CN105198762B - 酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于制药技术领域,涉及酶裂解法生产7‑氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法。该方法包括如下步骤:(1)7‑ACA母液浓缩液的制备;(2)7‑ACA、CPC吸附与解析;(3)D‑α‑氨基己二酸的制备;(4)7‑ACA的制备。本发明利用大孔吸附树脂对7‑ACA的特异性吸附作用实现了7‑ACA结晶母液中7‑ACA与D‑α‑氨基己二酸的分离,采用适宜的解析剂对吸附在树脂上的7‑ACA、CPC进行解析,然后分别从吸附余液和解析液中回收D‑α‑氨基己二酸和7‑ACA,回收得到的7‑ACA产品品质优于酶解法得到的7‑ACA产品,D‑α‑氨基己二酸可以用于制备CPC的发酵培养基。本发明使用全新的工艺成功回收了母液中的有效成分,极大地减少了高浓度废水的排放,降低了处理污水的成本,实现了环保清洁绿色生产。
Description
技术领域
本发明属于制药技术领域,涉及酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法,更具体而言,涉及酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中7-氨基头孢烷酸和D-α-氨基己二酸的综合回收方法。
背景技术
7-氨基头孢烷酸(7-amino-cephalosporanic acid),简称7-ACA,是头孢菌素中最常用的母核,它有两个活性基团,分别为3-位的乙酰氧基和7-位的氨基,在这两个活性基团上连接不同的侧链,就构成不同性质的头孢类抗生素。该类抗生素能够有效抑制细菌细胞壁的合成,而人体细胞无细胞壁,故其具优良的选择性,安全性好,杀菌力强,是目前临床上应用最好的一类抗生素,在医药行业中占有十分重要的地位。
α-氨基己二酸(α-aminoadipic acid)是氨基酸的一种,发现于玉米种子或人、天竺鼠等的尿液中,被广泛用于医药、食品、化妆品工业等领域。研究表明,α-氨基己二酸有三种异构体,分别为L-α-氨基已二酸、D-α-氨基已二酸和D,L-α-氨基已二酸。中国专利申请201410519492.5公开了一种制备头孢菌素C的发酵方法以及在该发酵方法中使用的发酵培养基,在发酵培养基中加入了氨基己二酸3~12g/L,可以促进头孢菌素C的生物合成能力,并显著提高发酵效价。
7-ACA主要是由头孢菌素C经固定化头孢菌素C酰化酶直接裂解而成,在经纯化分离后得到市售医药中间体7-ACA,同时产生了大量的结晶母液。目前,这部分母液没有有效的方法予以回收,只能作为高浓度废水进行后续的环保处理,生产企业都为此付出了高昂的处理费用。然而,7-ACA结晶母液中还有大量的、可以回收利用的有效组分,如低浓度的7-ACA、头孢菌素C(下文简称CPC)和大量的D-α-氨基已二酸等。如果能够对母液中7-ACA和D-α-氨基己二酸进行回收,既加强了企业清洁生产集成技术,又可实现资源再利用,在降低污染的同时,还可为企业增加更多效益。因此,如何有效地综合回收母液中的上述有效成分成为当前7-ACA生产过程中面临的重要研究课题。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种工艺设计合理、操作简便、回收效果好、产品质量优异且环境友好的酶裂解法生产7-ACA结晶母液中有效成分的综合回收方法。
本发明人通过深入细致的研究,成功开发了酶裂解法生产7-ACA结晶母液中7-ACA和D-α-氨基己二酸的综合回收方法。为了实现本发明的目的,本发明所采用的技术方案为:7-ACA结晶母液经纳滤浓缩后,利用大孔吸附树脂对7-ACA的特异性吸附作用实现了7-ACA与D-α-氨基己二酸的分离;未被吸附的D-α-氨基己二酸进入吸附余液,该吸附余液经结晶、干燥后获得符合规定的成品;而吸附在树脂上的7-ACA、CPC经解析后,经过纳滤浓缩、酶解、结晶、干燥等步骤后予以回收利用,其工艺过程如图1所示。根据本发明,本发明提供的酶裂解法生产7-ACA结晶母液中有效成分的综合回收方法,包括如下步骤:
