CN109942646B

CN109942646B - 一种盐酸林可霉素的提取方法

Info

Publication number: CN109942646B
Application number: CN201910357314.XA
Authority: CN
Inventors: 邹兵; 谢超; 余永洋
Original assignee: Yichang Dongyangguang Biochemical Pharmaceutical Co ltd
Current assignee: Yichang dongyangguang Biochemical Pharmaceutical Co., Ltd
Priority date: 2019-04-29
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2022-03-18
Anticipated expiration: 2039-04-29
Also published as: CN109942646A

Abstract

本发明提供了一种盐酸林可霉素的提取方法，包括：S1）将林可霉素发酵液依次经微滤、纳滤后，得到水相浓缩液；S2）将所述水相浓缩液碱化处理后综合絮凝除杂，碟片离心机过滤，碱化清液用萃取剂萃取，得到萃取液；S3）将所述萃取液浓缩加酸反应结晶，得到盐酸林可霉素。本发明依次采用微滤进行发酵液固液分离、纳滤得到水相浓缩液，经综合除杂后再用萃取剂萃取，浓缩加酸结晶即得盐酸林可霉素，生产过程自动化程度高，连续可靠，生产周期短，同时提高了产品品质。

Description

一种盐酸林可霉素的提取方法

技术领域

本发明涉及盐酸林可霉素制备技术领域，具体涉及为一种盐酸林可霉素的提取方法。

背景技术

林可霉素(Lincomycin，简称LCM)又称洁霉素、林肯霉素，属于林可酰胺类抗生素，是由林肯链霉菌(Sterptmyces linconinensis)通过好氧发酵而生成的一种光谱抗生素。林可霉素临床主要用于敏感菌引起的各种感染，如肺炎、脑膜炎、心内膜炎、蜂窝织炎、扁桃体炎、丹毒及泌尿系统感染等。由于本品用药途径较多，副反应较少，控制感染快，对组织和细胞的穿透力强，可进入骨组织中，和骨有特殊亲和力，故特别适用于厌气菌引起的感染及金葡菌性骨髓炎。

林可霉素提取工艺最早由美国人于1963年提出，目前，林可霉素提取工艺较为传统，生产企业多采用板框过滤进行发酵液固液分离、混合醇萃取、盐酸反萃取、浓缩结晶等工艺过程从发酵液中提取林可霉素。提取工艺在经过不断改进后，滤液经辛醇等高碳醇混合溶剂萃取后利用盐酸进行反萃取，再进行脱色、浓缩，最后采用丙酮溶析结晶得到产品。传统工艺采用板框压滤方式进行固液分离，滤液直接萃取溶媒用量大，尤其高碳醇气味大，环境不友好，溶析结晶对杂质组分的去除有限，对产品有效组分的优化不显著。近年来，专利CN102746348A公布了一种树脂吸附技术提取林可霉素的工艺方法，即使用大孔吸附树脂对林可霉素碱化滤液进行吸附、溶剂解析，解析液经减压蒸馏加酸反应结晶粗品，再丙酮溶析结晶得到产品。但该工艺采用板框压滤进行前端固液分离，过滤精度低，上样液中含有部分悬浮物及蛋白、多肽等大分子杂质，影响树脂的吸附效率和处理量，另外树脂工艺存在生产周期长、树脂再生废水产生量大等问题，需要进一步提升树脂性能，优化工艺过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种盐酸林可霉素的提取方法，优化发酵液固液分离和料液浓缩方法，有效提高林可霉素收率、降低溶媒消耗等问题，提供一种自动化程度高、溶剂损耗量少，且产品纯度大幅提高的林可霉素提取方法。

