專利名稱：一種緩沖液體系及其在吉他霉素提取上的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于抗生素藥物領(lǐng)域，具體涉及吉他霉素的提取方法。
背景技術(shù)：
吉他霉素又名柱晶白霉素，是十六元的大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，包括A1、A3、A4、A5、A6、 A7、A8及A9等組分。目前吉他霉素提取普遍采用的方法是將吉他霉素發(fā)酵液預(yù)處理后進(jìn) 行過濾，獲得吉他霉素濾液；然后吉他霉素濾液中加入疏水性有機(jī)溶媒(如乙酸乙酯、乙酸 丁酯等)，將吉他霉素萃取到有機(jī)溶媒相；此后對有機(jī)溶媒相用磷酸緩沖液進(jìn)行反萃取，獲 得吉他霉素磷酸緩沖液；對該溶液調(diào)PH結(jié)晶得到吉他霉素晶體，烘干獲得成品。經(jīng)以上工藝處理后的生產(chǎn)廢水中磷含量高達(dá)500_800mg/L，而國家規(guī)定磷含量不 得超過0. 5mg/L，所以按現(xiàn)有工藝生產(chǎn)吉他霉素產(chǎn)生的廢水很難達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。針對這種狀況，傳統(tǒng)的做法是加入氯化鈣把廢水中的磷沉淀出來，再通過過濾的 方式除去?？稍趯嶋H應(yīng)用中，氯化鈣的使用大大增加了廢水處理的成本，降低了廢水處理 的速度；同時，氯化鈣和磷酸鹽反應(yīng)也不徹底，使得經(jīng)處理后的廢水中依然含有大量的磷元 素。此外，經(jīng)檢索尚未發(fā)現(xiàn)關(guān)于含吉他霉素有機(jī)溶媒相進(jìn)行反萃取處理的其他方法的報道。 目前關(guān)于吉他霉素的專利申請集中在吉他霉素制劑等方面，如公開號為CN101234097A的 中國發(fā)明，提供了一種吉他霉素微囊制劑及其制備方法和應(yīng)用；公開號為CN101611766A的 中國發(fā)明，提供了一種飼料用腸溶吉他霉素包衣的生產(chǎn)方法，等等。而對于吉他霉素原料藥 的研究和報道鮮見。
發(fā)明內(nèi)容
為克服上述吉他霉素制備過程中的現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，避免磷元素帶入 吉他霉素提取生產(chǎn)中，減少吉他霉素生產(chǎn)過程中磷的排放，本發(fā)明的目的在于提供一種新 的緩沖液體系，用此緩沖液體系代替磷酸緩沖液對吉他霉素進(jìn)行反萃取處理，將吉他霉素 從有機(jī)相反萃取到水相中。為實現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案如下
一種緩沖液體系，其是主要由低于10個碳原子的一元或多元羧酸及其可溶性鹽組成 的溶液，其PH值為1.5-4. 2，其是由下述用量的物質(zhì)配制獲得 低于10碳原子的一元或多元羧酸0. 25-5% (w/v), 堿0.1-4% (w/v)。作為優(yōu)選方案，本發(fā)明所述的緩沖液體系，其中，所述的低于10個碳原子的一元 或多元羧酸選自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、丙二酸、丁二酸、草酸、酒石酸或檸檬酸。從所使用 原料的生產(chǎn)成本和安全性、可操作性、環(huán)保性等方面綜合考慮，作為更優(yōu)選方案，本發(fā)明所 述的低于10個碳原子的一元或多元羧酸選自草酸、酒石酸或檸檬酸。作為優(yōu)選方案，本發(fā)明所述的緩沖液體系，其中，所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀 或氨水。
