CN103739643A - 利用分子印迹技术对红霉素进行回收分离纯化的方法 - Google Patents

Abstract

利用分子印迹方法对红霉素进行回收分离纯化的方法，该方法将甲基丙烯酸、交联剂、致孔剂、引发剂和印迹分子红霉素标准样品混合，分散聚合，收集聚合得到的微球，脱除模板分子和致孔剂后，得到分子印迹分离微球；将工业生产中废弃的红霉素结晶母液加到装有分级印迹微球的分离柱中，实现红霉素的选择性回收和纯化。不仅回收了红霉素资源，而且防止了环境污染，具有很高的经济和环境价值。

Description

利用分子印迹技术对红霉素进行回收分离纯化的方法

技术领域

本发明涉及一种对红霉素进行回收分离纯化的方法。

背景技术

红霉素是由红霉素链霉菌所产生的大环内酯系的代表性抗生素。主要针对革兰氏阳性菌具有抗菌性。临床上主要用于耐青霉素的金黄色葡萄球菌感染及对青霉素过敏的金黄色葡萄球菌感染。亦用于溶血性

链球菌及肺炎球菌所致的呼吸道、军团菌肺炎、支原体肺炎、皮肤软组织等感染。此外，对白喉病人，医改聘及白喉抗毒素联用则疗效显著。

目前全世界红霉素的主要生产国为美国、意大利、日本、法国、西班牙、葡萄牙、印度、波兰及中国。

我国于1957年开始试制红霉素，并于1965年在上海第三制药厂正式投产。起始量较少，年产量仅为几顿，在其后的20年里增长缓慢，自进入上个世纪80年代以来，总产量一般维持在200吨左右，成平缓趋势。目前，我国红霉素年生产能力超过千吨。红霉素国内发酵水平一般维持在5000～6000u/mL，各厂各批次之间还存在很大波动，这与国外尚存在一定差距。“九五”期间，华东理工大学与西安制药厂合作，在红霉素发酵工艺研究课题上取得重大突破，使工业化生产上达到8000u/mL，在国内外处于领先水平。商品化的红霉素是经红霉素发酵液提取精制后得到的。在工艺方面，国外基本采用溶剂萃取法或大孔树脂吸附法制成红霉素的硫氰酸盐或乳酸盐等中间体复盐，然后再进一步转化为红霉素碱或其它红霉素盐，最终对红霉素碱重结晶已得到符合标准的红霉素产品。在红霉素重结晶精制过程中，大部分红霉素会经过析出沉淀过滤的方式被分离，但仍会有部分红霉素残留在结晶母液中。由于此时结晶母液中红霉素的浓度较低，杂质含量相对偏高，考虑到目前工艺和成本的问题，结晶后的母液通常是作为废水处理的。这就造成红霉素总收率的下降以及同时带来了不小的环境压力。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种利用分子印迹技术对红霉素进行回收分离纯化的方法，实现红霉素的高效选择性分离。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种利用分子印迹技术对红霉素进行回收和分离纯化的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)将甲基丙烯酸、交联剂、致孔剂、引发剂和模板分子红霉素混合，得到反应混合物（I）其中：

