CN105237593B

CN105237593B - 盐酸林可霉素提取方法

Info

Publication number: CN105237593B
Application number: CN201510787676.4A
Authority: CN
Inventors: 裴立忠
Original assignee: Tai Yixin Bio Tech Ltd Ningxia
Current assignee: Ningxia Taiyixin Biotechnology Co ltd
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2019-05-24
Anticipated expiration: 2035-11-17
Also published as: CN105237593A

Abstract

本发明涉及一种盐酸林可霉素的提取方法，其工艺步骤为将林可霉素发酵液经酸化预处理、双水相萃取、丁醇提取、盐酸反萃取、活性碳脱色、丙酮结晶和干燥得到固体产物盐酸林可霉素。本发明采用双水相萃取技术提取盐酸林可霉素，能有效富集林可霉素，减少丁醇萃取用量，降低溶媒损耗，本发明用双水相原料，对环境无污染，为实现大规模生产林可霉素，达到经济、环保要求，做出积极贡献。

Description

盐酸林可霉素提取方法

技术领域

本发明属于抗生素提取技术领域，特别是涉及一种利用双水相萃取技术提取盐酸林可霉素的方法。

背景技术

盐酸林可霉素（Lincomycin Hydrochloride ），别名洁霉素，林肯霉素，是由链霉菌（Streptomyces Lincoensis）发酵产生的一种林可胺类碱性抗生素。可作为医药、兽药、饲料添加剂及合成克林霉素及其衍生物的中间体。

目前，文献记载的提取盐酸林可霉素的方法有很多，如丁醇（辛醇）萃取-盐酸反萃技术，大孔树脂吸附-丁醇解析-盐酸反萃技术等，其中丁醇（辛醇）萃取-盐酸反萃技术存在溶媒消耗量大，萃取过程易乳化，收率不稳定问题，大孔树脂吸附-丁醇解析-盐酸反萃技术存在操作技术要求高，收率不稳定，产品质量波动大、树脂再生废水量大等问题。

双水相提取是利用两种不同的水溶性聚合物，在聚合物浓度达到一定值时,形成互不相溶的双水相体系，两相极性不同，可以根据相似相容原理对物料进行萃取分离。其技术优势是乳化轻，萃取收率高，无有机溶媒，安全性高，环保影响小。目前，尚没有利用双水相提取盐酸林可霉素的工艺技术被公开报道过。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用双水相萃取技术进行提取盐酸林可霉素的方法。

为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种盐酸林可霉素的提取方法，其特征在于其工艺步骤为：

1）酸化预处理：将林可霉素发酵液进行酸化处理至pH2.5～3.5，然后间隔20分钟，分别加入净化剂黄血盐、硫酸锌，充分搅拌，板框过滤，用草酸或用2mol/L HCL配制pH2.5～3.5水溶液顶洗，得到滤洗液，滤洗液效价5000~7000u/ml；

2）双水相萃取：将上述滤洗液加入到预先配置好的双水相体系中，用液碱调整pH9.5-10.0，充分搅拌，静置分层，其中所述的双水相体系为质量浓度为16%PEG2000与18%K₂HPO₄的混合液；

