螺旋霉素提取

螺旋霉素提取第一頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五螺旋霉素理化性質(zhì)及結構螺旋霉素（spiramycin）是十六碳大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，是由生二素鏈霉菌（S.ambofaciens）所產(chǎn)生的。螺旋霉素是多組分的抗生素，其主要成分有螺旋霉素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。其化學結構如圖1所示。第二頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五圖1第三頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五抗生素提取工藝提取的過程就是濃縮和純化的過程，因為發(fā)酵液體積大，抗生素濃度低，用一步操作往往是不能滿足要求的，因此提取常分幾步進行。其中以第1步最為重要，因為第1步處理的體積最大，濃度最低。以后幾步處理的體積小，濃度也高，操作易控制。在提取前，需進行發(fā)酵液的預處理，便于以后的提取。第四頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五抗生素常用提取方法溶酶萃取法、離子交換法、吸附法、沉淀法。一般采用溶酶萃取法，通過對發(fā)酵液的預處理，過濾再離心分離得到BA萃取液，洗凈再提取分離得到磷酸緩沖液，再過濾結晶，真空干燥最后得到抗生素成品。第五頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五螺旋霉素提取方法螺旋霉素發(fā)酵液的提取采用溶酶萃取法，步驟如下：發(fā)酵液→凈化液→濾液→水提液→水洗液→水提液→脫溶液→結晶液→濕晶體→干燥→成品→包裝入庫。第六頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五螺旋霉素的提取過程1.發(fā)酵液預處理：將發(fā)酵液加1.0%~1.5%的硫酸鋁并調(diào)節(jié)pH值4.5~5.0，攪拌，靜止，使蛋白質(zhì)充分沉淀。2.過濾：發(fā)酵液首先通過板框過濾機過濾。各板框機的進料壓力相同，過濾壓力最初不得超過0.03MPa，待每個出料嘴都出料后可以提高至0.05MPa，濾速減慢，至0.10～0.15MPa，整批過濾完后，用3.5～4.0m3/次的水頂洗，用30%（V/V）低單位（400U/mL以下）酸水頂洗。接著過濾液由水輸送至濾液貯池，濾液再通過泵送至混合萃取罐。第七頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五

3.醋酸丁酯提取：用5moL/LNaOH調(diào)過濾液pH值8.5～9.0，將醋酸丁酯泵入混合萃取罐。啟動攪拌機攪拌（80~100r/min）混合后靜置分層。若干小時后，如出現(xiàn)乳化層，則用高速離心機將丁酯相和水相分開。第八頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五

4.水洗：丁酯提取液由萃取罐泵送到水洗罐。然后用40℃、50%（V/V）無鹽水洗滌2次，每次洗滌均間歇攪拌（轉(zhuǎn)速80~100r/min）1min，重復3次，靜置分層40～60min，當放水至乳化層為白色時為止。第九頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五

5.水提：水洗后再泵入水提灌。按水提液為30000～50000U/mL計算無鹽水。用量：用1moL/L氯化氫和0.05mmoL/L磷酸二氫鈉緩沖液調(diào)pH值為2.0～2.5，與丁酯提取液混合攪拌1min，重復3次，靜置分層40~60min，分2次提取，合并2次水液，用真空泵抽到脫溶罐。第十頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五

6.脫丁酯：水提液通過真空泵緩緩輸入脫丁酯罐。用1moL/L氫氧化鈉回調(diào)pH值5.0～5.5，加堿液要慢，防止局部結膜，用0.02MPa干凈空氣和真空徹底去除，至無丁酯味為止，防止跑料。第十一頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五

7.結晶：晶體成核可分為初級成核（沒有待結晶物質(zhì)以晶體形式存在）和二次成核（已有待結晶的物質(zhì)以晶體形式存在）兩類。螺旋霉素晶核大小測量困難，因為結晶過程中成核和晶體生長總是相耦合的，并且沒有合適的條件可以保存它。光散射提供了一種估計核大小的有效方法，這種方法簡便易行。利用光散射測量單分散性球形顆粒的粒徑。第十二頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五

螺旋霉素顆粒的真密度可以使用比重瓶法測量，因為螺旋霉素在正辛烷中的溶解度很小，而且正辛烷的密度較小，因此正辛烷可作為測量的流體介質(zhì)，通過試驗測得螺旋霉素的真密度為1.10g/cm3。第十三頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五

8.干燥包裝：將顆粒在真空干燥箱內(nèi)真空度為99990Pa以下，水溫80℃，每2h翻料1次，如有結塊必須壓碎。干燥時間10h左右，當水分達到15%以下時停止。干燥后進入最后包裝階段，將干粉分裝于8kg的木桶或3kg的鐵桶內(nèi)，桶內(nèi)用3層包裝，塑料袋外層為1層牛皮紙，最內(nèi)一層仍為塑料袋，用繩扎好。第十四頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五結語在發(fā)酵液中，螺旋霉素的濃度很低，雜質(zhì)濃度反而比其高出幾十、幾百倍，還有某些雜質(zhì)及其結構與抗生素極為相似，這就更增加了提取的難度。發(fā)酵液中常含有殘蛋白質(zhì)、脂肪、無機鹽、菌絲等，此外還有預處理時加入的硫酸鋁、草酸等，成分極其復雜，因此抗生素的提取非常不易。合理地利用提取工藝，不僅可以降低螺旋霉素的生產(chǎn)成本，而且能夠有效地提高螺旋霉素的產(chǎn)量。第十五頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五抗生素結晶的幾種常用方法1)蒸發(fā)結晶。使溶液在加壓、常壓或減壓下加熱蒸發(fā)除去一部分溶劑，以達到或維持溶液過飽和度，使晶體長大。2)化學反應結晶。加入反應劑或調(diào)節(jié)pH產(chǎn)生新物質(zhì),當該新物質(zhì)的濃度超過它的溶解度時就有結晶析出。第十六頁，共十九頁，編輯于2023年，星期五

3)過飽和冷卻結晶。使溶液冷卻降溫以維持一定過飽和度，不用除去溶劑,優(yōu)點是能耗小設各構造及操作較簡單，但生產(chǎn)速率和產(chǎn)率相應較低，難以自動控制。4)鹽(溶)析結晶。加一種物質(zhì)于溶液中，以便溶質(zhì)的溶