作為優(yōu)選方案，本發(fā)明所述的緩沖液體系，其中，所述的可溶性鹽為鈉鹽、鉀鹽或銨鹽。本發(fā)明上述的用于吉他霉素反萃取處理的緩沖液體系，若其濃度太低，則反萃取 液的體積過大，不利于后續(xù)工藝的處理；若緩沖液體系的濃度太高，則用于配制緩沖液的成 本將大幅度上升，并且有可能導(dǎo)致吉他霉素結(jié)晶成品中的灼燒殘渣超標(biāo)。所以作為優(yōu)選方 案，本發(fā)明所述的緩沖液體系，其中，所述的低于10個碳原子的一元或多元羧酸的用量為 0. 5-3. 0% (w/v)0更優(yōu)選的是，低于10個碳原子的一元或多元羧酸的用量為1. 0-2. 0% (w/V)。本發(fā)明上述的用于吉他霉素反萃取處理的緩沖液體系，若pH太高則萃取收率下 降明顯，若PH太低，則會引起吉他霉素的降解。所以作為優(yōu)選方案，本發(fā)明所述的緩沖 液體系，其中，所述的緩沖液體系的PH值為2.0-3.0。更優(yōu)選的是緩沖液體系的pH值為 2. 0-2. 5。作為優(yōu)選方案，本發(fā)明所述的緩沖液體系，其中，所述的緩沖液體系按下述方法配 制獲得將低于10個碳原子的一元或多元羧酸與氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或氨水反 應(yīng)，其中氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水的用量占緩沖液體系的0. 1%-4%(W/V)。其中，作為優(yōu)選， 所述的低于10個碳原子的一元或多元羧酸選自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、丙二酸、丁二酸、草 酸、酒石酸或檸檬酸。更優(yōu)選的是，低于10個碳原子的一元或多元羧酸選自草酸、酒石酸或 檸檬酸。本發(fā)明還提供了上述的緩沖液體系在吉他霉素提取上的應(yīng)用，其中，所述應(yīng)用操 作如下
將所述的緩沖液體系加入到含吉他霉素的有機(jī)相中進(jìn)行反萃取處理，然后收集水相， 其中緩沖液體系的用量為有機(jī)相體積的30%-100%。具體說來，按照現(xiàn)有技術(shù)獲得的吉他霉素有機(jī)相，用本發(fā)明提供的緩沖液體系進(jìn) 行反萃取處理后，得到的水相進(jìn)一步再經(jīng)調(diào)節(jié)PH值結(jié)晶可得到吉他霉素晶體，再經(jīng)烘干處 理得到吉他霉素成品。本發(fā)明的用于吉他霉素反萃取處理的緩沖液體系，其用量取決于被萃取丁酯液中 吉他霉素的濃度、萃取收率、反萃取后的后續(xù)處理操作便利性。作為優(yōu)選方案，本發(fā)明所述 的緩沖液體系在吉他霉素提取上的應(yīng)用，其中，所述的緩沖液體系的用量為有機(jī)相體積的 30%-60%。作為更優(yōu)選方案，所述的緩沖液體系的用量為有機(jī)相體積的30%-40%。本發(fā)明的優(yōu)點
1.本發(fā)明采用的原料均為市售，來源廣泛，供應(yīng)充足，并且避免了使用傳統(tǒng)工藝中的磷 酸緩沖液帶來的磷污染。2.本發(fā)明反應(yīng)條件相對溫和且工藝簡單，各步反應(yīng)均為常規(guī)操作易于控制，無需 復(fù)雜的設(shè)備。較現(xiàn)有方法而言，改進(jìn)了其中的不足之處，在降低污染實現(xiàn)綠色生產(chǎn)的同時也 有效的控制了成本，使得該方法的工業(yè)化大生產(chǎn)成為可能。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，更具體地說明本發(fā)明的內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實施并不局 限于下面的實施例，對本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護(hù)范圍。在本發(fā)明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所有的設(shè)備和原料等均 可從市場購得或是本行業(yè)常用的。實施例中的吉他霉素發(fā)酵濾液，來源于康裕生物制藥有限公司大生產(chǎn)放罐的發(fā)酵 濾液，其制備過程為60噸發(fā)酵罐配制培養(yǎng)基，滅菌、接種。在pH6. 0-8.0、溫度281-321、 空氣流量36m7min、攪拌轉(zhuǎn)速120rpm-135rpm的條件下培養(yǎng)50-100小時，放罐。發(fā)酵液經(jīng) 草酸酸化及絮凝劑絮凝等預(yù)處理后用板框壓濾，獲得發(fā)酵濾液。比較例1用磷酸緩沖液反萃取吉他霉素