3）提取：将过程2）分层所得的上层液与丁醇按体积比3～5：1混和，用液碱调pH10.5-11.0，得到丁醇提取液，效价50000~90000u/ml；

4）反萃取：将丁醇提取液加入纯化水，充分搅拌，用6mol/L HCL调pH至2.2～2.6，静置分层，收取下层反萃液；

5）吸附脱色：在上述下层反萃液中加入活性炭进行吸附脱色，后依次经过板框过滤，精滤得到精制脱色液；

6）结晶：将上述精制脱色液在温度8～10℃条件下，滴加丙酮，养晶，抽滤，丙酮洗涤，真空干燥得到盐酸林可霉素成品，水分含量低于6%。

所述过程1）中，酸化处理所用的酸为草酸或混酸酸化（首先加入草酸调PH4.5±0.5，再用2mol/L盐酸调PH2.5～3.5）。

所述过程1）中，净化剂的用量为0.08-0.24%（W/V)林可霉素发酵液体积

所述过程2）中，双水相体系中16%PEG2000与18%K₂HPO₄等体积混合，滤洗液按照滤洗液与16%PEG2000的体积比3～5：1加入到双水相体系中。

所述过程2）中，碱液为10%NaOH。

所述过程4）中，纯化水的加入量为1/3～1/4丁醇提取液体积。

所述过程4）中，酸液为6mol/LHCL。

所述过程5）中，吸附脱色时，活性炭加入量为反萃液体积的3-5%，在温度55～60℃下搅拌30-60分钟进行吸附脱，然后降温到40℃后板框过滤，精滤是指依次经0.45um、0.22um不锈钠过滤器精滤。

所述过程6）中，结晶所用的丙酮为经0.45um、0.22um不锈钠过滤器精滤后的丙酮，其水份≤1%，加入量为0.30-0.35倍反萃液体积。

在所述过程2）中所得的下层液加入K₂HPO₄至分层，取上清液返双水相体系，进行循环套用。

本发明的技术优势：

1 本发明提供了一种利用双水相萃取技术提取盐酸林可霉素的方法，能有效富集林可霉素，减少丁醇萃取用量，降低溶媒损耗。

2 本发明用双水相原料，对环境无污染。

3 本发明用双水相萃取技术富集林可霉素后，用丁醇萃取，减少污水排放量，减轻环保处理废水压力。

具体实施方法

下面用实例予以说明本发明，应该理解的是，实例是用于说明本发明而不是对本发明的限制，本发明的范围与核心内容依据权利要求书加以确定。

下述实施例中的林可霉素发酵液来源：以链霉菌为发酵菌种，按照林可霉素通用发酵工艺获得，工艺过程如下：

砂土孢子----母瓶----一级种子----二级种子----三级种子----发酵----发酵液

配置双水相体系：用水分别配置18%K₂HPO₄ 溶液500L，16%PEG2000 溶液500L，在以下实施例使用时，分别取相同体积，混合后，形成双水相体系。

实施例1

取林可霉素发酵液300L,发酵液效价7420u/ml，搅拌下加入草酸5.5kg,调pH2.5~3.5，间隔20分钟，依次分别加入黄血盐0.36kg、硫酸锌0.36kg，继续搅拌30分钟，板框过滤，料液进完后，用草酸或用2mol/L HCL配制PH2.5～3.5水溶液顶洗，得到滤洗液330L，效价6560u/ml，收率97.25%。

按16%PEG2000与滤洗液体积比1：3，分别取110L配制好的18%K₂HPO₄ 和16%PEG2000溶液，搅拌混和，静置10分钟，形成双水相体系，将上述滤洗液，搅拌下加入双水相体系中，用10%液碱调pH9.5-10.0，搅拌15分钟，静置40分钟，分层，上层体积108L，上、下层分别取样测效价。测样结果，上层效价19086u/ml，下层效价175u/ml，收率95.22%。

将上述上层液转入丁醇抽提罐中，上层液与丁醇体积比3：1，用液碱调pH10.5-11.0，搅拌15分钟，静置20分钟，分层，上、下层分别取样测效价。上层为丁醇提取液，体积35L，测效价56300u/ml，提取收率96.52；下层为萃余液（PEG2000在本层），效价122u/ml，将上层液进行后面反萃操作。将下层液加入K₂HPO₄至分层，上层为PEG2000相，下层为K₂HPO₄相，取上层清液返双水相体系，进行循环套用。

将以上丁醇提取液，按照1/4丁醇提取液体积加入纯化水，室温，搅拌下，加入6mol/L HCL，调pH2.2~2.6，静置30分钟，分层，分出下层反萃液8.5L，效价223000u/ml，反萃收率96.19%。

将上述反萃液，加入0.36kg活性碳，温度55~60℃，搅拌30分钟，进行吸附脱色，降温到40℃，经板框粗滤，再分别经0.45um、0.22um不锈钠过滤器精滤，得到精制脱色液。

