本發(fā)明屬于抗生素提取技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種提取截短側(cè)耳素粗品的有機(jī)溶劑及提取方法。
背景技術(shù):
截短側(cè)耳素是由側(cè)耳菌經(jīng)過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生的一類廣譜的二萜烯類抗生素,1951年被首次分離并報(bào)道其活性。目前國(guó)際市場(chǎng)開發(fā)上市的截短側(cè)耳素類抗生素均為截短側(cè)耳素衍生物,其中作為獸藥已上市的先后有泰妙菌素、沃尼妙林,2007 年美國(guó)葛蘭素史克公司研發(fā)生產(chǎn)的瑞他莫林是第一個(gè)被 FDA 批準(zhǔn)上市的人用截短側(cè)耳素類抗生素。到目前為止,國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究熱點(diǎn)集中于新型衍生物的合成,目標(biāo)是開發(fā)新型的具有較好水溶性和更好的藥動(dòng)學(xué)性質(zhì)的低耐藥性的人用抗生素。
據(jù)了解,目前國(guó)內(nèi)普遍采用以下方法提取截短側(cè)耳素粗品:從截短側(cè)耳素發(fā)酵液中過(guò)濾得到菌絲體,將菌絲體閃蒸干燥,然后采用有機(jī)溶劑如:4-甲基-2-戊酮(MIBK)或丙酮或甲醇或醋酸丁酯或乙醇浸提,結(jié)晶后得到截短側(cè)耳素粗品。該方法存在的主要問(wèn)題是:
1 浸提次數(shù)多,一般在2-3次,造成生產(chǎn)周期長(zhǎng),超過(guò)10h以上,生產(chǎn)效率低。
2 提取工藝中采用了閃蒸干燥工藝,能耗高。
3 截短側(cè)耳素菌渣在閃蒸干燥過(guò)程中容易產(chǎn)生異味,給企業(yè)環(huán)保帶來(lái)了壓力。
4 截短側(cè)耳素菌渣浸提工藝中使用了有機(jī)溶媒MIBK或丙酮,由于其市場(chǎng)價(jià)格較高,導(dǎo)致提取成本偏高。
5 國(guó)內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道了采用單一有機(jī)溶劑浸提截短側(cè)耳素菌渣,其浸提收率較高,但經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,其總收率一般在90-95%,部分截短側(cè)耳素沒(méi)有完全提取出來(lái),而且應(yīng)用到工業(yè)化大生產(chǎn),其有機(jī)溶劑使用量多,對(duì)環(huán)保造成一定的影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種有效提高提取收率,縮短生產(chǎn)周期,降低能耗和生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)截短側(cè)耳素穩(wěn)定、高效生產(chǎn)的提取截短側(cè)耳素粗品的有機(jī)溶媒。
本發(fā)明的另一目的是提供利用這種有機(jī)溶媒提取截短側(cè)耳素的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案為:
一種提取截短側(cè)耳素粗品的有機(jī)溶媒,其特征在于該有機(jī)溶媒為N,N-二甲基甲酰胺或/和丁醚、乙醇與丁醇的混合物。
所述丁醚、乙醇與丁醇的混合物中乙醇的含量控制在4~5%,丁醇的含量控制在7~8%。
所述有機(jī)溶媒為有機(jī)溶媒N,N-二甲基甲酰胺和丁醚、乙醇與丁醇的混合物時(shí),N,N-二甲基甲酰胺比例控制在60-70%。
一種利用上述有機(jī)溶媒提取截短側(cè)耳素的方法,其特征在于其工藝步驟為:首先將經(jīng)板框過(guò)濾得到的截短側(cè)耳素濕菌渣水洗,加入有機(jī)溶媒浸提,過(guò)濾后經(jīng)干燥和經(jīng)減壓濃縮得到截短側(cè)耳素粗品;
所述水洗過(guò)程中,水的用量為截短側(cè)耳素濕菌渣重量的20~40%。
