劑∶醋酸丁酯，相比O/A＝1∶2-3，pH＝3，溫度15℃反萃取操作反萃取劑∶碳酸氫鈉，(或碳酸鈉，氫氧化鈉等)相比O/A＝2-3∶1，pH＝7-7.5。
溫度常溫二次萃取萃取劑∶醋酸丁酯，相比O/A＝1∶1.5-2，pH＝2.8-3.2。
也可以用碳酸鉀進(jìn)行反萃取，將反萃取液直接結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥而得產(chǎn)品。
此外，目前工廠發(fā)酵液的pH調(diào)節(jié)一般是用30％左右的硫酸，從30％稀釋到pH2有一個過程，在此過程中接觸到濃酸的青霉素很容易被降解。如在pH＝1的水溶液中青霉素的半衰期只有0.1小時(15℃)，可見在強酸水溶液中的破壞程度。因此，應(yīng)該用稀酸調(diào)pH來避免青霉素與濃酸的接觸。
采用本發(fā)明的萃取工藝，可以克服醋酸丁酯萃取中存在的一些缺點，提高收率，降低能耗和溶媒單耗。
具體實施例方式實施例1。pH對萃取率的影響(見說明書附圖2)圖2所示為pH對萃取率的影響?？梢姶姿岫□サ妮腿÷适躳H影響很大，特別在pH＞3.5后，萃取率的降低更快。
實施例2。不同pH、溫度下的萃取率(見表1)表1表明，pH3、15℃下的萃取率比pH2.1、1℃下的萃取率低3.5個百分點。這樣，三級萃取的萃取率可達(dá)99％以上。
權(quán)利要求
1.一種青霉素提取新工藝，其特征在于該新工藝使用一種新的萃取工藝條件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的萃取工藝條件；新的萃取工藝條件是在pH2.5-3.5和溫度10-25℃下進(jìn)行萃取操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于調(diào)節(jié)酸度所用的酸是pH0.1-3的稀硫酸或其他酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種青霉素提取新工藝。該新工藝使用一種新的萃取工藝條件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的萃取工藝條件。新的萃取工藝條件可以大大減少青霉素的降解和萃取操作的乳化程度,降低能耗,提高收率,降低產(chǎn)品成本。
文檔編號C07D499/00GK1228433SQ98100709
公開日1999年9月15日 申請日期1998年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月6日
發(fā)明者亓平言, 戴猷元, 苗勇 申請人:清華大學(xué)