本发明技术方案为：

一种盐酸林可霉素的提取方法，包括以下步骤：

S1)将林可霉素发酵液依次经微滤、纳滤后，得到水相浓缩液；

S2)将所述水相浓缩液碱化处理后综合絮凝除杂，过滤，碱化清液使用萃取剂萃取，得到萃取液；

S3)将所述萃取液浓缩、加酸结晶，得到盐酸林可霉素。

优选地，所述步骤S1)微滤所用的微滤膜的规格为膜孔径100-1200nm；所述微滤的膜为金属膜或陶瓷膜，微滤压力为0.1-0.2MPa。

优选地，所述步骤S1)纳滤所使用的膜的规格为100-300Da；所述纳滤的膜为聚醚或聚砜类纳滤膜，纳滤压力为1.5-3.0MPa。

优选地，所述步骤S1)林可霉素发酵液菌浓为28％-38％(固形物质量百分数)，微滤过程林可霉素料液pH为7.0-7.5。

优选地，所述步骤S1)具体为：将林可霉素发酵液经微滤至滤液体积为发酵液体积的0.2-0.7倍，然后向浓缩端连续补加清水继续微滤至清液体积为发酵液体积的1.5-3倍(补加清水是为了将料液中的有效成分稀释出来，提高收率)，即得微滤液，再将所述微滤清液进行纳滤，浓缩5-10倍，即得水相浓缩液。纳滤的透析水套用至微滤透析环节。

优选地，所述步骤S2)具体为：将所述水相浓缩液pH调至8.0-12.0，依次加入聚合氯化铝溶液和聚丙烯酰胺溶液絮凝除杂，离心过滤，得到的碱化清液与萃取剂分别输送至萃取塔，搅拌，在线调节体系pH至8.0-12.0，通过分相室静置分相，即得上层萃取液与下层萃余水相。

进一步优选地，所述萃取塔的萃取过程为震动筛板塔逆流连续萃取。

进一步优选地，所述聚合氯化铝溶液浓度为5-10％，加入量为水相浓缩液体积的5-20％；所述聚丙烯酰胺分子量为800万-1400万，聚丙烯酰胺溶液浓度为5-10‰，加入量为水相浓缩液体积的1-2‰。

进一步优选地，：所述水相浓缩液与萃取剂的体积比为1：(0.4-1.2)，萃取剂为丁醇。

优选地，所述步骤S3)具体为：将所述萃取液于50-80℃减压蒸发浓缩，浓缩至原萃取液体积的1/5至1/4得到浓缩液，将浓缩液转移至结晶罐，于65-85℃加盐酸反应结晶，控制体系终点pH为2.0-3.0，加酸完成后降温至0-10℃结晶，离心分离，干燥即得盐酸林可霉素。

进一步优选地，所述步骤S3)中，减压浓缩分离的丁醇、离心分离所得母液经精馏回收后丁醇继续套用到本反应萃取过程中；步骤S2)下层萃余水相中的丁醇进行回收利用，回收的丁醇套用于本反应萃取过程中；废水浓缩后进行焚烧处理。

本发明有益效果：

1、依次采用微滤、纳滤、碱化液综合絮凝、离心过滤，再用萃取剂萃取，萃取液减压浓缩后加酸反应结晶得到盐酸林可霉素，生产周期较传统提取工艺生产周期缩短40％以上，以每批生产1200Kg产品为例，现行工艺生产周期平均48h，而传统工艺生产周期平均为70h，减压浓缩有效避免了林可霉素热降解的发生，同时提高了产品品质。可以提高林可霉素A组分含量至86.9％以上，任一单杂含量＜0.2％。

2、通过综合絮凝除杂处理，可有效团聚水相浓缩液中的细胞碎片、菌丝体以及调碱过程变性产生的碱性蛋白类杂质，显著降低碱化清液浊度，提升清液质量，有利于后续萃取操作。

3、碱化清液与萃取剂萃取过程为逆流连续萃取。以保证萃取效果，提高萃取收率，同时降低萃取乳化物的产生。

4、步骤S3)中，减压浓缩分离的丁醇、离心分离所得母液经精馏回收后丁醇继续套用到本反应萃取过程中；步骤S2)下层萃余水相中的丁醇进行回收利用，回收的丁醇套用于本反应萃取过程中；废水浓缩后进行焚烧处理。可以将溶剂充分回收利用，降低生产成本。精馏所得丁醇溶液不含挥发性杂质和色素，生产过程定期进行丁醇质量检测，确保合格的丁醇才能流转至萃取过程，因此回收丁醇不会对产品质量产生负面影响。

5、将微滤液进行纳滤浓缩，可以将浓缩液体积降至微滤液体积的15-25％，同时实现对林可霉素的有效富集，浓缩液综合絮凝除杂处理后萃取，萃余液体积与浓缩液体积基本一致，相较于微滤液大幅减少，残留在萃余液中的丁醇总量会大幅减少，每1Kg盐酸林可霉素产品丁醇消耗由传统提取工艺的1.5-2.0Kg下降至1.0Kg以下。