将上述精制脱色液温度控制在8~10℃，滴加经0.45um、0.22um精滤后丙酮（水份≤1%），丙酮加入量2.6L，析出盐酸林可霉素晶体，养晶8hr，抽滤，再将湿晶体用精滤丙酮少量多次洗涤，抽滤，真空干燥，得到盐酸林可霉素产品1.92kg，结晶收率81.94%，提炼收率70.45%。

实施例2

取林可霉素发酵液300L,发酵液效价7560u/ml，搅拌下加入草酸5.7kg,调pH2.5~3.5，间隔20分钟，依次分别加入黄血盐0.36kg，硫酸锌0.36kg，继续搅拌30分钟，板框过滤，料液进完后，用草酸或用2mol/L HCL配制PH2.5～3.5水溶液顶洗，得到滤洗液332L,效价6620u/ml，收率96.85%。

按16%PEG2000与滤洗液体积比1：4，分别取83L配制好的18%K₂HPO₄ 和16%PEG2000溶液，搅拌混和，静置10分钟，形成双水相体系，将上述滤洗液，搅拌下加入双水相体系中，用液碱调pH9.5-10.0，搅拌15分钟，静置40分钟，分层，上层体积82L，上、下层分别取样测效价。测样结果，上层效价26050u/ml，下层效价182u/ml，收率97.19%。

将上述上层液转入丁醇抽提罐中，上层液与丁醇体积比3：1，用10%液碱调pH10.5-11.0，搅拌15分钟，静置20分钟，分层，上、下层分别取样测效价。上层为丁醇提取液，体积27L，测效价76360u/ml，提取收率96.52；下层为萃余液（PEG2000在本层），效价130u/ml，将上层液进行后面反萃操作，将下层液加入K₂HPO₄至分层，上层为PEG2000相，下层为K₂HPO₄相，取上层清液返双水相体系，进行循环套用。

将以上丁醇提取液，按照1/3丁醇提取液体积加入纯化水，室温，搅拌下，加入6mol/L HCL，调pH2.2~2.6，静置30分钟，分层，分出下层反萃液8.9L，效价227500u/ml，反萃收率98.21%。

将上述反萃液，加入0.26kg活性碳，温度55~60℃，搅拌30分钟，进行吸附脱色，降温到40℃，经板框粗滤，再分别经0.45um、0.22um不锈钠过滤器精滤，得到精制脱色液。

将上述精制脱色液温度控制在8~10℃，滴加经0.45um、0.22um精滤后丙酮（水份≤1%），丙酮加入量2.8L,析出盐酸林可霉素晶体，养晶8hr，抽滤，再将湿晶体用精滤丙酮少量多次洗涤，抽滤，真空干燥，得到盐酸林可霉素产品2.06kg，结晶收率82.41%，提炼收率73.53%。

实施例3

取林可霉素发酵液300L,发酵液效价7730u/ml，搅拌下加入草酸5.8kg,调pH2.5~3.5，间隔20分钟，依次分别加入黄血盐0.36kg、硫酸锌0.36kg，继续搅拌30分钟，板框过滤，料液进完后，用草酸或用2mol/L HCL配制PH2.5～3.5水溶液顶洗，得到滤洗液340L,效价6550u/ml，收率96.03%。

按16%PEG2000与滤洗液体积比1：5，分别取68L配制好的18%K₂HPO₄ 和16%PEG2000溶液，搅拌混和，静置10分钟，形成双水相体系，将上述滤洗液，搅拌下加入双水相体系中，用液碱调pH9.5-10.0，搅拌15分钟，静置40分钟，分层，上层液体积68L，上、下层分别取样测效价。测样结果，上层效价31720u/ml，下层效价180u/ml，收率96.85%。

将上述上层液转入丁醇抽提罐中，上层液与丁醇体积比3：1，用10%液碱调pH10.5-11.0，搅拌15分钟，静置20分钟，分层，上、下层分别取样测效价。上层为丁醇提取液，体积22.5L，测效价92800u/ml，提取收率96.80；下层为萃余液（PEG2000在本层），效价118u/ml，将上层液进行后面反萃操作，将下层液加入K₂HPO₄至分层，上层为PEG2000相，下层为K₂HPO₄相，取上层清液返双水相体系，进行循环套用。