所述有機(jī)溶媒浸提溫度30~35℃,浸提時(shí)間100~150min,攪拌轉(zhuǎn)速控制在90~100r/min。
所述有機(jī)溶媒用量為每千克濕菌渣加入1~3升有機(jī)溶媒。
所述干燥過(guò)程是指加入蒙脫石或纖維干燥劑,然后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素有機(jī)溶液。
所述蒙脫石或纖維干燥劑用量為截短側(cè)耳素濕菌渣重量的20~24%。
所述減壓濃縮壓力控制在-0.1~-0.05MPa,當(dāng)有機(jī)溶媒為N,N-二甲基甲酰胺時(shí),將干燥后截短側(cè)耳素有機(jī)溶液升溫至145-150℃,收集N,N-二甲基甲酰胺;
當(dāng)有機(jī)溶劑為丁醚、乙醇及丁醇的混合物時(shí),將干燥后截短側(cè)耳素有機(jī)溶液先升溫至70-75℃,收集乙醇和丁醇,再升溫至135-140℃,收集丁醚;
當(dāng)有機(jī)溶劑是N,N-二甲基甲酰胺和丁醚、乙醇及丁醇的混合物混用時(shí),首先將溶液的溫度升溫至70~75℃,收集乙醇和丁醇,再升溫至130~135℃,收集丁醚,最后升溫至143~147℃,收集N,N-二甲基甲酰胺。
本發(fā)明具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì):
1本工藝取消了閃蒸干燥,去除了異味,降低了提取能耗。
2本工藝浸提周期控制在4~5h,縮短了浸提工藝生產(chǎn)周期,提高了生產(chǎn)效率。
3 浸提總收率達(dá)到了99%,高于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的技術(shù)水平。
4 浸提工藝生產(chǎn)成本低于國(guó)內(nèi)常規(guī)工藝,產(chǎn)品具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
具體實(shí)施方式
下面用實(shí)例予以說(shuō)明本發(fā)明,應(yīng)該理解的是,實(shí)例是用于說(shuō)明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明的范圍與核心內(nèi)容依據(jù)權(quán)利要求書加以確定。
以下實(shí)施例中的截短側(cè)耳素發(fā)酵液是由側(cè)耳菌經(jīng)三級(jí)發(fā)酵而成。
實(shí)施例1
截短側(cè)耳素發(fā)酵液10m3,效價(jià)為20473u/ml,經(jīng)板框過(guò)濾得到的截短側(cè)耳素濕菌渣2.7噸,加入飲用水0.54噸進(jìn)行水洗,水洗結(jié)束后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素濕菌渣2.6噸。
截短側(cè)耳素濕菌渣中加入有機(jī)溶媒,N,N-二甲基甲酰胺2.6m3,溫度升溫至30℃,浸提時(shí)間為100min,攪拌轉(zhuǎn)速控制在90r/min。浸提結(jié)束,過(guò)濾得到截短側(cè)耳素溶液3.1m3。
截短側(cè)耳素溶液中加入蒙脫石0.52噸,然后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素有機(jī)溶液2.5 m3。
壓力控制在-0.05MPa,將截短側(cè)耳素溶液升溫至145℃,收集N,N-二甲基甲酰胺;減壓濃縮結(jié)束,得到固體截短側(cè)耳素201kg,收率為99.1%。
實(shí)施例2
截短側(cè)耳素發(fā)酵液10m3,效價(jià)為20186u/ml,經(jīng)板框過(guò)濾得到的截短側(cè)耳素濕菌渣2.5噸,加入飲用水0.75噸,水洗結(jié)束后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素濕菌渣2.6噸。
截短側(cè)耳素濕菌渣中加入有機(jī)溶媒,N,N-二甲基甲酰胺5.2m3,溫度升溫至32℃,浸提時(shí)間為120min,攪拌轉(zhuǎn)速控制在95r/min。浸提結(jié)束,過(guò)濾得到截短側(cè)耳素溶液5.1m3。