(1)7-ACA母液浓缩液的制备
酶裂解法生产7-ACA结晶母液在与7-ACA晶体分离之后,使用碱液调节母液pH至6.00~7.50,然后采用截留分子量为150~300道尔顿的纳滤膜将该母液浓缩,得到7-ACA母液浓缩液;
(2)7-ACA、CPC吸附与解析
将上述步骤(1)得到的7-ACA母液浓缩液通过大孔吸附树脂,浓缩液中的7-ACA和CPC吸附在树脂上,并收集流过树脂后的吸附余液;然后,采用解析剂对吸附在树脂上的7-ACA和CPC进行解析,得到7-ACA、CPC解析液;
(3)D-α-氨基己二酸的制备
将上述步骤(2)所得的吸附余液用酸调节pH至3.00~4.50,D-α-氨基己二酸以晶体形式析出,0~10℃低温养晶后,经过滤、洗涤、干燥得到D-α-氨基己二酸成品;
(4)7-ACA的制备
采用截留分子量为150~300道尔顿的纳滤膜将上述步骤(2)得到的解析液进行浓缩,得到浓缩液;向该浓缩液中加入固定化头孢菌素C酰化酶,在pH 8.00~8.60、温度5~30℃条件下,浓缩液中的CPC进行裂解;裂解结束后,筛网过滤除去固定化头孢菌素C酰化酶,所得滤液用酸调节pH至3.00~5.50,此时,7-ACA结晶析出,得到7-ACA晶体。
本发明的优点在于:
利用大孔吸附树脂对7-ACA的特异性吸附作用成功实现了酶裂解法生产7-ACA结晶母液中7-ACA与D-α-氨基己二酸的分离;采用适宜的解析剂对吸附在树脂上的7-ACA、CPC进行解析,从而保证了7-ACA终产品的收率及质量;然后分别从吸附余液和解析液中回收D-α-氨基己二酸和7-ACA,使母液中的这两种有效成分得到了综合回收,其中,所得7-ACA产品品质优于酶解法得到的7-ACA产品,D-α-氨基己二酸可以用于制备CPC的发酵培养基。本发明使用全新的工艺成功回收了母液中的有效成分,创造了新的经济增长点,而且极大地减少了高浓度废水的排放,降低了处理污水的成本,实现了环保清洁绿色生产。
附图说明
图1为本发明的酶裂解法生产7-ACA结晶母液中7-ACA和D-α-氨基己二酸综合回收方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面,更具体地说明本发明的综合回收酶裂解法生产7-ACA结晶母液中有效成分的方法。
在所述步骤(1)7-ACA母液浓缩液的制备中,酶裂解法生产7-ACA结晶母液在与7-ACA晶体分离之后,使用碱液调节母液pH至6.00~7.50,然后采用截留分子量为150~300道尔顿的纳滤膜将该母液浓缩,得到7-ACA母液浓缩液。
其中,酶裂解法生产7-ACA结晶母液在与7-ACA晶体分离之后,母液pH一般约为4.50~5.50,优选为4.80~5.20;母液中7-ACA浓度一般为0.8~1.2g/L,D-α-氨基己二酸浓度一般为8.0~13.0g/L,CPC浓度一般为0.2~0.6g/L;该母液中仍含有微量的7-ACA晶体,导致母液略显浑浊,影响母液浓缩。由于7-ACA在偏中性条件下相对稳定且溶解度增大的性质,故可利用碱液缓慢调节母液中7-ACA晶体溶解,调后母液pH至6.00~7.50,所用碱液可以为氢氧化钠溶液或氨水。
然后,采用截留分子量为150~300道尔顿的纳滤膜,优选截留分子量为150~200道尔顿的纳滤膜,最优选截留分子量为160道尔顿的纳滤膜,一般在5~8℃低温条件下将7-ACA结晶母液浓缩,该过程中仅有部分无机盐透过膜进入滤出液,其他物质均被截留在浓缩液中。
