酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法

文档序号:9446519
酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于制药技术领域,设及酶裂解法生产7-氨基头抱烧酸结晶母液中有效 成分的综合回收方法,更具体而言,设及酶裂解法生产7-氨基头抱烧酸结晶母液中7-氨基 头抱烧酸和D-a-氨基己二酸的综合回收方法。
【背景技术】
[0002] 7-氨基头抱烧酸(7-amin〇-ce地alosporanicacid),简称7-ACA,是头抱菌素中 最常用的母核,它有两个活性基团,分别为3-位的乙酷氧基和7-位的氨基,在运两个活性 基团上连接不同的侧链,就构成不同性质的头抱类抗生素。该类抗生素能够有效抑制细菌 细胞壁的合成,而人体细胞无细胞壁,故其具优良的选择性,安全性好,杀菌力强,是目前临 床上应用最好的一类抗生素,在医药行业中占有十分重要的地位。
[0003] a-氨基己二酸(a-aminoadipicacid)是氨基酸的一种,发现于玉米种子或人、 天竺鼠等的尿液中,被广泛用于医药、食品、化妆品工业等领域。研究表明,a-氨基己二酸 有S种异构体,分别为心(1 -氨基已二酸、D-a-氨基已二酸和化心〇 -氨基已二酸。中国 专利申请201410519492. 5公开了一种制备头抱菌素C的发酵方法W及在该发酵方法中使 用的发酵培养基,在发酵培养基中加入了氨基己二酸3~12邑/1,可^促进头抱菌素C的生 物合成能力,并显著提高发酵效价。
[0004] 7-ACA主要是由头抱菌素C经固定化头抱菌素C酷化酶直接裂解而成,在经纯化 分离后得到市售医药中间体7-ACA,同时产生了大量的结晶母液。目前,运部分母液没有有 效的方法予W回收,只能作为高浓度废水进行后续的环保处理,生产企业都为此付出了高 昂的处理费用。然而,7-ACA结晶母液中还有大量的、可W回收利用的有效组分,如低浓度 的7-ACA、头抱菌素C(下文简称CPC)和大量的D-a-氨基已二酸等。如果能够对母液中 7-ACA和D-a-氨基己二酸进行回收,既加强了企业清洁生产集成技术,又可实现资源再利 用,在降低污染的同时,还可为企业增加更多效益。因此,如何有效地综合回收母液中的上 述有效成分成为当前7-ACA生产过程中面临的重要研究课题。

【发明内容】
阳0化]因此,本发明的目的在于提供一种工艺设计合理、操作简便、回收效果好、产品质 量优异且环境友好的酶裂解法生产7-ACA结晶母液中有效成分的综合回收方法。
[0006] 本发明人通过深入细致的研究,成功开发了酶裂解法生产7-ACA结晶母液中 7-ACA和D-a-氨基己二酸的综合回收方法。为了实现本发明的目的,本发明所采用的技术 方案为:7-ACA结晶母液经纳滤浓缩后,利用大孔吸附树脂对7-ACA的特异性吸附作用实现 了 7-ACA与D-a-氨基己二酸的分离;未被吸附的D-a-氨基己二酸进入吸附余液,该吸附 余液经结晶、干燥后获得符合规定的成品;而吸附在树脂上的7-ACA、CPC经解析后,经过纳 滤浓缩、酶解、结晶、干燥等步骤后予W回收利用,其工艺过程如图1所示。根据本发明,本 发明提供的酶裂解法生产7-ACA结晶母液中有效成分的综合回收方法,包括如下步骤: 阳007] (1)7-ACA母液浓缩液的制备
[0008] 酶裂解法生产7-ACA结晶母液在与7-ACA晶体分离之后,使用碱液调节母液抑至 6. 00~7. 50,然后采用截留分子量为150~300道尔顿的纳滤膜将该母液浓缩,得到7-ACA 母液浓缩液;
[0009] (2) 7-ACA、CPC吸附与解析
[0010] 将上述步骤(1)得到的7-ACA母液浓缩液通过大孔吸附树脂,浓缩液中的7-ACA 和CPC吸附在树脂上,并收集流过树脂后的吸附余液;然后,采用解析剂对吸附在树脂上的 7-ACA和CPC进行解析,得到7-ACA、CPC解析液;
[0011] (3) D- a -氨基己二酸的制备
[0012] 将上述步骤(2)所得的吸附余液用酸调节抑至3. 00~4. 50,D-a-氨基己二酸 W晶体形式析出,0~10°C低溫养晶后,经过滤、洗涂、干燥得到D-a-氨基己二酸成品;
[0013] (4)7-ACA的制备
[0014] 采用截留分子量为150~300道尔顿的纳滤膜将上述步骤(2)得到的解析液进行 浓缩,得到浓缩液;向该浓缩液中加入固定化头抱菌素C酷化酶,在抑8. 00~8. 60、溫度 5~30°C条件下,浓缩液中的CPC进行裂解;裂解结束后,筛网过滤除去固定化头抱菌素C 酷化酶,所得滤液用酸调节抑至3. 00~5. 50,此时,7-ACA结晶析出,得到7-ACA晶体。
[0015] 本发明的优点在于:
