專利名稱：用環(huán)烷酸萃取體系提取和純化抗生素的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗生素提取新方法，屬醫(yī)藥制品技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明主要涉及潔霉素及大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，這些抗生素分別都是用丁醇、醋酸丁酯或醇類、中性磷類萃取劑進(jìn)行提取。
本發(fā)明的目的是研究一種新的提取方法，改變傳統(tǒng)的工藝方法，特別是改變原工藝流程中的萃取體系，用一個由新的萃取劑和稀釋劑及部分添加劑組成的新萃取體系，代替醋酸丁酯、丁醇、中性磷及醇類體系，以提高產(chǎn)品收率和質(zhì)量，降低溶劑消耗和能耗，從而降低成本。
本發(fā)明所用的萃取體系，其萃取劑為環(huán)烷酸，稀釋劑為正己烷、環(huán)己烷、正庚烷、磺化煤油、加氫煤油、航空煤油或普通煤油等中的一種或一種以上。萃取劑和稀釋劑體積比為V萃∶V稀=1∶0～100。添加劑視發(fā)酵液情況而定。
潔霉素及大環(huán)內(nèi)酯類抗生素分子中都含有氨基，其在水溶液中均呈堿性，因而可以用有機(jī)酸作萃取劑進(jìn)行反應(yīng)萃取。環(huán)烷酸就是常用的一種有機(jī)酸類溶劑。
環(huán)烷酸的水溶性很小，其分子結(jié)構(gòu)式為
式中R為烷烴。A．潔霉素提取潔霉素在發(fā)酵生產(chǎn)過程中除生成潔霉素外，還產(chǎn)生4～8％的B組分，它的結(jié)構(gòu)式中只比潔霉素少一個亞甲基-CH2基團(tuán)。但生物活性僅為潔霉素的1/4。因而直接影響潔霉素的藥用效果。而且近幾年來國內(nèi)外都在用潔霉素生產(chǎn)氯潔霉素，要求B組分＜1.7％。因此，必須在提取過程中除掉一部分B組分。
傳統(tǒng)的丁醇法，是無法除掉B組分的，因而國內(nèi)外都在研究新的萃取體系。國內(nèi)專利(申請?zhí)?0100389.1)提出中性磷(膦)類萃取體系可以使B組分降低到1％以下，但由于中性磷的毒性和價格昂貴，至今不能推廣使用。其它研究的萃取體系(如混合醇)由于B組分的去除率低而需要級數(shù)大，設(shè)備復(fù)雜而也無法推廣使用。
本發(fā)明研制出一種新方法，其特點是將提煉工序分為兩個階段，第一階段使用本發(fā)明的新萃取體系萃取潔霉素，而把大部分B組分甩在萃殘液中丟棄掉。經(jīng)洗滌后用鹽酸(或其它酸)反萃取。第二階段再用少量傳統(tǒng)的丁醇法進(jìn)行二次萃取。進(jìn)一步脫水結(jié)晶，得到B組分＜2％的粗晶。粗晶再用傳統(tǒng)的丙酮結(jié)晶法精制后得成品。
本發(fā)明的潔霉素萃取方法是這樣實現(xiàn)的①取工廠潔霉素發(fā)酵濾液，必要時加入NaOH溶液調(diào)pH；②用前所述的新萃取溶劑對上述溶液進(jìn)行萃取，萃取操作溫度為10-40℃，流比為水相(A)與有機(jī)相(O)之比為A∶O=1-10∶1；③將上述萃得有機(jī)相用0.5～5NHCl或其他酸溶液進(jìn)行1-5級反萃取，反萃取溫度為10-40℃，流比為O∶A=1～10∶1；反萃取后有機(jī)相經(jīng)NaOH溶液處理后返回復(fù)用。
④將上述第③步反萃取得液用1-40％NaOH調(diào)pH6～10，經(jīng)過濾后用丁醇或用中性磷萃取劑2-5級二次萃??；二次萃取殘液返回套用；⑤將上述第④步二次萃取液，用0.001～5N的鹽酸或其他酸反萃取，將反萃取液經(jīng)脫色、過濾、丙酮結(jié)晶后再經(jīng)過濾、洗滌、干燥得成品；對第④步丁醇萃取液，還可經(jīng)真空濃縮除水后結(jié)晶、過濾、干燥，得粗晶；粗晶進(jìn)一步用水溶解、脫色、過濾、丙酮結(jié)晶后再經(jīng)過濾、洗滌、干燥得成品。
⑥上述第⑤步丁醇濾液或反萃取后溶劑殘液復(fù)用，丙酮回收后復(fù)用。