6、所述步骤S1)林可霉素发酵液菌浓为28-38％，微滤过程林可霉素料液pH为7.0-7.5。由于微滤前未对林可霉素发酵液进行灭活处理，活细胞易产酸引起料液pH下降进而引起酸性蛋白类物质析出，与此同时微滤膜面剪切破坏菌体引起料液的黏度升高，降低微滤通量，为保证微滤生产的连续性和过滤效率，必须将发酵液菌浓降至28-38％，同时控制料液pH7.0-7.5。

7、萃取塔的萃取过程为震动筛板塔逆流连续萃取。震动筛板塔为动态萃取设备，占地面积少，实现萃取过程连续生产，多级逆流萃取有效增加林可霉素在丁醇和水之间的传质，提高萃取收率。

8、聚合氯化铝能将悬浮颗粒物及胶粒吸附并架桥，聚丙烯酰胺是将架桥颗粒物团聚为大颗粒沉淀物，以促进絮凝液的固液分离，聚合氯化铝和聚丙烯酰胺发挥的作用不一样，所以要依次加入而不能组合使用。

9、选用减压浓缩方式进行丁醇相物料减压浓缩，可保证物料不受高温影响，避免了热不稳定成分在高温下受热降解，同时低温蒸发可防止物料焦化。

10、所述萃取液于50-80℃减压蒸发浓缩，结合65-85℃加盐酸反应结晶，控制体系终点pH为2.0-3.0，加酸完成后降温至0-10℃结晶，可以使结晶的产物中林可霉素A组分含量相对其他结晶方式含量提高，林可霉素B组分含量降低。丁醇相浓缩液于65-85℃加盐酸反应结晶，该温度条件盐酸林可霉素溶解度22-25万μg/ml，加完盐酸后体系的盐酸林可霉素浓度未达到22-25万μg/ml，控制降温至0-10℃对结晶过饱和度的有效调控，进而达到晶体的有序析出的目的，有效避免了晶体爆析进而影响晶体质量。采用丁醇作为精制结晶溶剂，保持生产全过程使用同一溶剂，减少溶剂种类，有效避免其他溶剂对产品组分的干扰。

附图说明

图1本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1

一种盐酸林可霉素的提取方法，所述方法包括以下步骤：

1.1发酵液微滤

将400Kg发酵液转入中间罐，使用30％NaOH溶液调pH至7.1，直接使用陶瓷膜进行微滤。当过滤所得滤液为200Kg时，向发酵液浓缩端连续流加清洗水进行透析，当滤液质量达到900Kg时，停止微滤(选用膜孔径500nm陶瓷膜)。

1.2微滤液纳滤浓缩

将所得滤液混合均匀后进行纳滤，浓缩至微滤液体积的1/6，即得水相浓缩液150Kg。

1.3水相浓缩液碱化处理及过滤

将水相浓缩液转入中间罐，开启搅拌，使用30％NaOH溶液调节pH至11.0-11.5，依次加入浓度为5％聚合氯化铝溶液10Kg、浓度为1‰聚丙烯酰胺溶液浓度为1.5Kg，搅拌均匀后碟片离心机过滤，即得碱化清液。

1.4碱化清液萃取

将碱化清液、萃取剂(丁醇溶剂)分别泵入萃取塔塔顶、塔底，逆流连续萃取，碱化清液与萃取剂的体积比为1:1，萃取完成后，萃取塔塔顶所得萃取液转入薄膜浓缩系统减压蒸发，萃取塔塔底得到萃余液转入回收系统回收丁醇。

1.5减压蒸发浓缩

将丁醇相萃取液连续泵入薄膜蒸发器，于50-80℃减压蒸发浓缩，真空度0.07MPa以上，浓缩至原萃取液体积的1/5至1/4后转入结晶罐。

1.6加酸结晶

将丁醇相浓缩液于65-85℃加盐酸反应结晶，控制体系终点pH为2.0-3.0，加酸完成后降温至0-10℃，离心分离，于70-75℃干燥，即得盐酸林可霉素。

对所得产品进行高效液相色谱分析，结果表明：林可霉素A组分含量86.9％，林可霉素B组分含量1.5％，任一单杂含量＜0.2％，总杂0.35％，产品质量如表1所示：

表1实施例1所得产品组分结果

组分(％)