截短側(cè)耳素溶液中加入纖維素0.572噸,然后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素有機(jī)溶液5.1 m3。
壓力控制在-0.07MPa,將截短側(cè)耳素溶液升溫至148℃,收集N,N-二甲基甲酰胺;減壓濃縮結(jié)束,得到固體截短側(cè)耳素198.8kg,收率為99.5%。
實(shí)施例3
截短側(cè)耳素發(fā)酵液10m3,效價(jià)為20247u/ml,經(jīng)板框過(guò)濾得到的截短側(cè)耳素濕菌渣2.8噸,加入飲用水1.12噸,水洗結(jié)束后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素濕菌渣2.5噸。
截短側(cè)耳素濕菌渣中加入有機(jī)溶媒,N,N-二甲基甲酰胺7.5m3,溫度升溫至35℃,浸提時(shí)間為150min,攪拌轉(zhuǎn)速控制在100r/min。浸提結(jié)束,過(guò)濾得到截短側(cè)耳素溶液7.6m3。
截短側(cè)耳素溶液中加入蒙脫石0.6噸,然后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素有機(jī)溶液7.5m3。
壓力控制在-0.1MPa,將截短側(cè)耳素溶液升溫至150℃,收集N,N-二甲基甲酰胺;減壓濃縮結(jié)束,得到固體截短側(cè)耳素199.2kg,收率為99.4%。
實(shí)施例4
截短側(cè)耳素發(fā)酵液10m3,效價(jià)為20051u/ml,經(jīng)板框過(guò)濾得到的截短側(cè)耳素濕菌渣2.8噸,加入飲用水0.56噸,水洗結(jié)束后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素濕菌渣2.7噸。
截短側(cè)耳素濕菌渣中加入有機(jī)溶媒丁醚、乙醇、丁醇的混合物2.7m3,溫度升溫至30℃,浸提時(shí)間為100min,攪拌轉(zhuǎn)速控制在90r/min。浸提結(jié)束,過(guò)濾得到截短側(cè)耳素溶液2.9m3。
截短側(cè)耳素溶液中加入纖維干燥劑0.54噸,然后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素有機(jī)溶液5.4m3。
壓力控制在-0.05MPa,將截短側(cè)耳素溶液首先升溫至70℃,收集乙醇和丁醇;其次升溫至135℃,收集丁醚。減壓濃縮結(jié)束,得到固體截短側(cè)耳素196.9kg,收率為99.2%。
實(shí)施例5
截短側(cè)耳素發(fā)酵液10m3,效價(jià)為20162u/ml,經(jīng)板框過(guò)濾得到的截短側(cè)耳素濕菌渣2.7噸,加入飲用水0.81噸,水洗結(jié)束后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素濕菌渣2.7噸。
截短側(cè)耳素濕菌渣中加入有機(jī)溶媒丁醚、乙醇、丁醇的混合物5.4m3,溫度升溫至32℃,浸提時(shí)間為125min,攪拌轉(zhuǎn)速控制在95r/min。浸提結(jié)束,過(guò)濾得到截短側(cè)耳素溶液5.6m3。
截短側(cè)耳素溶液中加入蒙脫石0.594噸,然后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素有機(jī)溶液5.4m3。
壓力控制在-0.08MPa,將截短側(cè)耳素溶液首先升溫至72℃,收集乙醇和丁醇;其次升溫至138℃,收集丁醚。減壓濃縮結(jié)束,得到固體截短側(cè)耳素198.8kg,收率為99.6%。
實(shí)施例6
截短側(cè)耳素發(fā)酵液10m3,效價(jià)為20207u/ml,經(jīng)板框過(guò)濾得到的截短側(cè)耳素濕菌渣2.5噸,加入飲用水1噸,水洗結(jié)束后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素濕菌渣2.6噸。