在所得到的母液浓缩液中,一般7-ACA的浓度为7.8~12.0g/L,D-α-氨基己二酸的浓度为80.0~130.0g/L,CPC的浓度为2.0~6.0g/L;且优选7-ACA的浓度为10~12g/L,D-α-氨基己二酸的浓度为110~130g/L,CPC的浓度为4.0~6.0g/L。
在所述步骤(2)浓缩液上柱吸附及解析中,将上述步骤(1)得到的7-ACA母液浓缩液通过大孔吸附树脂,浓缩液中的7-ACA和CPC被吸附在树脂上,收集流过树脂的吸附余液;然后,采用解析剂对吸附在树脂上的7-ACA和CPC进行解析,得到7-ACA、CPC解析液。
在步骤(2)中,利用大孔吸附树脂对7-ACA和CPC的特异性吸附作用将浓缩液中的7-ACA和CPC吸附在树脂上,然后用适宜的解析剂对吸附在树脂上的7-ACA和CPC进行解析收集,而未被吸附的D-α-氨基己二酸则随母液浓缩液流穿树脂并被收集为吸附余液。
其中,所述大孔吸附树脂可选用孔径为5~30纳米、粒径为200~450微米、骨架结构为极性或非极性材料、比表面积为500~1200m2/g的大孔吸附树脂。凡符合该条件的大孔吸附树脂均可以作为本发明方法中优选的大孔吸附树脂。本发明方法中还可优选西安蓝晓科技新材料股份有限公司生产的LX-033型号、山东鲁抗立科药业有限公司生产的DM-825和DM-700型号中的任意一种大孔吸附树脂。
所述大孔吸附树脂通过湿法装柱以圆形树脂柱床的形式应用,将上述步骤(1)得到的7-ACA母液浓缩液以一定的流速通过大孔吸附树脂,该浓缩液以每小时0.5~2.0倍树脂总体积的流速经过树脂柱床,优选每小时0.8~1.2倍树脂总体积的流速经过树脂柱床;圆形树脂柱床的高度与直径比(即高径比)为2或更大,优选大于等于4,更优选大于等于8,最优选大于等于16,这意味着,树脂的装柱高径比越大,7-ACA、CPC与其他各杂质在树脂上的分离度就越高,最终7-ACA、CPC解析液的纯度和品质就越高。
大孔吸附树脂的7-ACA吸附量与母液浓缩液中7-ACA的浓度及树脂的特性相关,在具体实施例中以柱床下端出口7-ACA检出为依据,检出时即停止上柱。
母液浓缩液中的7-ACA和CPC被吸附在树脂上,采用解析剂对吸附在树脂上的7-ACA和CPC进行解析,所用解析剂可以为纯化水或弱酸盐溶液,优选弱酸盐溶液,诸如醋酸钠、碳酸钠或碳酸氢钠溶液,最优选碳酸氢钠溶液,且碳酸氢钠溶液浓度优选介于1.5~3.0wt%之间,更优选介于2.0~2.5wt%之间,最优选为约2.4wt%;解析剂的流速为每小时为0.5~1.0倍树脂总体积,优选每小时0.75倍树脂总体积;解析开始后,采用高效液相色谱法检测树脂柱出口流出液中杂质脱乙酰头孢菌素C(DCPC)纯度,当DCPC纯度低于10%(该纯度为液相检测纯度,即峰面积百分比)时开始收集流出液,收集到出口流出液中7-ACA浓度低于0.5g/L时停止收集,此部分收集到的流出液即为解析液,用于回收7-ACA。
在收集的吸附余液中,D-α-氨基己二酸浓度为80.0~130.0g/L,7-ACA浓度则低于0.1g/L;在收集的解析液中,7-ACA的浓度约为5.0~10.0g/L,D-α-氨基己二酸浓度则低于0.1g/L,CPC浓度约为1~5g/L;7-ACA解析收率大于等于95%。
在所述步骤(3)D-α-氨基己二酸的制备中,将上述步骤(2)所得的吸附余液用酸调节pH至3.00~4.50,D-α-氨基己二酸晶体析出,0~10℃低温养晶后,经过滤、洗涤、干燥得到D-α-氨基己二酸成品。
其中,上述步骤(2)所得的吸附余液用酸缓慢调节pH至3.00~4.50,优选pH 3.00~3.50,最优选pH 3.20;所用酸为10~15%(v/v)的盐酸;在该pH条件下,吸附余液中的D-α-氨基己二酸溶解度相对最低,保证了吸附余液中D-α-氨基己二酸以晶体形式大量析出。
然后,低温养晶,养晶过程中缓慢降温至0~10℃,优选0~5℃,最优选3~5℃,D-α-氨基己二酸在该条件下最大限度地以晶体形式析出;一般需养晶40~80分钟,最优选择养晶时间为60分钟;养晶结束后经过滤可以分离得到D-α-氨基己二酸晶体,然后经洗涤、干燥得到D-α-氨基己二酸成品。