Linc-A

Linc-B

杂A

杂B之和

杂C

未知杂质

总杂

质量要求

≥82.5

≤5.0

≤0.5

≤0.2

≤0.1

≤2.0

盐酸林可霉素产品

86.9

1.5

0.14

0.16

0.05

0.01

0.35

实施例1的按照附图流程实施。

实施例2

2.1发酵液微滤

将400Kg发酵液转入中间罐，使用10％NaOH溶液调pH至7.4，直接使用陶瓷膜进行微。当过滤所得滤液为200Kg时，向发酵液浓缩端连续流加清洗水进行透析，当滤液质量达到900Kg时，停止微滤(选用膜孔径1200nm陶瓷膜)。

2.2微滤液纳滤浓缩

2.3水相浓缩液碱化处理及过滤

将水相浓缩液转入中间罐，开启搅拌，使用30％NaOH溶液调节pH至11.0-11.5，依次加入浓度为10％聚合氯化铝溶液5Kg、浓度为2‰聚丙烯酰胺溶液浓度为1Kg，搅拌均匀后碟片离心机过滤，即得碱化清液。

2.4碱化清液萃取

2.5减压浓缩

2.6加酸结晶

将丁醇相浓缩液于65-85℃加盐酸反应结晶，控制体系终点pH为2.0-3.0，加酸完成后逐步降温至0-10℃，离心分离，于70-75℃干燥，即得盐酸林可霉素。

对所得产品进行高效液相色谱分析，结果表明：林可霉素A组分含量87.6％，林可霉素B组分含量1.2％，任一单杂含量＜0.2％，总杂0.25％，产品质量如表2所示：

表2实施例2所得产品组分结果

组分(％)

Linc-A

Linc-B

杂A

杂B之和

杂C

未知杂质

总杂

质量要求

≥82.5

≤5.0

≤0.5

≤0.2

≤0.1

≤2.0

盐酸林可霉素产品

87.6

1.2

0.07

0.08

0.04

0.25

实施例3

3.1发酵液微滤

将500Kg发酵液转入中间罐，不调发酵液pH，直接使用陶瓷膜进行微。当过滤所得滤液为200Kg时，向发酵液浓缩端连续流加清洗水进行透析，当滤液质量达到1100Kg时，停止微滤(选用膜孔径500nm陶瓷膜)。

3.2微滤液纳滤浓缩

将所得滤液混合均匀后进行纳滤，浓缩至微滤液体积的1/5，即得水相浓缩液220Kg。

3.3水相浓缩液碱化处理及过滤

将水相浓缩液转入中间罐，开启搅拌，使用30％NaOH溶液调节pH至11.0-11.5，依次加入浓度为10％聚合氯化铝溶液7Kg、浓度为2‰聚丙烯酰胺溶液浓度为1.5Kg，搅拌均匀后碟片离心机过滤，即得碱化清液。

3.4碱化清液萃取

3.5减压浓缩

将丁醇相萃取液连续泵入薄膜蒸发器，于50-80℃减压蒸发浓缩，真空度0.075MPa以上，浓缩至原萃取液体积的1/5至1/4后转入结晶罐。

3.6加酸结晶

微滤和纳滤过程发现：(1)不调节发酵液pH，微滤通量均值为28L/(m²*h)，只相当于正常水平的60％左右，微滤时长显著增加；(2)纳滤过程浓差极化严重，浓缩液浓缩达不到目标值2万μg/ml左右。

对所得产品进行高效液相色谱分析，结果表明：林可霉素A组分含量85.6％，林可霉素B组分含量3.2％，总杂0.53％，产品质量如表3所示：

表3实施例3所得产品组分结果

组分(％)

Linc-A

Linc-B

杂A

杂B之和

杂C

未知杂质

总杂

质量要求

≥82.5

≤5.0

≤0.5

≤0.2

≤0.1

≤2.0

盐酸林可霉素产品

85.6

3.2

0.17

0.09

0.18

0.09

0.53

实施例4

4.1发酵液微滤

将500Kg发酵液转入中间罐，使用30％NaOH溶液将发酵液调pH至7.2，直接使用陶瓷膜进行微。当过滤所得滤液为250Kg时，向发酵液浓缩端连续流加清洗水进行透析，当滤液质量达到1150Kg时，停止微滤(选用膜孔径500nm陶瓷膜)。

