一种硫酸新霉素的提取方法与流程

文档序号:12573069阅读:4605来源:国知局

本发明属于抗生素提取技术领域,特别是涉及一种硫酸新霉素的提取方法。



背景技术:

新霉素(Neomycin)是首个被发现的2-DOS(2-脱氧链霉胺)氨基糖苷类抗生素,它是1949年Waksman等从新霉素链霉菌(Streptomyces fradiae)代谢产物中分离得到的混合物, 含有A、B、C三种成分,主要为B、C。化学名称:2-脱氧-4-O-(2,6-二氨基-2,6-二脱氧-α-D-吡喃葡萄糖基)-5-O-[3-O-(2,6-二氨基-2,6-二脱氧-β-L-吡喃艾杜糖基)-β-D-呋喃核糖基]-D-链霉胺硫酸盐。该品在水中极易溶解,在乙醇、乙醚、丙酮或氯仿中几乎不溶。

硫酸新霉素对革兰氏阴性菌和部分革兰氏阳性菌有强效杀菌作用。对放线菌、钩端螺旋体、阿米巴原虫有抑制作用。在碱性溶液中抗菌作用较强。临床上主要用于肠道感染、皮肤感染、五官科疾病的治疗和腹部手术前的消毒等。近年来,硫酸新霉素在兽药领域应用较多,多用于动物胃肠道感染,对水产动物的肠道疾病有较好的疗效。

现有的硫酸新霉素制备工艺,通常包括发酵液稀释、酸化预处理,732型树脂吸附与氨水洗脱,201×4型树脂脱色,薄膜浓缩去氨,硫酸中和,再经活性碳脱色,精过滤,喷雾干燥得到硫酸新霉素成品。该工艺将发酵液用水大量稀释后,直接进732型树脂柱,发酵液中的菌丝体、未代谢完的培养基营养物及其它大分子杂质易粘染树脂柱,影响收率,影响树脂柱工作进程,进行清洗会产生大量废水;用树脂脱色收率较低,进行树脂再生,将产生大量废水;薄膜浓缩去氨过程,高温条件下,易对物料造成破坏,消耗较多能源。另,加入NaHSO3酸化、薄膜浓缩去氨过程,易释放、散发刺激性气味,造成空气污染,不利岗位人员职业健康。

目前,关于提高硫酸新霉素收率,降低废水量文献,有改进发酵工艺,用纳滤替代薄膜浓缩的方法报道,而用新霉素碱在丙酮中结晶提取工艺,目前还没有被提及。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷,提供一种有效提高硫酸新霉素收率,降低能耗,降低环境污染的硫酸新霉素提取方法。

为实现上述目的所采取的技术方案为:

一种硫酸新霉素的提取方法,其特征在于其工艺步骤包括:将新霉素发酵液经预处理,微滤膜过滤,纳滤膜浓缩,丙酮溶媒中结晶,抽滤得到新霉素粗品,然后将该新霉素粗品用水溶解,硫酸成盐,再经活性碳脱色,精过滤,喷雾干燥得到硫酸新霉素成品。

所述预处理过程为:将新霉素发酵液用草酸酸化至pH3.5~4.5。

所述微滤膜过滤是指采用孔径为0.1um的微滤膜过滤,控制进料温度30±2℃,透析比1:1.5~2.0,浓缩倍数1.8~2.2倍。

所述纳滤膜浓缩是指采用孔径为1nm的纳滤膜浓缩过滤,控制进料温度30±2℃,浓缩倍数8~10倍。

所述丙酮溶媒中结晶是指:在前述过程所得的纳滤液中加入丙酮溶剂,在pH8.5~9.0下析出新霉素结晶,抽滤,得到新霉素粗品。

所述丙酮加入量为纳滤液体积的1/3~1/4。

所述结晶过程中采用质量浓度为20%的氨水调节pH。

所述硫酸成盐是指:将新霉素粗品溶于水,浓度控制在200000~220000u/ml,降温至0~5℃,搅拌下缓慢加入浓度为16~18mol/L硫酸,形成硫酸新霉素溶液,控制pH6.5~7.0。