在所述步骤(4)7-ACA的制备中,采用截留分子量为150~300道尔顿的纳滤膜将上述步骤(2)得到的解析液进行浓缩,得到浓缩液;向该浓缩液中加入固定化头孢菌素C酰化酶,在pH 8.00~8.60、温度5~30℃,浓缩液中的CPC进行裂解;在裂解结束后,筛网过滤除去固定化头孢菌素C酰化酶,所得滤液用酸调节pH至3.00~5.50,7-ACA结晶析出,得到7-ACA晶体。
其中,上述步骤(2)所得的解析液中7-ACA浓度约为5.0~10.0g/L,未达到结晶所需浓度,需经纳滤膜浓缩至15.0~25.0g/L,优选20.0~25.0g/L;纳滤膜应选择截留分子量为100~300道尔顿的纳滤膜,优选截留分子量为150~200道尔顿的纳滤膜,最优选截留分子量为160道尔顿的纳滤膜,一般在5~8℃低温条件下进行纳滤浓缩;浓缩过程中CPC也被浓缩,浓度约3~9g/L,需要通过固定化头孢菌素C酰化酶将CPC转化为7-ACA以降低CPC残留,所需酶可市购得到,例如山东鲁抗立科药业有限有公司、湖南福莱格生物技术有限公司等可以购买得到;在头孢菌素C的转化中,每升解析液浓缩液所对应的投酶量为8000~12000U,反应过程中pH需维持在8.00~8.60,优选8.20~8.40;反应温度5~30℃,优选8~20℃,最优选10~15℃,反应时间约需30~60分钟。
CPC彻底转化为7-ACA后,使用80~100目筛网,优选90目筛网,完成固定化头孢菌素C酰化酶颗粒与水解液的分离,固定化头孢菌素C酰化酶经过洗涤后可以重复使用;向筛网过滤后的裂解液中缓慢滴加10~15%(v/v)盐酸,待溶液中略微有晶体析出后停止加酸,养晶20~30分钟;继续滴加前述盐酸至pH3.00~5.50,优选pH3.50~4.50,最优选pH3.80,养晶120~240分钟;养晶结束后经过滤可以分离得到7-ACA晶体,然后经洗涤、干燥得到7-ACA成品。另外,在过滤后得到的母液可以套回至步骤(1)重新浓缩。
下面通过实施例更具体地说明本发明,但本发明的保护范围不局限于这些实施例中。
在下面实施例中,7-ACA采用高效液相色谱法检测浓度;D-α-氨基己二酸采用甲醛滴定法检测浓度;头孢菌素C采用高效液相色谱方法检测浓度。
实施例1
按如下步骤综合回收酶裂解法生产7-ACA结晶母液中有效成分:
(1)7-ACA母液浓缩液的制备
取7-ACA结晶分离之后的7-ACA结晶母液20.0L,母液中7-ACA浓度1.1g/L,D-α-氨基己二酸浓度11.6g/L,CPC浓度为0.3g/L,pH 5.19。
用15wt%氢氧化钠溶液缓慢调节上述7-ACA结晶母液至溶清,调节完毕pH为7.10,然后采用截留分子量为160道尔顿的纳滤膜在5~8℃将该7-ACA结晶母液浓缩至2.0L,其中7-ACA浓度10.6g/L,D-α-氨基己二酸浓度113.3g/L,CPC浓度为2.9g/L。
(2)母液浓缩液上柱,7-ACA、CPC吸附与解析
将上述步骤(1)得到的7-ACA母液浓缩液以每小时1.0L的流速通过大孔吸附树脂(型号为LX-033,湿法装柱,装量1.0L,高径比为4.0),上柱量共计2.0L,收集流过树脂的吸附余液。在吸附结束后,采用纯化水作为解析剂,以每小时0.8L流速解析,采用液相色谱法检测到柱下端出口流出液中DC纯度低于10%时开始收集流出液,解析到柱下端出口流出液中7-ACA浓度低于0.5g/L时停止收集,此部分收集到的流出液即为解析液,该解析液中7-ACA浓度为5.1g/L,CPC浓度为1.4g/L。
(3)D-α-氨基己二酸的制备
上述步骤(2)所得的吸附余液用15%(v/v)的盐酸缓慢调节pH至3.80,有大量的晶体析出,低温5℃养晶60分钟后,经过滤得到D-α-氨基己二酸晶体,再经洗料、干燥后得到D-α-氨基己二酸成品147.2g,含量为95.2%。