配制濃度為2% (g/ml)磷酸二氫鉀溶液300ml，用草酸調(diào)pH到2. 0，制成磷酸緩沖液備用。吉他霉素發(fā)酵濾液1000ml，效價10965 y/ml，用30%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0，加 500ml乙酸丁酯萃取10分鐘，用高速離心機(jī)使其分層，收集乙酸丁酯相；用預(yù)先配制好的磷 酸緩沖液200ml進(jìn)行反萃取，分層收集水相；水相用10%氫氧化鈉調(diào)pH到4. 5，加入1. 0g活 性炭脫色，過濾獲得脫色液；脫色液吹盡溶媒后用10%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0進(jìn)行結(jié)晶；抽 濾獲得晶體，用50ml去離子水頂洗后置于80°C真空干燥箱中干燥5小時，得吉他霉素晶體 4. 72g，液相檢測總組分為91. 02%。實施例1用草酸-草酸鈉緩沖液反萃取吉他霉素
配制濃度為0. 6% (g/ml)氫氧化鈉溶液300ml，用草酸調(diào)pH到2. 0，制成草酸-草酸鈉 緩沖液備用。草酸的用量為2. 2% (g/ml)。吉他霉素發(fā)酵濾液1000ml，效價10965 y/ml，用30%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0，加 500ml乙酸丁酯萃取10分鐘，用高速離心機(jī)使其分層，收集乙酸丁酯相；用預(yù)先配制好的草 酸_草酸鈉緩沖液200ml進(jìn)行反萃取，分層收集水相；水相用10%氫氧化鈉調(diào)pH到4. 5，加 入1. 0g活性炭脫色，過濾獲得脫色液；脫色液吹盡溶媒后用10%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0進(jìn)行 結(jié)晶；抽濾獲得晶體，用50ml去離子水頂洗后置于80°C真空干燥箱中干燥5小時，得吉他 霉素晶體4. 88g，液相檢測總組分為91. 23%。其收率和吉他霉素成品質(zhì)量和比較例1中磷酸緩沖液萃取產(chǎn)品相當(dāng)，但是實施 例1中結(jié)晶母液中的磷含量高達(dá)4560mg/L，即使在經(jīng)萃取重液稀釋后排放時磷含量依然有 500-800mg/L。實施例2用乙酸_乙酸銨緩沖液反萃取吉他霉素
將20ml濃氨水加入到480ml去離子水中配制成4%的氨水溶液(氨水/去離子水)，然 后加入25ml冰乙酸配制成用乙酸-乙酸銨緩沖液備用，其pH為4. 2，冰乙酸用量為5% (g/ ml)。吉他霉素發(fā)酵濾液1000ml，效價10356 y/ml，用30%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0，加 500ml乙酸丁酯萃取10分鐘，用高速離心機(jī)使其分層，收集乙酸丁酯相；用預(yù)先配制好的乙 酸-乙酸銨緩沖液300ml進(jìn)行反萃取，分層收集水相；水相用10%氫氧化鈉調(diào)pH到4. 5，加 入1. 0g活性炭脫色，過濾獲得脫色液；脫色液吹盡溶媒后用10%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0進(jìn)行 結(jié)晶；抽濾獲得晶體，用50ml去離子水頂洗后置于80°C真空干燥箱中干燥5小時，得吉他 霉素晶體3. 71g，液相檢測總組分為90. 06%。實施例3用低濃度草酸_草酸鈉緩沖液反萃取吉他霉素配制0. 2% (g/ml)氫氧化鈉溶液500ml，用草酸調(diào)pH到1. 5，制成草酸-草酸鈉緩沖液 備用，草酸用量為0.55% (g/ml)。吉他霉素發(fā)酵濾液1000ml，效價10356 y/ml，用30%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0，加 500ml乙酸丁酯萃取10分鐘，用高速離心機(jī)使其分層，收集乙酸丁酯相；用預(yù)先配制好的草 酸_草酸鈉緩沖液500ml進(jìn)行反萃取，分層收集水相；水相用10%氫氧化鈉調(diào)pH到4. 5，加 入1. 0g活性炭脫色，過濾獲得脫色液；脫色液吹盡溶媒后用10%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0進(jìn)行 結(jié)晶；抽濾獲得晶體，用50ml去離子水頂洗后置于80°C真空干燥箱中干燥5小時，得吉他 霉素晶體2. 34g，液相檢測總組分為91. 12%。實施例4 用酒石酸_酒石酸鈉緩沖液反萃取吉他霉素