截短側(cè)耳素濕菌渣中加入有機(jī)溶媒丁醚、乙醇、丁醇的混合物7.8m3,溫度升溫至35℃,浸提時(shí)間為150min,攪拌轉(zhuǎn)速控制在100r/min。浸提結(jié)束,過(guò)濾得到截短側(cè)耳素溶液8m3。
截短側(cè)耳素溶液中加入纖維干燥劑0.624噸,然后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素有機(jī)溶液7.8m3。
壓力控制在-0.1MPa,將截短側(cè)耳素溶液首先升溫至75℃,收集乙醇和丁醇;其次升溫至140℃,收集丁醚。減壓濃縮結(jié)束,得到固體截短側(cè)耳素198.6kg,收率為99.3%。
實(shí)施例7
截短側(cè)耳素發(fā)酵液10m3,效價(jià)為20184u/ml,經(jīng)板框過(guò)濾得到的截短側(cè)耳素濕菌渣2.6噸,加入飲用水0.52噸,水洗結(jié)束后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素濕菌渣2.5噸。
截短側(cè)耳素濕菌渣中加入有機(jī)溶媒N,N-二甲基甲酰胺和丁醚、乙醇與丁醇的混合物2.5m3,溫度升溫至30℃,浸提時(shí)間為100min,攪拌轉(zhuǎn)速控制在90r/min。浸提結(jié)束,過(guò)濾得到截短側(cè)耳素溶液2.7m3。
截短側(cè)耳素溶液中加入纖維干燥劑0.5噸,然后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素有機(jī)溶液2.5m3。
壓力控制在-0.05MPa,將截短側(cè)耳素溶液首先升溫至70℃,收集乙醇和丁醇;其次升溫至130℃,收集丁醚;最后升溫至143℃,收集N,N-二甲基甲酰胺。減壓濃縮結(jié)束,得到固體截短側(cè)耳素200.6kg,收率為99.4%。
實(shí)施例8
截短側(cè)耳素發(fā)酵液10m3,效價(jià)為20158u/ml,經(jīng)板框過(guò)濾得到的截短側(cè)耳素濕菌渣2.5噸,加入飲用水0.75噸,水洗結(jié)束后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素濕菌渣2.3噸。
截短側(cè)耳素濕菌渣中加入有機(jī)溶媒N,N-二甲基甲酰胺和丁醚、乙醇與丁醇的混合物4.6m3,溫度升溫至33℃,浸提時(shí)間為125min,攪拌轉(zhuǎn)速控制在95r/min。浸提結(jié)束,過(guò)濾得到截短側(cè)耳素溶液4.7m3。
截短側(cè)耳素溶液中加入蒙脫石0.506噸,然后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素有機(jī)溶液4.6m3。
壓力控制在-0.08MPa,將截短側(cè)耳素溶液首先升溫至73℃,收集乙醇和丁醇;其次升溫至133℃,收集丁醚;最后升溫至145℃,收集N,N-二甲基甲酰胺。減壓濃縮結(jié)束,得到固體截短側(cè)耳素200.5kg,收率為99.5%。
實(shí)施例9
截短側(cè)耳素發(fā)酵液10m3,效價(jià)為20096u/ml,經(jīng)板框過(guò)濾得到的截短側(cè)耳素濕菌渣2.6噸,加入飲用水1.04噸,水洗結(jié)束后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素濕菌渣2.5噸。
截短側(cè)耳素濕菌渣中加入有機(jī)溶媒N,N-二甲基甲酰胺和丁醚、乙醇與丁醇的混合物7.5m3,溫度升溫至35℃,浸提時(shí)間為150min,攪拌轉(zhuǎn)速控制在100r/min。浸提結(jié)束,過(guò)濾得到截短側(cè)耳素溶液7.4m3。
截短側(cè)耳素溶液中加入蒙脫石0.6噸,然后過(guò)濾得到截短側(cè)耳素有機(jī)溶液7.3m3。
壓力控制在-0.1MPa,將截短側(cè)耳素溶液首先升溫至75℃,收集乙醇和丁醇;其次升溫至135℃,收集丁醚;最后升溫至147℃,收集N,N-二甲基甲酰胺。減壓濃縮結(jié)束,得到固體截短側(cè)耳素199.8kg,收率為99.4%。