专利名称：一种酶法氨苄西林母液中d(-)苯甘氨酸的回收方法
技术领域：
本发明属于医药技术领域，涉及ー种药品制备过程中原料的回收方法，具体是指酶法制备氨苄西林的过程中，从母液中回收D (-)苯甘氨酸的方法。
背景技术：
D(-)苯甘氨酸简称D —PG，是合成β —内酰胺类抗生素的一种中间体， 主要用于合成氨苄西林和头孢菌素类产品。由于β —内酰胺类抗生素具有广谱抗菌性，并且具有杀菌活性强、毒性低、适应症广及疗效确切的优点，临床应用广泛，因此，エ业生产中对D (-)苯甘氨酸的需求也在不断増加。目前エ业生产中氨苄西林的合成主要采用酶法，其エ艺路线为苯甘氨酸甲酯盐酸盐和6-氨基青霉烷酸(6-ΑΡΑ)在合成酶的催化作用下生成氨苄西林，用适当筛网分离固体酶和氨苄西林粗品，氨苄西林粗品用分离后的反应母液进行重结晶得到氨苄西林成品。氨苄西林重结晶母液中含有少量的氨苄西林、6-ΑΡΑ、苯甘氨酸甲酯和大量的副产物D (-)苯甘氨酸。氨苄西林重结晶母液中D(_)苯甘氨酸含量一般在12. 0-20. Og/L，如果当做废液排放，不仅给环保处理带来压力，同时也会増加氨苄西林的生产成本，因此，应对其进行回收再利用，以减少环境污染和资源浪费。但是在实际生产和文献报道中尚未发现D (-)苯甘氨酸的回收的方法，这仍是ー项亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种回收酶法氨苄西林中D(_)苯甘氨酸的方法，该方法收率高、能耗低、操作简单，所得产品含量高，解决了エ业生产中酶法制备氨苄西林母液中所含的D(-)苯甘氨酸无法回收的问题，适于在エ业生产中应用。本发明人在研究酶法氨苄西林母液中D(_)苯甘氨酸回收方法的过程中，曾尝试过蒸发浓缩法，但由于该方法需要蒸除大量的水，能耗高，并且回收得到的D(-)苯甘氨酸含量只能达到93%左右，含量较低，不能直接利用，尚需进ー步处理以提高其含量，因此本发明人放弃了该方法。本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的。一种酶法氨苄西林母液中D (-)苯甘氨酸的回收方法，按如下步骤进行操作
a.以含有D(_)苯甘氨酸的酶法氨苄西林重结晶母液为原料，加入青霉素G酰化酶(PGA)进行裂解；
b.裂解过程中加氨水控制pH值，控温，进行裂解反应，得裂解液；
c.将裂解液过筛网；
d.向过筛网后的裂解液中加氨水调节pH值，然后用管式超滤膜进行超滤；
e.将超滤后的溶液用管式纳滤膜进行纳滤；
f.将纳滤后的溶液加活性炭脱色，脱色液中加盐酸调节PH值，降温养晶，抽滤，洗涤，干燥，得固体D (_)苯甘氨酸。上述回收方法，步骤a中酶法氨苄西林重结晶母液中D (_)苯甘氨酸的溶度为12. 0-20. Og/L。上述回收方法，步骤a中青霉素G酰化酶的加入量以IL氨苄西林重结晶母液加入
O.5KU-1. OKU 计。 上述回收方法，步骤b中氨水的浓度为3mol/L，加氨水调节pH值为8. 0-8. 5，控温20-28°C，裂解反应的时间为90-120min。上述回收方法，步骤c中筛网为400目。上述回收方法，步骤d中氨水的浓度为6mol/L，加氨水调节pH值为9. 0-9. 5。 上述回收方法，步骤d中管式超滤膜的分子量为3000，超滤时膜进ロ压カ为4-5bar，过程控温 5-20°C。上述回收方法，步骤e中管式纳滤膜的分子量为120，纳滤时膜进ロ压カ为12-15bar，过程控温 5_20°C。上述回收方法，步骤f中盐酸的浓度为6mol/L，加盐酸调节pH值为5. 0-5. 2。本发明所述回收方法，具体操作步骤为
