一种新的分离提纯红霉素方法技术

本发明专利技术公开了一种采用以合成纤维为骨架的离子交换纤维，从含有红霉素的液体中分离提纯红霉素的新方法。本发明专利技术方法利用其特殊的纤维状物理形态使其与红霉素具有较大的接触面积，对流体具有较小的阻力，利用离子交换纤维的功能集团使吸附、解吸速度快，较现有的大孔吸附树脂洗脱容易和彻底，再生速度快，亲和力强，达到分离提纯的目的。应用本发明专利技术方法也解决了大孔树脂吸附红霉素后再生过程较困难这一难题，从而降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新的红霉素分离提纯方法，特别是涉及利用一种新型功能性高分子吸附材料分离提纯红霉素的方法，所述功能性高分子吸附材料是以合成纤维为骨架的弱酸性阳离子交换纤维和强碱性阴离子交换纤维。
技术介绍
由发酵法制得的红霉素，在发酵液中含量低，并与多种物质同时存在，通常用溶媒萃取法提取。但由于发酵液中蛋白质含量高，萃取过程易发生乳化现象，因此需要高速离心萃取机，价格高、耗电多、维修费用贵。基于此，国内外现大多改用大孔网状吸附树脂吸附法来提取红霉素。这种方法改善了红霉素大分子在树脂微孔结构中扩散的障碍，洗脱也比较容易，总收率相当或高于溶媒法，质量与溶媒法相当，但树脂吸附红霉素后往往再生较困难，能耗大，生产周期较长，成本较高。由此可见，寻求能降低成本、提高收率的红霉素分离、提取新方法具有实际意义。离子交换纤维是新型的高分子材料，它是以纤维材料为基体，通过接枝，引入交换基团而制成的直径2-50μm的高聚物，具有比表面大、交换速度快、容易脱洗、流通阻力小等优点。离子交换纤维的制备可参见，例如，CN1172870A、CN1347761A、CN1438074A、RU1051989A等。离子交换纤维比大孔吸附树脂显示出收率高、再生速度快和亲和力强的特点。由于其作用原理主要是离子交换作用，特别是其比表面积大、骨架结构和引入交换基团等性能都可以控制调节并进行选择，因此将在抗生素工业生产中达到缩短生产周期、提高收率与降低成本的作用，为抗生素的分离纯化提供了新途径。现有技术中未提示采用离子交换纤维来分离红霉素。本专利技术者通过深入的研究发现，采用离子交换纤维可以利用其特殊的纤维状物理形态使其与红霉素具有较大的接触面积，对流体具有较小的阻力，并利用离子交换纤维的功能集团使吸附、解吸速度快，较现有的大孔吸附树脂洗脱容易和彻底，再生速度快，亲和力强，达到分离提纯的红霉素的目的。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新的红霉素分离提纯方法，该方法包括如下步骤(1)预处理将弱酸性阳离子交换纤维和强碱性阴离子交换纤维用去离子水洗至pH值在7.5～8.0，待用；(2)红霉素分离在室温32℃下，按红霉素发酵液(ml)∶分离材料(g)＝4～18∶1的比例浸泡上述步骤(1)处理得的作为分离材料的离子交换材料，优选弱酸性阳离子交换纤维，静置30～90分钟，然后将所得发酵液按一定的速率例如5-20ml/分钟滤出；(3)红霉素洗脱将氨水加热至一定温度，例如50～55℃，氨水的pH值为例如9.0-9.5，取大约1.5～3倍体积的氨水浸泡上述已吸附了红霉素的离子交换纤维30～120分钟，滤去氨水；加入乙酸丁酯，其量为离子交换纤维量的1.5倍；(4)红霉素提纯取上述丁酯液，在室温下，按所述丁酯液(ml)∶分离材料(g)＝4～18∶1的比例浸泡上述步骤(1)处理得的作为分离材料的离子交换纤维，优选强碱性阴离子交换纤维，静置30～90分钟，然后将丁酯液按一定速率例如5-20ml/分钟滤出；在流出的丁酯液中加入硫氰酸，将结晶盐真空抽干便得到硫氰酸红霉素盐。在硫氰酸红霉素盐中加入有机溶剂例如丙酮，将所得结晶湿粉用蒸馏水洗涤后，用离心机甩干，烘干即得红霉素。任选采用下述步骤对离子交换纤维进行再生处理。(5)再生取红霉素提取处理后的弱酸性阳离子交换纤维，用0.5-2mol/L的碳酸氢铵浸泡2～5小时，然后用去离子水洗至中性，去水待用；或者，取红霉素提取处理后的强碱性阴离子交换纤维，用10％的食盐水浸泡2～5小时，然后用去离子水洗至中性，去水待用。可用于本专利技术的离子交换纤维无特别的限定，或者用本身已知的方法制备，也可以采用下文提供的离子交换纤维制备方法得到。本专利技术采用的弱酸性阳离子交换纤维可由下述反应步骤制备A、洗涤。将聚丙烯(PP)纤维用丙酮抽提24h，真空干燥，恒重；B、溶胀。将预处理好的PP纤维浸于适量溶胀剂如浓度为90-98％的丙酮溶液中，到一定时间后取出甩干；C、浸渍。将已经溶胀好的PP纤维浸于适量接枝液例如丙烯酸和二乙烯苯中，反复摇动，到一定时间后取出甩干；D、接枝共聚。