a.甲基丙烯酸与红霉素的摩尔比为20～2:1，b.甲基丙烯酸与交联剂的摩尔比为1.5～15:1，

c.致孔剂用量占反应混合物体积的60%～70%，及d.引发剂用量相对甲基丙烯酸的摩尔百分比为0.01%～1.0%；

(2)将分散剂聚乙烯醇溶于水中，聚乙烯醇的质量分数为0.25%～0.5%（m/m），得到分散相（II）；

(3)将上述反应混合物（I）加入到分散相（II）中，I与II的体积比为1:8～15，进行分散聚合，聚合温度控制在50～60℃，反应时间为6～24小时；

(4)反应结束后，将合成的微球取出，清洗微球以除去致孔剂和模板分子红霉素，装填到分离柱管中，得到红霉素分子印迹分离柱；及

(5)将红霉素结晶母液废液加入到所述分离柱中，用水和有机溶剂冲洗所述分离柱以除去杂质，然后再用洗脱液洗脱，收集洗脱组分。

优选地，其中所述交联剂为二烯或三烯交联剂。

优选地，其中所述引发剂为有机过氧化化物或偶氮类化合物。

优选地，其中所述致孔剂为甲苯、氯仿或二氯甲烷。

优选地，其中所述分散剂为聚乙烯醇1750和聚乙烯醇1799的混合物，且聚乙烯醇1750和聚乙烯醇1799的质量比为0.33～3:1。

优选地，其中所述清洗微球使用醋酸、乙醇或它们的混合物。

优选地，其中所述冲洗分离柱所用有机溶剂为乙腈、丙酮、醋酸丁酯或它们的混合物，且其中所述洗脱液为氨水与甲醇或乙醇的混合液。

优选地，其中所述二烯交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯，三烯交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯.

优选地，其中所述引发剂中所述过氧化物为过氧化苯甲酰，偶氮类化合物为偶氮二异丁腈.

优选地，其中所述洗脱液为26%氨水与甲醇或乙醇的混合液，且其中氨水的体积百分比为0～30%。

本发明具有以下优点及突出性效果：以红霉素为模板分子，以甲基丙烯酸为功能单体，采用分散聚合的方法，得到了可以与红霉素分子结构相匹配并特异性吸附的微球分离介质，从而实现了对工业结晶母液废水中红霉素的高效回收分离。分离介质吸附容量高，分离操作简单，回收率高。

具体实施方式

下面的实例将对本发明提供的方法予以进一步说明。

实例一

分别称取功能单体甲基丙烯酸10mmol、交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯30mmol、模板红霉素1mmol、引发剂偶氮二异丁腈0.1mmol，将它们溶于10mL甲苯中，混合均匀，得到溶液Ⅰ；将聚乙烯醇1750、聚乙烯醇1799（1：1，m/m）溶于100mL水中，聚乙烯醇在水中的质量分数为0.5%，得到溶液Ⅱ；将溶液Ⅰ加入到溶液Ⅱ中，搅拌速度600rpm，在氮气保护下60℃反应24小时。将聚合产物微球（粒径50～95μm）取出，用醋酸/乙醇（10：90，v/v）清洗以除去残留的致孔剂和作为模板分子的红霉素，干燥。将4g微球装填到10×1.0cm的分离柱中，将200mL结晶母液废液（其中红霉素浓度为0.96mg/mL）加入色谱柱中，分别用20mL水，40mL乙腈冲洗，然后用20mL26%氨水/乙醇（10：90，v/v）洗脱，将洗脱液真空干燥，得到红霉素回收产品230mg，红霉素回收率97%，纯度78%。

实例二

分别称取功能单体甲基丙烯酸8mmol、交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯20mmol、模板红霉素1mmol、引发剂偶氮二异丁腈0.1mmol，将它们溶于8mL甲苯中，混合均匀，得到溶液Ⅰ；将聚乙烯醇1750、聚乙烯醇1799（1：2，m/m）溶于100mL水中，聚乙烯醇在水中的质量分数为0.5%，得到溶液Ⅱ；将溶液Ⅰ加入到溶液Ⅱ中，搅拌速度600rpm，在氮气保护下60℃反应24小时。将聚合产物微球（粒径40～75μm）取出，用醋酸/乙醇（10：90，v/v）清洗以除去致孔剂和作为模板分子的红霉素，干燥。将2g微球装填到10×1.0cm的分离柱中，将200mL结晶母液废液（其中红霉素浓度为0.96mg/mL）加入色谱柱中，分别用20mL水，40mL乙腈冲洗，然后用20mL26%氨水/乙醇（20：90，v/v）洗脱，将洗脱液真空干燥，得到红霉素回收产品200mg，红霉素回收率97%，纯度93%。