在該新方法中采用閉合循環(huán)設(shè)計，從而可以進(jìn)一步提高產(chǎn)品收率。實施例表1
B．大環(huán)內(nèi)酯類抗生素提取大環(huán)內(nèi)酯類抗生素主要是抗革蘭式陽性菌及某些革蘭式陰性菌的一類抗生素，其結(jié)構(gòu)特點是分子內(nèi)含有大的內(nèi)酯環(huán)(14-16環(huán))，是帶有氨基的堿性抗生素。其中常用的有紅霉素(Erythromycin)、吉它霉素(Kitasamycin)、螺旋霉素(Spiramycin)、泰樂菌素(tylosin)和麥迪霉素(Midecamycin，國內(nèi)產(chǎn)品由于組成略有不同而稱之為麥白霉素，拉丁名稱為Meleumycinum)等。目前大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的提取方法主要是溶劑萃取法，所用萃取溶劑為醋酸丁酯或辛醇(異辛醇或第二辛醇，下同)，即在堿性條件下從發(fā)酵濾液中用萃取劑萃取，再經(jīng)其它處理而得最終結(jié)晶產(chǎn)品。其具體處理流程如下紅霉素(或吉它霉素、螺旋霉素、麥白霉素、泰樂菌素)發(fā)酵液→過濾→發(fā)酵濾液→加NaOH液調(diào)pH→醋酸丁酯或辛醇萃取→酸反萃→加NaOH液調(diào)pH至堿性→結(jié)晶→過濾→干燥→產(chǎn)品。
以上是原則流程，不同抗生素略有不同，如紅霉素可在有機(jī)相內(nèi)直接結(jié)晶得乳酸鹽或硫氰酸鹽；吉它霉素、麥白霉素、螺旋霉素和泰樂霉素則均是在反萃取后調(diào)pH值，在堿性條件下結(jié)晶。上述流程的主要缺點是醋酸丁酯萃取時溶劑耗量大，不同抗生素其耗量雖略有不同，但據(jù)估算其費用約占產(chǎn)品成本的近1/3，為了從萃殘液中回收萃取溶劑，又需附加大量能耗。辛醇體系則具有難聞氣味。
本發(fā)明的萃取方法，其原則流程如下所示
本發(fā)明的大環(huán)內(nèi)酯類抗生素萃取工藝中1．螺旋霉素的制備方法是取工廠螺旋霉素發(fā)酵濾液，加NaOH溶液適當(dāng)調(diào)pH后與本發(fā)明新萃取溶劑按一定流比進(jìn)行多級逆流萃取，萃取流比水相A與有機(jī)相O之間的比即A∶O=1-10∶1，萃得有機(jī)相再用草酸(H2C2O4)+磷酸二氫鉀(KH2PO4)緩沖液(pH≈2)或其它酸按一定流比進(jìn)行反萃取(多級逆流或錯流)，反萃流比O∶A=1～10∶1，萃取和反萃取操作溫度為10℃-40℃，反萃得液經(jīng)除殘留溶劑后加NaOH液調(diào)pH值至9～11.0，并加熱至50-65℃，保溫0-60分鐘，而得螺旋霉素結(jié)晶，經(jīng)過濾、干燥則可得螺旋霉素產(chǎn)品。結(jié)晶母液返回套用。下表(表2)列出了部分螺旋霉素萃取、反萃取的實施例
表2
2．紅霉素提取取工廠紅霉素發(fā)酵濾液，加NaOH液適當(dāng)調(diào)pH值與本發(fā)明新萃取體系按一定流比A∶O=1-8∶1，進(jìn)行多級(2-3級)逆流萃取，然后升溫至40℃左右，在攪拌下加入硫氰酸鈉(或硫氰酸鉀)或其他有機(jī)酸得結(jié)晶，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得硫氰酸鹽成品。
或用反萃取工藝，即將萃得有機(jī)溶液用醋酸+醋酸鈉緩沖液(pH=4.0-4.8)按一定流比(O∶A=1～10∶1)進(jìn)行多級逆流(2-3級)或錯流(2-3級)反萃。萃取和反萃溫度10-40℃。將反萃取得液用NaOH液調(diào)pH值至近中性(6.0-7.0)，然后加進(jìn)過量硫氰化鉀(KCNS)(或硫氰化鈉NaCNS、硫氰化銨NH4CNS等)，硫氰化物與紅霉素克分子比為2-20mol/1mol，在15℃-35℃條件下攪拌20分鐘至3小時得紅霉素的硫氰酸鹽結(jié)晶，經(jīng)過濾、水洗、烘干后即得紅霉素的硫氰酸鹽成品。母液部分或全部返回套用。其部分實驗結(jié)果列于表3。
