CN102249891B - 一种苯乙酸回收及纯化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种苯乙酸回收及纯化的方法，在制药工业生产中，用青霉素工业钾盐(Pen--Gk)制备半合成青霉素类抗生素的母核6--氨基青霉烷酸(6--APA)时，产生大量的苯乙酸(PAA)副产物，该苯乙酸副产物含混于醋酸丁酯液中并夹带有许多有害杂质，不能被再使用，而被废弃掉，产生大量排污物。通过本发明办法可以回收到纯化的苯乙酸，能为生产青霉素工业钾盐再利用，进而达到了降低生产成本和有利于环境保护之目的。

Description

一种苯乙酸回收及纯化的方法
技术领域：
本发明涉及制药工业中制备半合成青霉素类抗生素的母核6--氨基青霉烷酸(6--APA)时，一种副产物苯乙酸(PAA)的回收纯化和再利用的工艺方法。
技术背景：
苯乙酸分子结构式：
苯乙酸钠分子结构式：
Figure BDA0000079456940000012
在青霉素的生产过程中，苯乙酸是生物合成青霉素的前体物质，在工业化生产青霉素的过程中需要添加大量的苯乙酸以保证青霉素正常生物合成产率的完成。而在工业制备半合成青霉素类抗生素的母核(6--APA)时，又将产生(释放)大量的苯乙酸副产物并含混有许多其它有害杂质，构成了生产过程中的废弃物，造成了很大的排放环境污染问题，苯乙酸副产物的产生如下：
本发明在实践中经过研究找到了一种在青霉素的生产过程中将副产物苯乙酸回收及纯化的方法。达到了节约挖潜和促进环境保护之目的。
发明内容：
本发明是采用适当工艺方法将制备(6--APA)时产生的废母液进行回收处理，从中获得质量合格的苯乙酸钠(PAA-Na液体)或苯乙酸(PAA固体)，用以提供青霉素生产循环再利用之。
本发明是通过下述方法实施的：
在生产6--氨基青霉烷酸(6--APA)过程中，将6--氨基青霉烷酸(6--APA)分离出去以后得到一种PAA--醋酸丁酯母液，对该母液进程处理得到苯乙酸钠或苯乙酸。
本发明的处理方式如下：
将PAA--醋酸丁酯母液(粗)经加入纯化水洗涤后，静止分相，分去水相中大量水溶性杂质物，再加入氢氧化钠溶液萃取，分去醋酸丁酯相，同时除去了大量酯溶性杂质，得到的苯乙酸钠溶液加入氧化剂，加入活性炭脱色处理，可得到质量合格的苯乙酸钠液；
苯乙酸钠液经过结晶，干燥步骤得到苯乙酸。
因此本发明涉及到以下步骤：
步骤1，6--氨基青霉烷酸(6--APA)的制备
用青霉素工业钾盐与青霉素酰基转移酶在水溶液中，25℃，PH6.5条件下反应得到6--氨基青霉烷酸(6--APA)和副产物苯乙酸，以及其它杂质。
步骤2，反应完成后，用醋酸丁酯萃取方法将6--氨基青霉烷酸(6--APA)分离出去。
步骤3，剩下的母液(PAA--醋酸丁酯母液)经过以下方法进行回收提取：水洗——分相——PAA--醋酸丁酯相——萃取——分相——PAA--Na液——氧化、脱碳——纯化的PAA--Na液。
步骤4，纯化的PAA--Na液——结晶——离心——干燥(PAA固体)
本发明的内容在于步骤3和步骤4。
优选的步骤3的方法是，将PAA--醋酸丁酯母液(粗)经加入纯化水洗涤后，静止分相，分去水相中大量水溶性杂质物，再加入浓度为30％的氢氧化钠溶液萃取，分去醋酸丁酯相，同时除去了大量酯溶性杂质，得到的苯乙酸钠溶液加入氧化剂(H2O2)并加温至80℃，30分钟，冷却至30℃后，加入活性炭脱色处理，可得到质量合格的苯乙酸钠液(PAA--Na液)。
再经结晶处理便得到了纯度更高的苯乙酸(PAA固体)。
更优选的本发明的步骤3的方法是：
以PAA--醋酸丁酯母液为起始原料，加入二分之一体积的纯化水，30℃，搅拌20分钟，静置分相20分钟，取酯相；
在水洗后的PAA--醋酸丁酯液中加入三分之一体积纯化水，及滴加30％NaOH调PH12，同时加入0.5％总体积的H2O2，，80℃，搅拌30分钟，静置分相20分钟，取水相；
对氧化处理后的PAA-Na  液加入0.5％总体积的活性炭，30℃，搅拌20分钟，抽滤，得纯化的PAA--Na液；
步骤4的方法是：
向纯化的PAA--Na液加入30％的盐酸，调PH2.0，5℃搅拌2小时，抽滤至干，100℃，0.98MP真空干燥5小时，得合格的白色结晶性固体PAA，收率≥85％，含量≥99.2％。
将回收的苯乙酸钠和苯乙酸经化验检测质量符合企业控制指标。分别用回收的PAA--Na液和PAA固体进行了青霉素发酵摇瓶试验，所得摇瓶效价结果与对照品无明显差异(见表1和表2)，
表1.回收苯乙酸钠液摇瓶试验结果：
  试验批  PAA％   颜色   1瓶r/mL   2瓶r/mL   3瓶r/mL   平均r/mL
  1   15.6   略黄   27000   22000   24000   24333
  2   15.8   略黄   32000   24000   26000   27333
  3   16.1   略黄   30000   28000   26000   28000
  对照批   15.5   白色   28000   27000   26000   27000
表2.回收苯乙酸配制成15％浓度摇瓶试验结果：
  试验批   PAA％   颜色   1瓶r/mL   2瓶r/mL   3瓶r/mL   平均r/mL
  1   15.2   白色   30900   28000   29850   29583
  2   15.5   白色   29760   31200   27780   29580
  3   15.0   白色   30080   28900   28800   29260
  对照批   15.0   白色   29980   28700   31050   29900
证明回收的PAA--Na和PAA完全可以为青霉素工业化生产再循环使用。因青霉素发酵补料苯乙酸时是配制成15％浓度的苯乙酸钠液，所以为了方便和简化回收工艺，可不必回收到PAA这一步，但PAA--Na液不宜长久保存，故仍有必要回收到PAA固体这一步，以便长期保存待用。
具体实施方式：
以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。
实施例：1.
1)取PAA--醋酸丁酯母液(粗)600毫升(5％PAA、色级6号)于1000毫升三颈瓶，加300毫升纯化水，快搅10分钟，分层(相)20分钟；
2)取洗后的PAA--醋酸丁酯液600毫升加200毫升纯化水，搅拌，滴加30％NaOH(约30毫升)调pH 12，加入3毫升H2O2，加热80℃，搅30分钟后，分相20分钟；
3)取水相(PAA--Na液)230毫升，加活性炭1.15克，30℃，搅20分钟，G4漏斗抽滤，可得230毫升PAA--Na液(色级3号、13--15％PAA).该液体便直接可用于青霉素生产补料了。
实施例：2.
1)取实施例1制得的纯化液230毫升于500毫升三颈瓶中，25℃，滴加30％HCI，使成pH2.0，5℃，慢搅2小时，抽滤至干，得湿品PAA.
2)取上述湿品于100℃，0.98MP，5小时，真空干燥，得纯化PAA成品25.5克，含量99.5％，收率85.0％，外观白色。