配制5% (g/ml)酒石酸溶液300ml，用氫氧化鈉調(diào)pH到2. 5，制成酒石酸-酒石酸鈉緩 沖液備用，氫氧化鈉用量為0.35% (g/ml)。吉他霉素發(fā)酵濾液1000ml，效價9985 ii /ml，用30%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0，加500ml 乙酸丁酯萃取10分鐘，用高速離心機(jī)使其分層，收集乙酸丁酯相；用預(yù)先配制好的酒石 酸_酒石酸鈉緩沖液150ml進(jìn)行反萃取，分層收集水相；水相用10%氫氧化鈉調(diào)pH到4. 5， 加入1. 0g活性炭脫色，過濾獲得脫色液；脫色液吹盡溶媒后用10%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0進(jìn) 行結(jié)晶；抽濾獲得晶體，用50ml去離子水頂洗后置于80°C真空干燥箱中干燥5小時，得吉 他霉素晶體4. 41g，液相檢測總組分為89. 69%。實施例5 用草酸-草酸鉀緩沖液反萃取吉他霉素
配制0. 25% (g/ml)草酸溶液500ml，加入0. 5g氫氧化鉀，配制成草酸-草酸鉀緩沖液， 其pH為2.0，氫氧化鉀用量為0. 1% (g/ml)。吉他霉素發(fā)酵濾液1000ml，效價9985 ii /ml，用30%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0，加500ml 乙酸丁酯萃取10分鐘，用高速離心機(jī)使其分層，收集乙酸丁酯相；用預(yù)先配制好的草酸-草 酸鉀緩沖液500ml進(jìn)行反萃取，分層收集水相；水相用10%氫氧化鈉調(diào)pH到4.5，加入l.Og 活性炭脫色，過濾獲得脫色液；脫色液吹盡溶媒后用10%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0進(jìn)行結(jié)晶；抽 濾獲得晶體，用50ml去離子水頂洗后置于80°C真空干燥箱中干燥5小時，得吉他霉素晶體 1. 31g，液相檢測總組分為90. 03%。實施例6 用酒石酸_酒石酸銨緩沖液反萃取吉他霉素
將5ml濃氨水加入到495ml去離子水中配制成1%的氨水溶液(氨水/去離子水)，然后 緩慢加入酒石酸，控制緩沖液終點pH為3. 5。酒石酸用量為0.95% (g/ml)。吉他霉素發(fā)酵濾液1000ml，效價10469 y/ml，用30%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0，加 500ml乙酸丁酯萃取10分鐘，用高速離心機(jī)使其分層，收集乙酸丁酯相；用預(yù)先配制好的 酒石酸_酒石酸銨緩沖液250ml進(jìn)行反萃取，分層收集水相；水相用10%氫氧化鈉調(diào)pH到 4. 5，加入1. 0g活性炭脫色，過濾獲得脫色液；脫色液吹盡溶媒后用10%氫氧化鈉調(diào)pH到 9. 0進(jìn)行結(jié)晶；抽濾獲得晶體，用50ml去離子水頂洗后置于80°C真空干燥箱中干燥5小時， 得吉他霉素晶體2. 89g，液相檢測總組分為92. 08%。實施例7 用檸檬酸_檸檬酸鉀緩沖液反萃取吉他霉素
配制0. 5% (g/ml)氫氧化鉀溶液300ml，用檸檬酸調(diào)pH到3. 0，制成檸檬酸-檸檬酸鉀 緩沖液備用，檸檬酸用量為4.0% (g/ml)。吉他霉素發(fā)酵濾液1000ml，效價10469 y/ml，用30%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0，加500ml乙酸丁酯萃取10分鐘，用高速離心機(jī)使其分層，收集乙酸丁酯相；用預(yù)先配制好的 檸檬酸_檸檬酸鉀緩沖液300ml進(jìn)行反萃取，分層收集水相；水相用10%氫氧化鈉調(diào)pH到 4. 5，加入1. 0g活性炭脫色，過濾獲得脫色液；脫色液吹盡溶媒后用10%氫氧化鈉調(diào)pH到 9. 0進(jìn)行結(jié)晶；抽濾獲得晶體，用50ml去離子水頂洗后置于80°C真空干燥箱中干燥5小時， 得吉他霉素晶體3. 23g，液相檢測總組分為91. 72%。實施例8用丙酸-丙酸鉀緩沖液反萃取吉他霉素