表3紅霉素萃取、反萃取、沉鹽實驗結(jié)果
3．吉它霉素提取取工廠吉它霉素發(fā)酵濾液(3000u/mol)，加NaOH液適當(dāng)調(diào)節(jié)pH值后與本發(fā)明新萃取溶劑按一定流比(A∶O=1-10∶1)進(jìn)行多級(2-3)逆流萃取，萃得有機(jī)相再用pH=0.5～3.5的草酸(H2C2O4)液(或其它酸)進(jìn)行反萃，反萃可按多級逆流(2-3級)或多級錯流方式進(jìn)行，反萃取流比O∶A=1-10∶1，萃取和反萃取溫度10℃-40℃。反萃得液經(jīng)除殘留溶劑后加NaOH液調(diào)pH至6.5左右，并加熱至40℃，加堿至pH=8.5-9.0，升溫至50℃后保溫5分鐘以上，得吉它霉素結(jié)晶。過濾并于60℃下烘干。結(jié)晶母液返回套用。下表(表4)列出了部分吉它霉素萃取、反萃取實例。
表4吉它霉素萃取、反萃實驗結(jié)果
4．麥白霉素提取取工廠麥白霉素發(fā)酵濾液，加NaOH液適當(dāng)調(diào)pH值后用本發(fā)明的新萃取體系按一定流比(A∶O=1-10∶1)進(jìn)行多級(2-3)逆流萃取，后用pH=1.0～3.5的草酸(H2C2O4)或其它酸(HCl)進(jìn)行反萃取，去除反萃得液中的殘留溶劑，再加NaOH液調(diào)pH值至8.0-9.0，并加熱至40℃，攪拌20分鐘而得麥白霉素結(jié)晶。過濾后用pH=8.5熱水洗滌，在60-70℃下干燥而得成品。結(jié)晶母液返回套用，其部分實例列于表5。
表5麥白霉素萃取、反萃取實驗結(jié)果<
5．泰樂菌素提取取工廠泰樂菌素發(fā)酵濾液，加NaOH液適當(dāng)調(diào)節(jié)pH值后用本發(fā)明的新萃取體系按一定流比(A∶O=1-10∶1)進(jìn)行多級(2-3)逆流萃取，后用pH=1.0～3.5的草酸(H2C2O4)或其它酸(HCl)進(jìn)行反萃取，去除殘留溶劑再加NaOH液調(diào)pH值至8.0-10.0，并加熱至60℃，攪拌30分鐘而得泰樂菌素結(jié)晶。經(jīng)過濾烘干得產(chǎn)品。結(jié)晶母液返回套用。其部分實例列于表6。
權(quán)利要求
1．一種抗生素提取新方法，其特征在于該新方法使用一種由環(huán)烷酸作萃取劑所組成的新的萃取體系。
2．根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于該新萃取體系是由環(huán)烷酸作萃取劑，用正己烷、環(huán)己烷、正庚烷、磺化煤油、加烴煤油、航空煤油或普通煤油等中的任何一種或一種以上的有機(jī)溶劑作稀釋劑，必要時加入部分添加劑所混合并經(jīng)酸洗處理而制成。萃取劑與稀釋劑的體積比為V萃∶V稀=1∶0～100。
3．根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于該抗生素為潔霉素及大環(huán)內(nèi)酯類的紅霉素、吉它霉素、螺旋霉素、麥白霉素(或麥迪霉素)和泰樂菌素等。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗生素提取新方法,主要涉及潔霉素和大環(huán)內(nèi)酯類的紅霉素、吉它霉素、螺旋霉素、麥白霉素和泰樂菌素等的制備方法。該新方法是用一種新的萃取體系代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝中的醋酸丁酯和異辛醇、丁醇、中性磷類萃取溶劑。新萃取體系是由環(huán)烷酸和稀釋劑組成的混合體系,必要時加進(jìn)一定比例的添加劑。新的制備方法可以提高收率和質(zhì)量,從而降低產(chǎn)品成本。
文檔編號C07H17/08GK1224021SQ9810006
公開日1999年7月28日 申請日期1998年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月22日
發(fā)明者亓平言, 廖史書, 周倜 申請人:清華大學(xué)