在装有压浮器、温度计的反应釜中，放入用浸渍液处理好的PP纤维和介质水，升温到60～90℃范围，进行接枝共聚反应。反应完毕后，降至室温，反应结束；E、后处理。取出步骤D)得到的纤维，将所述纤维中余液甩干，再经去离子水洗，去均聚物。将脱均聚物的纤维风干，恒重后，测交换容量，装袋贴上聚丙烯基弱酸性阳离子交换纤维产品标号标签，封好干燥保存；本专利技术采用的强碱性阴离子交换纤维可由下述反应步骤制备A、预处理将聚丙烯(pp)基纤维在溶胀剂如浓度为90～98％的丙酮溶液中浸泡一周；真空干燥后备用，工业苯乙烯和二乙烯苯用5～10％NaOH溶液或用阴离子交换树脂分离柱洗涤，备用。B、接枝液配制将含二乙烯苯2％～4％的苯乙烯和甲醇(或乙醇)溶液以15～40％比例混合，倒入不锈钢反应釜中，将上述步骤A)得到的纤维按1∶10～30(重量)浴比放入反应釜中。加盖密封，然后充氮气20～30分钟；C、辐照接枝将装填步骤B)得到的纤维和接枝液的反应釜于室温下置于60Co源装置中进行辐照。辐照时间在7～18小时，辐照总计量在10～35KGy；D、洗涤将辐照后的产品取出，抽滤除去剩余接枝液，通入甲醇(或乙醇)洗涤，甩干后经50～60℃真空干燥至恒重；E、氯甲基化反应以上述步骤D)得到的接枝纤维为原料，以无水氯化锌为催化剂，接枝物与氯化锌的比例为1∶0.5～1.5(质量比)，接枝纤维与氯甲醚的浴比为1∶10～20(质量∶体积)。在45～55℃时反应6～10小时，反应完毕后以乙醇浸泡，4～10小时，真空抽滤洗去母液。用自来水洗至中性。F、胺化反应将氯甲基化纤维与三甲胺溶液反应，反应温度25～50℃，反应时间为16～24小时；G、转型处理在胺化反应后，在步骤F)得到的纤维中通入10％～20％的HCl溶液进行反应，反应时间25～30分钟；H、水洗利用自来水冲洗，直至pH为中性，得到阴离子交换纤维。本专利技术方法利用离子交换纤维(IEF)的离子交换作用原理达到吸附、提取红霉素的目的，与目前通用的大孔吸附树脂相比，具有以下特点(1)离子交换纤维特殊的纤维状物理形态使其与红霉素具有较大的接触面积，对红霉素发酵液或含有红霉素的液体具有较小的阻力，其分离红霉素作用原理主要是离子交换作用，再加上纤维的纤度小，红霉素在纤维内的扩散途径很短，因而显示出高的收率和一定的选择性。(2)再生速度快，并且还省去大孔吸附树脂再生所需的碱水浸泡和水洗这一工序，能耗大大减少。(3)离子交换纤维较大孔吸附树脂分离提纯红霉素具有亲和力强的特点。应用本专利技术方法进行红霉素分离提取，比现有的1300-I树脂提取法收率提高4.12％，生产周期缩短8小时，红霉素生物效价能达931U/mg，红霉素A组分含量在92％以上，可达93.8％，在红霉素B组分上与大孔吸附树脂比相差无几，在红霉素C组分上有差别，低3.78％～13.21％。应用本专利技术方法也解决了大孔树脂吸附红霉素后再生过程较困难这一难题，从而降低成本。本专利技术方法在应用过程中不会释放出有害物质，对环境污染小，符合绿色环保的工业发展趋势。实施方式实施例采用上述方法制备弱酸性阳离子交换纤维和强碱性阴离子交换纤维。将弱酸性阳离子交换纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离提纯红霉素的方法，该方法包括如下步骤：（１）预处理：将弱酸性阳离子交换纤维和强碱性阴离子交换纤维用去离子水洗至ｐＨ值在７．５～８．０，待用；（２）红霉素分离：在室温下，按红霉素发酵液（ｍｌ）∶分离材料（ｇ）＝４～１８ ∶１的比例浸泡上述步骤（１）处理得的作为分离材料的离子交换纤维，静置３０～９０分钟，然后将所得发酵液滤出；（３）红霉素洗脱：将氨水加热至一定温度，取大约１．５～３倍体积的氨水浸泡上述已吸附了红霉素的离子交换纤维３０～１２０分钟，滤去 氨水；加入乙酸丁酯，其量为离子交换纤维量的１．５倍；（４）红霉素提纯：取上述丁酯液，在室温下，按所述乙酸丁酯液（ｍｌ）∶分离材料（ｇ）＝４～１８∶１的比例浸泡上述步骤（１）处理得的作为分离材料的离子交换纤维，静置３０～９０分钟，然后 将丁酯液滤出；在流出的丁酯液中加入硫氰酸，将结晶盐真空抽干便得到硫氰酸红霉素盐；在硫氰酸红霉素盐中加入有机溶剂，将所得结晶湿粉用蒸馏水洗涤后，用离心机甩干，烘干即得红霉素。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯长根，曾庆轩，胡秀峰，邓琼，周从章，周绍箕，郑波，
申请(专利权)人：桂林正翰科技开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]