配制0. 3% (g/ml)氫氧化鉀溶液500ml，用丙酸調(diào)pH到4. 0，制成丙酸-丙酸鉀緩沖液 備用，丙酸用量為3.4% (g/ml)。吉他霉素發(fā)酵濾液1000ml，效價12131 y /ml，用30%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0，加 500ml乙酸丁酯萃取10分鐘，用高速離心機(jī)使其分層，收集乙酸丁酯相；用預(yù)先配制好的丙 酸_丙酸鉀緩沖液500ml進(jìn)行反萃取，分層收集水相；水相用10%氫氧化鈉調(diào)pH到4. 5，加 入1. 0g活性炭脫色，過濾獲得脫色液；脫色液吹盡溶媒后用10%氫氧化鈉調(diào)pH到9. 0進(jìn)行 結(jié)晶；抽濾獲得晶體，用50ml去離子水頂洗后置于80°C真空干燥箱中干燥5小時，得吉他 霉素晶體2. 87g，液相檢測總組分為91. 65%。盡管發(fā)明人已經(jīng)對本發(fā)明的技術(shù)方案做了較為詳細(xì)的闡述和列舉，應(yīng)當(dāng)理解，對 于本領(lǐng)域一個熟練的技術(shù)人員來說，對上述實施例作出修改和/或變通或者采用等同的替 代方案是顯然的，都不能脫離本發(fā)明精神的實質(zhì)，本發(fā)明中出現(xiàn)的術(shù)語用于對本發(fā)明技術(shù) 方案的闡述和理解，并不能構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
一種緩沖液體系，其是主要由低于10個碳原子的一元或多元羧酸及其可溶性鹽組成的溶液，其pH值為1.5-4.2，其是由下述用量的物質(zhì)配制獲得低于10碳原子的一元或多元羧酸 0.25-5%(w/v)，堿 0.1-4%(w/v)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖液體系，其特征在于，所述的低于10個碳原子的一元或 多元羧酸選自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、丙二酸、丁二酸、草酸、酒石酸或檸檬酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緩沖液體系，其特征在于，所述的低于10個碳原子的一元或 多元羧酸選自草酸、酒石酸或檸檬酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖液體系，其特征在于，所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀或 氨水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖液體系，其特征在于，所述的一元或多元羧酸的用量為 0.5-3.0% (w/v)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖液體系，其特征在于，所述的可溶性鹽為鈉鹽、鉀鹽或銨Τττ . ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖液體系，其特征在于，所述的緩沖液體系pH值為 2. 0-3. O0
8.權(quán)利要求1-7之一所述的緩沖液體系在吉他霉素提取上的應(yīng)用，其特征在于，所述 應(yīng)用操作如下將所述的緩沖液體系加入到含吉他霉素的有機(jī)相中進(jìn)行反萃取處理，然后收集水相， 其中緩沖液體系的用量為有機(jī)相體積的30%-100%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的緩沖液體系的用量為有機(jī)相體積 的 30%-60%。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的緩沖液體系的用量為有機(jī)相體積 的 30%-40%。
全文摘要
本發(fā)明屬于抗生素藥物領(lǐng)域，提供一種用于吉他霉素提取的新的緩沖液體系，本緩沖液體系主要由低于10個碳原子的一元或多元羧酸及其可溶性鹽組成的溶液，其pH在1.5-4.2之間。本發(fā)明提供的緩沖液體系可有效解決現(xiàn)有傳統(tǒng)的工藝中一般利用磷酸緩沖液反萃取吉他霉素，會導(dǎo)致大量的磷元素帶入生產(chǎn)，使廢水中的磷含量過高，大幅度增加環(huán)保處理的壓力的問題，可以有效的避免磷元素帶入生產(chǎn)，減輕環(huán)保除磷的壓力。
文檔編號C07H1/06GK101845068SQ20101015895
公開日2010年9月29日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者許永興 申請人:浙江普洛康裕生物制藥有限公司