(4)7-ACA的制备
上述步骤(2)所得的解析液采用截留分子量为160道尔顿的纳滤膜在5~8℃下将解析液中7-ACA浓缩至19.0g/L,再向其中投入100.0g固定化头孢菌素C酰化酶(80U/g),在pH 8.30、温度12℃下,CPC裂解至0.05g/L以下后停止裂解;在裂解结束后,采用90目筛网将固定化头孢菌素C酰化酶从反应液中分离出来,然后向筛网过滤后的反应液中缓慢滴加15%(v/v)盐酸,待溶液中略微有晶体析出后停止加酸,养晶20分钟,再继续滴加上述盐酸至pH4.20,养晶120分钟,养晶结束后经过滤、洗料、干燥后得到7-ACA产品22.8g。
实施例2
按如下步骤综合回收酶裂解法生产7-ACA结晶母液中有效成分:
(1)7-ACA母液浓缩液的制备
取7-ACA结晶分离之后的酶裂解法生产7-ACA结晶母液20.0L,母液中7-ACA浓度1.0g/L,D-α-氨基己二酸浓度11.2g/L,CPC浓度为0.5g/L,pH 5.16。
用15wt%氢氧化钠溶液缓慢调节上述7-ACA结晶母液至溶清,调节完毕pH为6.90,然后采用截留分子量为160道尔顿的纳滤膜在5~8℃将该7-ACA结晶母液浓缩至2.5L,其中7-ACA浓度7.8g/L,D-α-氨基己二酸浓度89.2g/L,CPC浓度为3.9g/L。
(2)母液浓缩液上柱,7-ACA、CPC吸附及解析
将上述步骤(1)得到的7-ACA母液浓缩液以每小时1.2L的流速通过大孔吸附树脂(型号为DM-700,湿法装柱,装量1.0L,高径比为8),上柱量共计2.5L,收集流过树脂的吸附余液。
在吸附结束后,采用2.4wt%碳酸氢钠溶液作为解析剂,以每小时0.6L流速解析,采用液相色谱法检测到柱下端出口流出液中DC纯度低于10%时开始收集流出液,解析到柱下端出口流出液中7-ACA浓度低于0.5g/L时停止收集,此部分收集到的流出液即为解析液,该解析液中7-ACA浓度为6.3g/L,CPC浓度为3.2g/L。
(3)D-α-氨基己二酸的制备
上述步骤(2)所得的吸附后余液用15%(v/v)的盐酸缓慢调节pH至3.2,有大量的晶体析出,低温5℃养晶60分钟后,经过滤得到D-α-氨基己二酸晶体,再经洗料、干燥后得到D-α-氨基己二酸成品136.0g,含量为96.5%。
(4)7-ACA的制备
上述步骤(2)所得的解析液采用截留分子量为160道尔顿的纳滤膜在5~8℃下将解析液浓缩至7-ACA 22.0g/L,再向其中投入90.0g固定化头孢菌素C酰化酶(80U/g),在pH 8.20、温度15℃下,CPC进行裂解至0.05g/L以下后停止裂解;在裂解结束后,采用90目筛网将固定化头孢菌素C酰化酶从反应液中分离出来,然后向筛网过滤后的反应液中缓慢滴加12%(v/v)盐酸,待溶液中略微有晶体析出后停止加酸,养晶30分钟,再继续滴加上述盐酸至pH3.80,养晶180分钟,养晶结束后经过滤、洗料、干燥后得到7-ACA产品24.1g。
实施例3
按如下步骤综合回收酶裂解法生产7-ACA结晶母液中有效成分:
(1)7-ACA母液浓缩液的制备
取7-ACA结晶分离之后的酶裂解法7-ACA结晶母液20.0L,母液中7-ACA浓度1.1g/L,D-α-氨基己二酸浓度11.1g/L,CPC浓度为0.2g/L,pH 5.17。
用15wt%氢氧化钠溶液缓慢调节上述7-ACA结晶母液至溶清,调节完毕pH为6.50,然后采用截留分子量为160道尔顿的纳滤膜在5~8℃将该7-ACA结晶母液浓缩至1.7L,其中7-ACA浓度12.6g/L,D-α-氨基己二酸浓度129.0g/L,CPC浓度为2.3g/L。
(2)母液浓缩液上柱,7-ACA吸附及解析
将上述步骤(1)得到的7-ACA母液浓缩液以每小时1.0L的流速通过大孔吸附树脂(型号为LX-033,湿法装柱,装量1.0L,高径比为8),上柱量共计1.7L,收集流过树脂的吸附余液。