将以上丁醇提取液，按照1/3丁醇提取液体积加入纯化水，室温，搅拌下，加入6mol/L HCL，调pH2.2~2.6，静置30分钟，分层，分出下层反萃液7.5L，效价272000u/ml，反萃收率97.70%。

将上述反萃液，加入0.22kg活性碳，温度55~60℃，搅拌30分钟，进行吸附脱色，降温到40℃，经板框粗滤，再分别经0.45um、0.22um不锈钠过滤器精滤，得到精制脱色液。

将上述精制脱色液温度控制在8~10℃，滴加经0.45um、0.22um精滤后丙酮（水份≤1%），丙酮加入量2.6L,析出盐酸林可霉素晶体，养晶8hr，抽滤，再将湿晶体用精滤丙酮少量多次洗涤，抽滤，真空干燥，得到盐酸林可霉素产品2.08kg，结晶收率82.58%，提炼收率72.64%。

实施例4

取发酵液300L,发酵液效价8510u/ml，搅拌下加入草酸6.4kg,调pH2.5~3.5，间隔20分钟，依次分别加入黄血盐0.36kg、硫酸锌0.36kg，继续搅拌30分钟，板框过滤，料液进完后，用草酸或用2mol/L HCL配制PH2.5～3.5水溶液顶洗，得到滤洗液367L,效价6830u/ml，收率98.19%。

按16%PEG2000与滤洗液体积比1：3.5，分别取104L配制好的18%K₂HPO₄ 和16%PEG2000 溶液，搅拌混和，静置10分钟，形成双水相体系，将上述滤洗液，搅拌下加入双水相体系中，用10%液碱调pH9.5-10.0，搅拌15分钟，静置40分钟，分层，上层体积102L，上、下层分别取样测效价。测样结果，上层效价23830u/ml，下层效价175u/ml，收率96.97%。

将上述上层液转入丁醇抽提罐中，上层液与丁醇体积比3：1，用液碱调pH10.5-11.0，搅拌15分钟，静置20分钟，分层，上、下层分别取样测效价。上层为丁醇提取液，体积34L，测效价68950u/ml，提取收率96.45；下层为萃余液（PEG2000在本层），效价120u/ml，将上层液进行后面反萃操作，将下层液加入K₂HPO₄至分层，上层为PEG2000相，下层为K₂HPO₄相，取上层清液返双水相体系，进行循环套用。

将以上丁醇提取液，按照1/4丁醇提取液体积加入纯化水，室温，搅拌下，加入6mol/L HCL，调pH2.2~2.6，静置30分钟，分层，分出下层反萃液8.5L，效价271690u/ml，反萃收率98.51%。

将上述反萃液，加入0.34kg活性碳，温度55~60℃，搅拌30分钟，进行吸附脱色，降温到40℃，经板框粗滤，再分别经0.45um、0.22um不锈钠过滤器精滤，得到精制脱色液。

将上述精制脱色液温度控制在8~10℃，滴加经0.45um、0.22um精滤后丙酮（水份≤1%），丙酮加入量3.0L,析出盐酸林可霉素晶体，养晶8hr，抽滤，再将湿晶体用精滤丙酮少量多次洗涤，抽滤，真空干燥，得到盐酸林可霉素产品2.36kg，结晶收率82.75%，提炼收率74.86%。

实施例5

取林可霉素发酵液300L,发酵液效价6750u/ml，搅拌下加入草酸5.1kg,调pH2.5~3.5，间隔20分钟，依次分别加入黄血盐0.36kg、硫酸锌0.36kg，继续搅拌30分钟，板框过滤，料液进完后，用草酸或用2mol/L HCL配制PH2.5～3.5水溶液顶洗，得到滤洗液320L,效价6200u/ml，收率97.97%。

按16%PEG2000与滤洗液体积比1：4.5，分别取71L配制好的18%K₂HPO₄ 和16%PEG2000 溶液，搅拌混和，静置10分钟，形成双水相体系，将上述滤洗液，搅拌下加入双水相体系中，，用10%液碱调pH9.5-10.0，搅拌15分钟，静置40分钟，分层，上层体积70L，上、下层分别取样测效价。测样结果，上层效价27460u/ml，下层效价160u/ml，收率96.88%。