取D(-)苯甘氨酸浓度为12. 0-20. Og/L的酶法氨苄西林结晶母液，以IL氨苄西林母液投入O. 5KU -I. OKU PGA计，加入青霉素G酰化酶进行裂解；滴加浓度为3mol/L的氨水，反应过程控制pH值为8. 0-8. 5，温度为20-28°C，反应时间90_120min ;反应结束后，通过400目筛网截留酶，分出裂解液；裂解液用6mol/L的氨水调节pH值为9. 0-9. 5，用分子量3000的管式超滤膜进行超滤，膜进ロ压カ为4-5 bar，膜通量为8_10L/min，过程控温5_20°C ;随后超滤透析液用分子量120的管式纳滤膜进行纳滤浓缩，膜进ロ压カ为12-15 bar，膜通量为O. 5-2. 5L/min,过程控温5_20°C ;浓缩液加活性炭脱色，脱色液加6mol/L的盐酸调节pH值为5. 0-5. 2，控温5°C以下，养晶2h，抽滤，洗涤，干燥得到固体D(-)苯甘氨酸。本发明所述D (_)苯甘氨酸的回收方法，回收率可达80%以上，所得产品含量在98%以上，可直接作为原料应用于エ业生产，減少了环境污染和资源浪费，并且该方法能耗低、操作简单，还能为企业带来可观的经济效益，适合エ业化生产应用。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明做进ー步详细的说明。实施例I D(_)苯甘氨酸的回收
(1)取D(-)苯甘氨酸浓度为12.2g/L的酶法氨苄西林结晶母液180L，投入到250L酶反应 中；
(2)称取O.IMU PGA，用无盐水洗涤后投入到酶反应罐中，搅拌速度80rpm，用3mol/L的氨水控制pH为8. 0-8. 2，温度20°C，反应90min后，将裂解液放出(PGA被酶反应罐底部400目筛网截留)；
(3)裂解液滴加6mol/L氨水调节pH至9.0，用分子量3000膜进行超滤透析，膜过滤面积10m2，膜进ロ压力4bar，膜通量8.2L/min。超滤透析过程控制温度5_10°C。透析液体积250L，透析液中D(-)苯甘氨酸含量为8. 66g/L，超滤收率为98. 6%。(4)250L透析液进行纳滤浓缩，用分子量120膜进行纳滤浓缩，膜过滤面积5m2，膜进ロ压力13bar，膜通量2. 2-0. 8L/min。纳滤浓缩过程控制温度15 20°C。浓缩液体积31. 7L，浓缩液中D(-)苯甘氨酸含量为67. 07g/L，超滤收率为98. 2%。(5)向31. 7L浓缩液中加入活性炭31. 7g,搅拌30min,过IOOum和O. 45um滤膜；脱色液用6mol/L盐酸调节pH=5. 0，温度控制2_5°C，养晶2h ;抽滤、丙酮洗涤、45°C干燥2h得到固体D(-)苯甘氨酸I. 77kg，总回收率80. 60%，产品含量98. 5%。实施例2 D(_)苯甘氨酸的回收
(1)取D(-)苯甘氨酸浓度为15.5g/L的酶法氨苄西林结晶母液160L，投入到250L酶反应 中；
(2)称取O.13MU PGA，用无盐水洗涤后投入到酶反应罐中，搅拌速·度80rpm，用3mol/L的氨水控制pH为8. 3-8. 4，温度20-22°C，反应IOOmin后，将裂解液放出(PGA被酶反应罐底部400目筛网截留)；