在吸附结束后,采用2.4wt%碳酸氢钠溶液作为解析剂,以每小时0.75L流速解析,采用液相色谱法检测到柱下端出口流出液中DC纯度低于10%时开始收集流出液,解析到柱下端出口流出液中7-ACA浓度低于0.5g/L时停止收集,此部分收集到的流出液即为解析液,该解析液中7-ACA浓度为8.6g/L,CPC浓度为1.6g/L。
(3)D-α-氨基己二酸的制备
上述步骤(2)所得的吸附后余液用15%(v/v)的盐酸缓慢调节pH至3.20,有大量的晶体析出,低温5℃养晶60分钟后,经过滤得到D-α-氨基己二酸晶体,再经洗料、干燥后得到D-α-氨基己二酸成品161.0g,含量为94.8%。
(4)7-ACA的制备
上述步骤(2)所得的解析液采用截留分子量为160道尔顿的纳滤膜在5~8℃下将解析液浓缩至7-ACA 22.0g/L,再向其中投入90.0g固定化头孢菌素C酰化酶(80U/g),在pH 8.40、温度10℃下,CPC进行裂解至0.05g/L以下后停止裂解;在裂解结束后,采用90目筛网将固定化头孢菌素C酰化酶从反应液中分离出来,然后向筛网过滤后的反应液中缓慢滴加15%(v/v)盐酸,待溶液中略微有晶体析出后停止加酸,养晶30分钟,再继续滴加上述盐酸至pH3.8,养晶240分钟,养晶结束后经过滤、洗料、干燥后得到7-ACA产品22.3g。
本发明方法回收所得的7-ACA与酶裂解法生产的7-ACA在干含量、单杂等质量参数方面相比更优,具体参数如下:
由上表可见,本发明方法从母液中回收的7-ACA在含量和各项单杂含量方面都要明显优于常规工艺生产的7-ACA,可以作为原料药中间体用于下游头孢类产品的制备。
因为在本发明基础上对之进行的修改或者优化,对于本领域技术人员是能够做到的,所以在不偏离本发明精神的基础上进行的修改或者优化,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法,包括如下步骤:
(1)7-氨基头孢烷酸即7-ACA母液浓缩液的制备
酶裂解法生产7-ACA结晶母液在与7-ACA晶体分离之后,使用碱液调节母液pH至6.00~7.50,然后采用截留分子量为150~300道尔顿的纳滤膜将该母液浓缩,得到7-ACA母液浓缩液;
(2)7-ACA、CPC吸附与解析
将上述步骤(1)得到的7-ACA母液浓缩液通过大孔吸附树脂,浓缩液中的7-ACA和CPC吸附在树脂上,并收集流过树脂后的吸附余液;然后,采用解析剂对吸附在树脂上的7-ACA和CPC进行解析,得到7-ACA、CPC解析液;
(3)D-α-氨基己二酸的制备
将上述步骤(2)所得的吸附余液用酸调节pH至3.00~4.50,D-α-氨基己二酸以晶体形式析出,0~10℃低温养晶后,经过滤、洗涤、干燥得到D-α-氨基己二酸成品;
(4)7-ACA的制备
采用截留分子量为150~300道尔顿的纳滤膜将上述步骤(2)得到的解析液进行浓缩,得到浓缩液;向该浓缩液中加入固定化头孢菌素C酰化酶,在pH 8.00~8.60、温度5~30℃条件下,浓缩液中的CPC进行裂解;裂解结束后,筛网过滤除去固定化头孢菌素C酰化酶,所得滤液用酸调节pH至3.00~5.50,此时,7-ACA结晶析出,得到7-ACA晶体。
2.根据权利要求1所述的酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法,其特征是,在所述步骤(1)7-ACA母液浓缩液的制备中,酶裂解法生产7-ACA结晶母液在与7-ACA晶体分离之后,母液pH为4.50~5.50,母液中7-ACA浓度为0.8~1.2g/L,D-α-氨基己二酸浓度为8.0~13.0g/L,CPC浓度为0.2~0.6g/L。