将上述上层液转入丁醇抽提罐中，上层液与丁醇体积比3：1，用液碱调PH10.5-11.0，搅拌15分钟，静置20分钟，分层，上层体积23L。上、下层分别取样测效价，上层为丁醇提取液，测效价80620u/ml，提取收率96.46；下层为萃余液（PEG2000在本层），效价126u/ml，将上层液进行后面反萃操作，将下层液加入K₂HPO₄至分层，上层为PEG2000相，下层为K₂HPO₄相，取上层清液返双水相体系，进行循环套用。

将以上丁醇提取液，按照1/3丁醇提取液体积加入纯化水，室温，搅拌下，加入6mol/L HCL，调PH2.2~2.6，静置30分钟，分层，分出下层反萃液7.5L，效价245000u/ml，反萃收率99.09%。

将上述精制脱色液温度控制在8~10℃，滴加经0.45um、0.22um精滤后丙酮（水份≤1%），丙酮加入量为2.5L,析出盐酸林可霉素晶体，养晶8hr，抽滤，再将湿晶体用精滤丙酮少量多次洗涤，抽滤真空干燥，得到盐酸林可霉素产品1.87kg，结晶收率82.41%，提炼收率74.76%。

Claims

1.一种盐酸林可霉素提取方法，其特征在于其工艺步骤为：

1）酸化预处理：将林可霉素发酵液进行酸化处理至pH2.5～3.5，然后间隔20分钟，分别加入净化剂黄血盐、硫酸锌，充分搅拌，板框过滤，用草酸或用2mol/L HCL配制pH2.5～3.5水溶液顶洗，得到滤洗液,其中酸化处理所用的酸为草酸，或用草酸-盐酸混合酸化，并按照先加入草酸调pH4.5±0.5，再用2mol/L盐酸调pH2.5～3.5方式调节；

2）双水相萃取：将上述滤洗液加入到预先配置好的双水相体系中，用液碱调整pH9.5-10.0，充分搅拌，静置分层，其中所述的双水相体系为质量浓度为16%PEG2000与18%K₂HPO₄的混合液，其中滤洗液按照滤洗液与16%PEG2000的体积比3～5：1加入到双水相体系中；

3）丁醇提取：将过程2）分层所得的上层液与丁醇按体积比3～5：1混和，用液碱调pH10.5-11.0，得到丁醇提取液；

6）结晶：将上述精制脱色液在温度8～10℃条件下，滴加丙酮，养晶，抽滤，丙酮洗涤，真空干燥得到盐酸林可霉素成品。

2.按照权利要求1所述的盐酸林可霉素提取方法，其特征在于所述过程1）中，按发酵液体积加入净化剂黄血盐、硫酸锌的用量为0.08-0.24%w/v。

3.按照权利要求1所述的盐酸林可霉素提取方法，其特征在于所述过程2）中，双水相体系中16%PEG2000与18%K₂HPO₄等体积混合。

4.按照权利要求1所述的盐酸林可霉素提取方法，其特征在于所述过程2）中，液碱为10%NaOH。

5.按照权利要求1所述的盐酸林可霉素提取方法，其特征在于所述过程4）中，纯化水的加入量为丁醇提取液体积1/3～1/4倍，控制丁醇提取效价在200000～300000u/ml范围内。

6.按照权利要求1所述的盐酸林可霉素提取方法，其特征在于所述过程5）中，吸附脱色时，活性炭加入量为反萃液体积的3-5%，在温度55～60℃下搅拌30-60分钟进行吸附脱色，然后降温到40℃后板框过滤，精滤是指依次经0.45um、0.22um不锈钠过滤器精滤。

7.按照权利要求1所述的盐酸林可霉素提取方法，其特征在于所述过程6）中，结晶所用的丙酮为经0.45um、0.22um不锈钠过滤器精滤后的丙酮，其水份≤1%，丙酮加入量为反萃液体积的0.30～0.35倍。

8.按照权利要求1所述的盐酸林可霉素提取方法，其特征在于，在所述过程2）中所得的下层液加入K₂HPO₄至分层，取上清液返双水相体系，进行循环套用。