所述活性碳脱色,精过滤是指将成盐溶液,在温度28±2℃下,按溶液体积的5~8%加入活性碳,脱色1.5~2.0h,用滤径为10um的液体过滤器过滤。

所述喷雾干燥控制参数为:进风温度140~170℃,出风温度65℃。

本发明的技术优势体现在:

1 本发明提供了一种利用结晶技术进行纯化、浓缩提取硫酸新霉素的方法,该方法可提高提取收率6%以上。

2本发明用纳滤膜进行浓缩,进料温度较低,能源消耗小,不释放、散发刺激性气味,有利于岗位人员职业健康。

3本发明与现有的树脂提取方法比,不会粘结树脂,影响提取进程,同时节约了大量水资源,降低能耗。

具体实施方法

下面用实例予以说明本发明,应该理解的是,实例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。本发明的范围与核心内容依据权利要求书加以确定。

下述实施例中的新霉素发酵液来源:依据以下工艺流程得到:

冷冻管斜面孢子种子液发酵液。

新霉素发酵液以新霉素链霉菌为发酵菌种按照常规工艺制备。

准备新霉素发酵液500L(效价30200u/ml)备用。

实施例1

取新霉素发酵液100L(发酵单位30200u/ml),温度在25℃左右,搅拌下,加入2.2kg草酸,调pH3.5,进微滤膜(孔径0.1um)过滤,进料温度30±2℃,透析比1:1.5,浓缩倍数1.8倍,得到滤液194.4L(效价15270u/ml),收率98.29%。

将以上滤液,采用纳滤膜(孔径1nm)过滤,进料温度30±2℃,控制浓缩倍数8倍,得到浓缩液24.3L(效价121300u/ml),收率99.29%。

将以上纳滤浓缩液,加入6.1L丙酮溶剂,搅拌混合,温度在25℃左右,搅拌下,滴加20%(W/W)氨水,调pH8.5,析出新霉素结晶,抽滤,得到6.48kg新霉素粗品(水份29.5,效价620u/mg),收率96.09%。

将以上粗品,加入14L纯化水,搅拌使其溶解,得到溶解液(效价203200u/ml),降温至0~5℃,搅拌下,缓慢加入0.7L硫酸(浓度15mol/L),控制pH6.5,在温度28±2℃下,按溶液体积加入5%(W/V)活性碳0.70kg,脱色1.5h,用液体过滤器过滤(滤径10um)过滤,得到精滤液13.9L(效价199800u/ml),收率98.68%。

将以上精滤液,采用喷雾干燥烘干,进风温度140~170℃,出风温度65℃,得到硫酸新霉素4.72kg。提炼收率92.54%。

实施例2

取新霉素发酵液100L(发酵单位30200u/ml),温度在25℃左右,搅拌下,加入1.9kg草酸,调pH3.8,进微滤膜(孔径0.1um)过滤,进料温度30±2℃,透析比1:1.7,浓缩倍数1.9倍,得到滤液217.4L(效价13770u/ml),收率99.12%。

将以上滤液,采用纳滤膜(孔径1nm)过滤,进料温度30±2℃,控制浓缩倍数9倍,得到浓缩液24.2L(效价122600u/ml),收率99.11%。

将以上纳滤浓缩液,加入6.5L丙酮溶剂, 搅拌混合,温度在25℃左右,搅拌下,滴加20%(W/W)氨水,调pH8.7,析出新霉素结晶,抽滤,得到6.47kg新霉素粗品(水份28.8,效价620u/mg),收率96.26%。

将以上粗品,加入13.5L纯化水,搅拌使其溶解,得到溶解液(效价211500u/ml),降温至0~5℃,搅拌下,缓慢加入0.6L硫酸(浓度16mol/L),控制pH6.7,在温度28±2℃下,按溶液体积加入6%(W/V)活性碳0.84kg,脱色1.6h,用液体过滤器过滤(滤径10um)过滤,得到精滤液13.6L(效价208000u/ml),收率99.05%。

将以上精滤液,采用喷雾干燥烘干,进风温度140~170℃,出风温度65℃,得到硫酸新霉素4.80kg。提炼收率93.66%。

实施例3

取新霉素发酵液100L(发酵单位30200u/ml),温度在25℃左右,搅拌下,加入1.7kg草酸,调pH3.9,进微滤膜(孔径0.1um)过滤,进料温度30±2℃,透析比1:1.8,浓缩倍数2.0倍,得到滤液230L(效价12960u/ml),收率98.70%。