4.2微滤液纳滤浓缩

将所得滤液混合均匀后进行纳滤，浓缩至微滤液体积的1/6，即得水相浓缩液190Kg。

4.3水相浓缩液碱化处理及过滤

将水相浓缩液转入中间罐，开启搅拌，使用30％NaOH溶液调节pH至11.0-11.5，依次加入浓度为10％聚合氯化铝溶液6.3Kg、浓度为2‰聚丙烯酰胺溶液浓度为1.3Kg，搅拌均匀后碟片离心机过滤，即得碱化清液。

4.4碱化清液萃取

将碱化清液、萃取剂(正辛醇溶剂)分别泵入萃取罐静态萃取，碱化清液与萃取剂的体积比为1:1，萃取完成后，分相。向正辛醇相萃取液加入0.5倍纯化水，加盐酸调节体系pH至2.5，实现林可霉素由醇相向水相的反向萃取，水相转入减压浓缩，醇相再生后套用至萃取。

4.5减压浓缩

将水相反萃液连续泵入薄膜蒸发器，于50-80℃减压蒸发浓缩，真空度0.09MPa以上，浓缩至原萃取液体积的1/5至1/4后转入结晶罐。

4.6加丙酮溶析结晶

将水相浓缩液降温至10-15℃，流加12倍浓缩液体积的低温(10-15℃)丙酮溶析结晶，丙酮流加完成后降温至0-10℃，离心分离，于70-75℃干燥，即得盐酸林可霉素。

对所得产品进行高效液相色谱分析，结果表明：林可霉素A组分含量84.5％，林可霉素B组分含量3.9％，总杂0.88％，产品质量如表3所示：

表4实施例4所得产品组分结果

组分(％)

Linc-A

Linc-B

杂A

杂B之和

杂C

未知杂质

总杂

质量要求

≥82.5

≤5.0

≤0.5

≤0.2

≤0.1

≤2.0

盐酸林可霉素产品

84.5

3.9

0.37

0.10

0.32

0.09

0.88

Claims

1.一种盐酸林可霉素的提取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1）将林可霉素发酵液依次经微滤、纳滤后，得到水相浓缩液；

S2）将所述水相浓缩液碱化处理后综合絮凝除杂，过滤，碱化清液使用萃取剂萃取，得到萃取液，其具体操作为：将所述水相浓缩液pH调至8.0-12.0，依次加入聚合氯化铝溶液和聚丙烯酰胺溶液絮凝除杂，离心过滤，得到的碱化清液与萃取剂分别输送至萃取塔，搅拌，在线调节体系pH至8.0-12.0，通过分相室静置分相，即得上层萃取液与下层萃余水相，萃取剂为丁醇；

S3）将所述萃取液于50-80℃减压蒸发浓缩，浓缩至原萃取液体积的1/5至1/4得到浓缩液，将浓缩液转移至结晶罐，于65-85℃加盐酸反应结晶，控制体系终点pH为2.0-3.0，加酸完成后降温至0-10℃结晶，离心分离，干燥即得盐酸林可霉素。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S1）微滤所用的微滤膜的规格为膜孔径100-1200nm；所述微滤的膜为金属膜或陶瓷膜，微滤压力为0.1-0.2MPa。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S1）纳滤所使用的膜的规格为100-300Da；所述纳滤的膜为聚醚或聚砜类纳滤膜，纳滤压力为1.5-3.0MPa。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S1）林可霉素发酵液菌浓为28-38%，微滤过程林可霉素料液pH为7.0-7.5。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S1）具体为：将林可霉素发酵液经微滤至滤液体积为发酵液体积的0.2-0.7倍，然后向浓缩端连续补加清水继续微滤至清液体积为发酵液体积的1.5-3倍，即得微滤液，再将所述微滤清液进行纳滤，直至浓缩液体积为微滤液体积的0.1-0.2倍，即得水相浓缩液。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述萃取塔的萃取过程为震动筛板塔逆流连续萃取。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述聚合氯化铝溶液浓度为5-10%，加入量为水相浓缩液体积的5-20%；所述聚丙烯酰胺分子量为800-1400万，聚丙烯酰胺溶液浓度为5-10‰，加入量为水相浓缩液体积的1-2‰。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述水相浓缩液与萃取剂的体积比为1：（0.4-1.2），萃取剂为丁醇。