(3)裂解液滴加6M氨水调节pH至9.3，用分子量3000膜进行超滤透析，膜过滤面积10m2，膜进ロ压力4.5bar，膜通量9L/min。超滤透析过程控制温度10_15°C。透析液体积260L，透析液中D(-)苯甘氨酸含量为9. 42g/L，超滤收率为98. 8%。(4)260L透析液进行纳滤浓缩，用分子量120膜进行纳滤浓缩，膜过滤面积5m2，膜进ロ压力14. lbar，膜通量2. 0-0. 7L/min。纳滤浓缩过程控制温度10 15°C。浓缩液体积
30.5L,浓缩液中D-对羟基D(-)苯甘氨酸含量为79. 66g/L，超滤收率为99. 2%。(5)向30. 5L浓缩液中加入活性炭30. 5g，搅拌30min，过IOOum和O. 45um滤膜；脱色液用6M盐酸调节pH=5.5°C，养晶此；抽滤、丙酮洗涤、45°C干燥此得到固体D (-)苯甘氨酸2. 01kg，总回收率81. 05%，产品含量99. 1%。实施例3 D(_)苯甘氨酸的回收
(1)取0(_)苯甘氨酸浓度为19.96g/L的酶法氨苄西林结晶母液150L，投入到250L酶反应 中；
(2)称取O.15MU PGA，用无盐水洗涤后投入到酶反应罐中，搅拌速度80rpm，用3mol/L的氨水控制PH为8. 4-8. 5，温度25-28°C，反应120min后，将裂解液放出(PGA被酶反应罐底部400目筛网截留)；
(3)裂解液滴加6mol/L氨水调节pH至9.5，用分子量3000膜进行超滤透析，膜过滤面积10m2，膜进ロ压力5.(^&1'，膜通量10171^11。超滤透析过程控制温度15_20°C。透析液体积245L，透析液中D(-)苯甘氨酸含量为12. 10g/L，超滤收率为99. 0%。(4)将245L透析液进行纳滤浓缩，用分子量120膜进行纳滤浓缩，膜过滤面积5m2，膜进ロ压力15bar，膜通量2. 2-0. 5L/min。纳滤浓缩过程控制温度5_10°C。浓缩液体积
31.5L,浓缩液中D(-)苯甘氨酸含量为93. 45g/L，超滤收率为99. 3%。(5)向31. 5L浓缩液中加入活性炭31. 5g,搅拌30min,过IOOum和O. 45um滤膜；脱色液用6mol/L盐酸调节pH=5. 2，T彡5°C，养晶2h ;抽滤、丙酮洗涤、45°C干燥2h得到固体D (-)苯甘氨酸2. 45kg，总回收率81. 83%，产品含量99. 4%。实施例4 回收过程中间控制的分析方法 I. HPLC检测条件
色谱柱依利特填料=ODS 25 μ m 检测波长230nm流动相配制
A :缓冲液4. 08g KH2PO4 — 1000ml H2O pH=4. 5 B :甲醇
梯度 时间函数參数
0溶剂组分A:B=98:2
1溶剂组分A:B=98:2 15 溶剂组分 A:B=70:30 15 流量 I. 5mT,/miη 18 溶剂组分 Α:Β=98:2 18 流量 1mT ,/mi η 25 溶剂组分 Α:Β=98:2
保留时间6-APA 5. 8min, D — PG 3. 9min,
PGM. HCL 12. 7min , Ampicillin 15. 5min对比实施例I蒸发浓缩法回收D (-)苯甘氨酸
(I)取D(-)苯甘氨酸浓度为15. 7g/L的酶法氨苄西林结晶母液500ml，加入PGA酶280U，用3mol/L的氨水控制pH为8. 0-8. 3，温度20°C，反应90min后，将裂解液滤出。(2)裂解液用5M氢氧化钠调ρΗ=10· 6。(3)用旋转蒸发仪进行减压蒸馏I. 5h，T=80°C。(4)冷却至室温，用氨水调ρΗ=5· 0，得到D(_)苯甘氨酸固体。(5)用50ml丙酮水洗涤，45°C干燥得到成品5. 6g，收率78. 3%，含量93. 1%。
权利要求