[0016] 利用大孔吸附树脂对7-ACA的特异性吸附作用成功实现了酶裂解法生产7-ACA结 晶母液中7-ACA与D-a-氨基己二酸的分离;采用适宜的解析剂对吸附在树脂上的7-ACA、 CPC进行解析,从而保证了 7-ACA终产品的收率及质量;然后分别从吸附余液和解析液中 回收D-a-氨基己二酸和7-ACA,使母液中的运两种有效成分得到了综合回收,其中,所得 7-ACA产品品质优于酶解法得到的7-ACA产品,D-a-氨基己二酸可W用于制备CPC的发酵 培养基。本发明使用全新的工艺成功回收了母液中的有效成分,创造了新的经济增长点,而 且极大地减少了高浓度废水的排放,降低了处理污水的成本,实现了环保清洁绿色生产。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明的酶裂解法生产7-ACA结晶母液中7-ACA和D-a-氨基己二酸综合 回收方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0018] 下面,更具体地说明本发明的综合回收酶裂解法生产7-ACA结晶母液中有效成分 的方法。
[0019] 在所述步骤(1)7-ACA母液浓缩液的制备中,酶裂解法生产7-ACA结晶母液在与 7-ACA晶体分离之后,使用碱液调节母液抑至6. 00~7. 50,然后采用截留分子量为150~ 300道尔顿的纳滤膜将该母液浓缩,得到7-ACA母液浓缩液。
[0020] 其中,酶裂解法生产7-ACA结晶母液在与7-ACA晶体分离之后,母液抑一般约为 4. 50~5. 50,优选为4. 80~5. 20 ;母液中7-ACA浓度一般为0. 8~1. 2g/L,D-a-氨基己 二酸浓度一般为8. 0~13.Og/L,CPC浓度一般为0. 2~0. 6g/L;该母液中仍含有微量的 7-ACA晶体,导致母液略显浑浊,影响母液浓缩。由于7-ACA在偏中性条件下相对稳定且溶 解度增大的性质,故可利用碱液缓慢调节母液中7-ACA晶体溶解,调后母液抑至6. 00~ 7. 50,所用碱液可W为氨氧化钢溶液或氨水。
[0021] 然后,采用截留分子量为150~300道尔顿的纳滤膜,优选截留分子量为150~ 200道尔顿的纳滤膜,最优选截留分子量为160道尔顿的纳滤膜,一般在5~8°C低溫条件 下将7-ACA结晶母液浓缩,该过程中仅有部分无机盐透过膜进入滤出液,其他物质均被截 留在浓缩液中。 阳02引在所得到的母液浓缩液中,一般7-ACA的浓度为7. 8~12.Og/l,D-a-氨基己二 酸的浓度为80. 0~130.Og/l,CPC的浓度为2. 0~6.Og/L;且优选7-ACA的浓度为10~ 12邑/1,D-a-氨基己二酸的浓度为110~130g/l,CPC的浓度为4. 0~6.Og/L。
[0023] 在所述步骤似浓缩液上柱吸附及解析中,将上述步骤(1)得到的7-ACA母液浓 缩液通过大孔吸附树脂,浓缩液中的7-ACA和CPC被吸附在树脂上,收集流过树脂的吸附余 液;然后,采用解析剂对吸附在树脂上的7-ACA和CPC进行解析,得到7-ACA、CPC解析液。
[0024] 在步骤(2)中,利用大孔吸附树脂对7-ACA和CPC的特异性吸附作用将浓缩液中 的7-ACA和CPC吸附在树脂上,然后用适宜的解析剂对吸附在树脂上的7-ACA和CPC进行解 析收集,而未被吸附的D-a-氨基己二酸则随母液浓缩液流穿树脂并被收集为吸附余液。
[0025] 其中,所述大孔吸附树脂可选用孔径为5~30纳米、粒径为200~450微米、骨架 结构为极性或非极性材料、比表面积为500~1200m2/g的大孔吸附树脂。凡符合该条件的 大孔吸附树脂均可W作为本发明方法中优选的大孔吸附树脂。本发明方法中还可优选西 安蓝晓科技新材料股份有限公司生产的LX-033型号、山东鲁抗立科药业有限公司生产的 DM-825和DM-700型号中的任意一种大孔吸附树脂。
[00%] 所述大孔吸附树脂通过湿法装柱W圆形树脂柱床的形式应用,将上述步骤(1)得 到的7-ACA母液浓缩液W-定的流速通过大孔吸附树脂,该浓缩液W每小时0. 5~2. 0倍 树脂总体积的流速经过树脂柱床,优选每小时0. 8~1. 2倍树脂总体积的流速经过树脂柱 床;圆形树脂柱床的高度与直径比(即高径比)为2或更大,优选大于等于4,更优选大于 等于8,最优选大于等于16,运意味着,树脂的装柱高径比越大,7-ACAXPC与其他各杂质在 树脂上的分离度就越高,最终7-ACA、CPC解析液的纯度和品质就越高。
[0027] 大孔吸附树脂的7-ACA吸附量与母液浓缩液中7-ACA的浓度及树脂的特性相关, 在具体实施例中W柱床下端出口 7-ACA检出为依据,检出时即停止上柱。
[0028] 母液浓缩液中的7-ACA和CPC被吸附在树脂上,采用解析剂对吸附在树脂上的 7-ACA和CPC进行解析,所用解析剂可W为纯化水或弱酸盐溶液,优选弱酸盐溶液
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