3.根据权利要求1或2所述的酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法,其特征是,在所述步骤(1)7-ACA母液浓缩液的制备中,所述碱液为氢氧化钠溶液或氨水;采用截留分子量为150~200道尔顿的纳滤膜,在5~8℃低温条件下将7-ACA结晶母液浓缩,得到7-ACA母液浓缩液;在所得到的母液浓缩液中,7-ACA的浓度为7.8~12.0g/L,D-α-氨基己二酸的浓度为80.0~130.0g/L,CPC的浓度为2.0~6.0g/L。
4.根据权利要求1所述的酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法,其特征是,在所述步骤(2)7-ACA、CPC吸附与解析中,所述大孔吸附树脂为孔径为5~30纳米、粒径为200~450微米、骨架结构为极性或非极性材料、比表面积为500~1200m2/g的大孔吸附树脂。
5.根据权利要求4所述的酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法,其特征是,在所述步骤(2)7-ACA、CPC吸附与解析中,所述大孔吸附树脂选自西安蓝晓科技新材料股份有限公司生产的LX-033型号、山东鲁抗立科药业有限公司生产的DM-825和DM-700型号中的任意一种大孔吸附树脂;所述大孔吸附树脂通过湿法装柱以圆形树脂柱床的形式应用,圆形树脂柱床的高度与直径比为2或更大。
6.根据权利要求5所述的酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法,其特征是,在所述步骤(2)7-ACA、CPC吸附与解析中,将步骤(1)得到的7-ACA母液浓缩液以每小时0.5~2.0倍树脂总体积的流速经过树脂柱床,母液浓缩液中的7-ACA和CPC被吸附在树脂上;采用解析剂对吸附在树脂上的7-ACA和CPC进行解析,所用解析剂为纯化水或弱酸盐溶液,所述弱酸盐溶液选自醋酸钠、碳酸钠和碳酸氢钠溶液中。
7.根据权利要求1、4、5或6所述的酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法,其特征是,在所述步骤(2)7-ACA、CPC吸附与解析中,在收集的吸附余液中,D-α-氨基己二酸浓度为80.0~130.0g/L,7-ACA浓度低于0.1g/L;在收集的解析液中,7-ACA的浓度为5.0~10.0g/L,D-α-氨基己二酸浓度低于0.1g/L,CPC浓度为1~5g/L。
8.根据权利要求1所述的酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法,其特征是,在所述步骤(3)D-α-氨基己二酸的制备中,将所述步骤(2)所得的吸附余液用10~15%(v/v)的盐酸调节pH至3.00~3.50,D-α-氨基己二酸晶体析出,0~5℃低温养晶后,经过滤、洗涤、干燥得到D-α-氨基己二酸成品。
9.根据权利要求1所述的酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法,其特征是,在所述步骤(4)7-ACA的制备中,采用截留分子量为150~200道尔顿的纳滤膜,在5~8℃低温条件下将上述步骤(2)得到的解析液进行浓缩,得到的浓缩液中7-ACA浓度为15.0~25.0g/L,CPC浓度为3~9g/L。
10.根据权利要求9所述的酶裂解法生产7-氨基头孢烷酸结晶母液中有效成分的综合回收方法,其特征是,在所述步骤(4)7-ACA的制备中,在头孢菌素C的裂解中,每升解析液浓缩液所对应的投酶量为8000~12000U,反应过程中pH维持在8.20~8.40,反应温度为8~20℃,反应时间为30~60分钟;裂解结束后,使用80~100目筛网过滤除去固定化头孢菌素C酰化酶,所得滤液用10~15%(v/v)盐酸调节pH至3.50~4.50,7-ACA结晶析出,经过滤、洗涤、干燥得到7-ACA晶体。
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