1.一种酶法氨苄西林母液中D (_)苯甘氨酸的回收方法，其特征在于，按如下步骤进行操作 a.以含有D(_)苯甘氨酸的酶法氨苄西林重结晶母液为原料，加入青霉素G酰化酶进行裂解； b.裂解过程中加氨水控制PH值，控温，进行裂解反应，得裂解液； c.将裂解液过筛网； d.向过筛网后的裂解液中加氨水调节PH值，然后用管式超滤膜进行超滤； e.将超滤后的溶液用管式纳滤膜进行纳滤； f.将纳滤后的溶液加活性炭脱色，脱色液中加盐酸调节PH值，降温养晶，抽滤，洗涤，·干燥，得固体D (_)苯甘氨酸。
2.根据权利要求I所述的回收方法，其特征在于，步骤a中酶法氨苄西林重结晶母液中D (-)苯甘氨酸的溶度为12. 0-20. Og/L。
3.根据权利要求I所述的回收方法，其特征在于，步骤a中青霉素G酰化酶的加入量以IL氨苄西林重结晶母液加入0. 5KU-1. OKU计。
4.根据权利要求I所述的回收方法，其特征在于，步骤b中氨水的浓度为3mol/L，加氨水调节pH值为8. 0-8. 5，控温20-28°C，裂解反应的时间为90_120min。
5.根据权利要求I所述的回收方法，其特征在于，步骤c中筛网为400目。
6.根据权利要求I所述的回收方法，其特征在于，步骤d中氨水的浓度为6mol/L，加氨水调节pH值为9. 0-9. 5。
7.根据权利要求I所述的回收方法，其特征在于，步骤d中管式超滤膜的分子量为3000，超滤时膜进ロ压カ为4-5bar，过程控温5_20°C。
8.根据权利要求I所述的回收方法，其特征在于，步骤e中管式纳滤膜的分子量为120，纳滤时膜进ロ压カ为12-15bar，过程控温5_20°C。
9.根据权利要求I所述的回收方法，其特征在于，步骤f中盐酸的浓度为6mol/L，加盐酸调节pH值为5. 0-5.2。
10.根据权利要求I所述的回收方法，其特征在于，具体操作步骤为 取D(-)苯甘氨酸浓度为12. 0-20. Og/L的酶法氨苄西林结晶母液，以IL氨苄西林母液投入0. 5KU -I. OKU计，加入青霉素G酰化酶进行裂解；滴加浓度为3mol/L的氨水,反应过程控制pH值为8. 0-8. 5，温度为20-28°C，反应时间90_120min ;反应结束后，通过400目筛网截留酶，分出裂解液；裂解液用6mol/L的氨水调节pH值为9. 0-9. 5，用分子量3000的管式超滤膜进行超滤，膜进ロ压カ为4-5 bar，膜通量为8_10L/min，过程控温5_20°C ;随后超滤透析液用分子量120的管式纳滤膜进行纳滤浓缩，膜进ロ压カ为12-15 bar，膜通量为0. 5-2. 5L/min,过程控温5_20°C ;浓缩液加活性炭脱色，脱色液加6mol/L的盐酸调节pH值为5. 0-5. 2，控温5°C以下，养晶2h，抽滤，洗涤，干燥得到固体D(-)苯甘氨酸。
全文摘要
本发明公开了一种酶法氨苄西林母液中D(-)苯甘氨酸的回收方法，该方法包括酶裂解、筛网过滤、超滤浓缩、纳滤浓缩、活性炭脱色、降温结晶等步骤，回收率在80%以上，回收得到的D(-)苯甘氨酸含量在98%以上，可直接作为原料应用于工业生产，减少了环境污染和资源浪费，并且该方法能耗低、操作简单，还能为企业带来可观的经济效益，适合工业化生产应用。
文档编号C07C227/40GK102851332SQ20121032776
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年9月7日
发明者袁国强, 王艳艳, 朱科, 薛瀚, 王进贤, 刘萌, 延国东, 金蕊, 张晓燕 申请人:石药集团中诺药业(石家庄)有限公司