实例三

分别称取功能单体甲基丙烯酸10mmol、交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯25mmol、模板红霉素1mmol、引发剂过氧化苯甲酰0.1mmol，将它们溶于10mL氯仿中，混合均匀，得到溶液Ⅰ；将聚乙烯醇1750、聚乙烯醇1799（1：3，g/g）溶于100mL水中，聚乙烯醇在水中的质量分数为0.25%，得到溶液Ⅱ；将溶液Ⅰ加入5到溶液Ⅱ中，搅拌速度600rpm，在氮气保护下60℃反应12小时。将聚合产物微球（粒径60～105μm）取出，用醋酸/乙醇（10：90，v/v）清洗以除去致孔剂和作为模板分子的红霉素，干燥。将2g微球装填到5×1.0cm的分离柱中，将100mL结晶母液废液（其中红霉素浓度为0.96mg/mL）加入色谱柱中，分别用10mL水，20mL乙腈冲洗，然后用10mL26%氨水/乙醇（30：90，v/v）洗脱，将洗脱液真空干燥，得到红霉素回收产品105mg，红霉素回收率83%，纯度79%。

实例四

分别称取功能单体甲基丙烯酸12mmol、交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯30mmol、模板红霉素1mmol、引发剂过氧化苯甲酰0.1mmol，将它们溶于10mL氯仿中，混合均匀，得到溶液Ⅰ；将聚乙烯醇1750、聚乙烯醇1799（1：3，g/g）溶于100mL水中，聚乙烯醇在水中的质量分数为0.5%，得到溶液Ⅱ；将溶液Ⅰ加入到溶液Ⅱ中，搅拌速度600rpm，在氮气保护下60℃反应12小时。将聚合产物微球（粒径50～75μm）取出，用醋酸/乙醇（10：90，v/v）清洗以除去致孔剂和作为模板分子的红霉素，干燥。将2g微球装填到5×1.0mm的分离柱中，将100mL结晶母液废液（其中红霉素浓度为0.96mg/mL）加入色谱柱中，分别10mL用水，20mL乙腈冲洗，然后用10mL乙醇洗脱，将洗脱液真空干燥，得到红霉素回收产品88mg，红霉素回收率89%，纯度97%。

Claims (10)

1.一种利用分子印迹技术对红霉素进行回收和分离纯化的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)将甲基丙烯酸、交联剂、致孔剂、引发剂和作为模板分子的红霉素混合，得到反应混合物（I）其中：

a.甲基丙烯酸与红霉素的摩尔比为20～2:1，

b.甲基丙烯酸与交联剂的摩尔比为1.5～15:1，

c.致孔剂用量占反应混合物体积的60%～70%，及

d.引发剂用量相对甲基丙烯酸的摩尔百分比为0.01%～1.0%；

(2)将分散剂聚乙烯醇溶于水中，聚乙烯醇的质量分数为0.25%～0.5%（m/m），得到分散相（II）；

(3)将上述反应混合物（I）加入到分散相（II）中，I与II的体积比为1:8～15，进行分散聚合，聚合温度控制在50～60℃，反应时间为6～24小时；

(4)反应结束后，将合成的微球取出，清洗微球以除去致孔剂和模板分子红霉素，装填到分离柱管中，得到红霉素分子印迹分离柱；

(5)将红霉素结晶母液废液加入到所述分离柱中，用水和有机溶剂冲洗所述分离柱以除去杂质，然后再用洗脱液洗脱，收集洗脱组分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述交联剂为二烯或三烯交联剂。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述引发剂为有机过氧化化物或偶氮类化合物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述致孔剂为甲苯、氯仿或二氯甲烷。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述分散剂为聚乙烯醇1750和聚乙烯醇1799的混合物，且聚乙烯醇1750和聚乙烯醇1799的质量比为0.33～3:1。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洗微球使用醋酸、乙醇或它们的混合物。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述冲洗分离柱所用有机溶剂为乙腈、丙酮、醋酸丁酯或它们的混合物，且其中所述洗脱液为氨水与甲醇或乙醇的混合液。

8.根据权利要求2所述的方法，其中所述二烯交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯，三烯交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

9.根据权利要求3所述的方法，其中所述过氧化物采用过氧化苯甲酰，偶氮类化合物采用偶氮二异丁腈。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述洗脱液为26%氨水与甲醇或乙醇的混合液，且其中氨水的占混合液的体积百分比为0～30%。