将以上滤液,采用纳滤膜(孔径1nm)过滤,进料温度30±2℃,控制浓缩倍数10倍,得到浓缩液23L(效价128800u/ml),收率99.38%。

将以上纳滤浓缩液,加入6.7L丙酮溶剂, 搅拌混合,温度在25℃左右,搅拌下,滴加20%(W/W)氨水,调pH8.8,析出新霉素结晶,抽滤,得到6.38kg新霉素粗品(水份27.6,效价620u/mg),收率96.67%。

将以上粗品,加入13.4L纯化水,搅拌使其溶解,得到溶解液(效价213700u/ml),降温至0~5℃,搅拌下,缓慢加入0.5L硫酸(浓度17mol/L),控制pH6.9,在温度28±2℃下,按溶液体积加入7%(W/V)活性碳0.97kg,脱色1.7h,用液体过滤器过滤(滤径10um)过滤,得到精滤液13.5L(效价210800u/ml),收率99.38%。

将以上精滤液,采用喷雾干燥烘干,进风温度140~170℃,出风温度65℃,得到硫酸新霉素4.83kg。提炼收率94.23%。

实施例4

取新霉素发酵液100L(发酵单位30200u/ml),温度在25℃左右,搅拌下,加入1.5kg草酸,调pH4.2,进微滤膜(孔径0.1um)过滤,进料温度30±2℃,透析比1:1.9,浓缩倍数2.1倍,得到滤液242L(效价12340u/ml),收率98.88%。

将以上滤液,采用纳滤膜(孔径1nm)过滤,进料温度30±2℃,控制浓缩倍数9倍,得到浓缩液26.5L(效价111800u/ml),收率99.21%。

将以上纳滤浓缩液,加入8.2L丙酮溶剂, 搅拌混合,温度在25℃左右,搅拌下,滴加20%(W/W)氨水,调PH8.9,析出新霉素结晶,抽滤,得到6.38kg新霉素粗品(水份27.9,效价620u/mg),收率96.32%。

将以上粗品,加入13.2L纯化水,搅拌使其溶解,得到溶解液(效价215500u/ml),降温至0~5℃,搅拌下,缓慢加入0.5L硫酸(浓度18mol/L),控制pH6.8,在温度28±2℃下,按溶液体积加入8%(W/V)活性碳1.1kg,脱色1.9h,用液体过滤器过滤(滤径10um)过滤,得到精滤液13.3L(效价212300u/ml),收率99.26%。

将以上精滤液,采用喷雾干燥烘干,进风温度140~170℃,出风温度65℃,得到硫酸新霉素4.54kg。提炼收率93.79%。

实施例5

取新霉素发酵液100L(发酵单位30200u/ml),温度在25℃左右,搅拌下,加入1.4kg草酸,调pH4.5,进微滤膜(孔径0.1um)过滤,进料温度30±2℃,透析比1:2.0,浓缩倍数2.2倍,得到滤液255L(效价11680u/ml),收率98.62%。

将以上滤液,采用纳滤膜(孔径1nm)过滤,进料温度30±2℃,控制浓缩倍数9倍,得到浓缩液28L(效价106000u/ml),收率99.65%。

将以上纳滤浓缩液,加入9.2L丙酮溶剂, 搅拌混合,温度在25℃左右,搅拌下,滴加20%(W/W)氨水,调pH8.9,析出新霉素结晶,抽滤,得到6.32kg新霉素粗品(水份26.9,效价620u/mg),收率96.51%。

将以上粗品,加入13.5L纯化水,搅拌使其溶解,得到溶解液(效价213000u/ml),降温至0~5℃,搅拌下,缓慢加入0.4L硫酸(浓度16.5mol/L),控制PH7.0,在温度28±2℃下,按溶液体积加入6.5%(W/V)活性碳0.90kg,脱色2.0h,用液体过滤器过滤(滤径10um)过滤,得到精滤液13.6L(效价210800u/ml),收率99.52%。

将以上精滤液,采用喷雾干燥烘干,进风温度140~170℃,出风温度65℃,得到硫酸新霉素4.84kg。提炼收率94.39%。

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