Claims (4)

1.一种苯乙酸的回收纯化方法，其特征在于,经过如下步骤：
将PAA--醋酸丁酯母液加入纯化水洗涤后，静止分相，分去水相中大量水溶性杂质物，再加入氢氧化钠溶液萃取，分去醋酸丁酯相，同时除去了大量酯溶性杂质，得到的苯乙酸钠溶液加入氧化剂，加入活性炭脱色处理，得到苯乙酸钠液；向纯化的苯乙酸钠液加入30%的盐酸，将pH值调节到2.0，5℃搅拌2小时，抽滤至干，100℃，0.98MPa，抽真空干燥5小时，得合格的白色结晶性固体苯乙酸，
其中，所述PAA--醋酸丁酯母液，是在生产6--氨基青霉烷酸过程中，将6--氨基青霉烷酸分离出去以后得到的，
其中，所述PAA为苯乙酸。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于,经过如下步骤：
将PAA--醋酸丁酯母液经加入纯化水洗涤后，静止分相，分去水相中大量水溶性杂质物，再加入浓度为30%的氢氧化钠溶液萃取，分去醋酸丁酯相，同时除去了大量酯溶性杂质，得到的苯乙酸钠溶液加入H2O2并加温至80℃，30分钟，冷却至30℃后，加入活性炭脱色处理，得到苯乙酸钠液。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于,经过如下步骤：
以PAA--醋酸丁酯母液为起始原料，加入二分之一体积的纯化水，30℃，搅拌20分钟，静置分相20分钟，取酯相；
在水洗后的PAA--醋酸丁酯液中加入三分之一体积纯化水，及滴加30%NaOH，将pH值调节到12，同时加入0.5%总体积的H2O2,，80℃，搅拌30分钟，静置分相20分钟，取水相；
对氧化处理后的PAA--Na液加入0.5%总体积的活性炭，30℃，搅拌20分钟，抽滤，得纯化的PAA--Na液；
向纯化的PAA--Na液加入30%的盐酸，将pH值调节到2.0，5℃搅拌2小时，抽滤至干，100℃，0.98MPa，抽真空干燥5小时，得合格的白色结晶性固体PAA。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于,经过如下步骤：
1）取PAA--醋酸丁酯母液600毫升于1000毫升三颈瓶，加300毫升纯化水，快搅10分钟，分层20分钟；
2）取洗后的PAA--醋酸丁酯液600毫升加200毫升纯化水，搅拌，滴加30毫升30%NaOH，将pH值调节到12，加入3毫升H2O2，加热80℃，搅30分钟后，分相20分钟；
3）取水相230毫升，加活性炭1.15克，30℃，搅20分钟，G4漏斗抽滤,得230毫升PAA--Na液；
4）取PAA--Na液230毫升于500毫升三颈瓶中，25℃，滴加30%的盐酸,将pH值调节到2.0，5℃，慢搅2小时，抽滤至干，得湿品PAA；
5）取上述湿品于100℃，0.98MPa，5小时，抽真空干燥，得纯化PAA成品25.5克。
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