CN1932023A - 四环类抗生素清洁生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种四环类抗生素清洁生产工艺，该工艺在现有技术生产工艺的基础上，增加了将一次结晶母液用纳滤膜浓缩分离得到浓缩液；将浓缩液经等电结晶并分离得到产品，留下二次结晶母液；以及将二次结晶母液浓缩干燥成固体废料等步骤。本发明四环类抗生素清洁生产工艺有效地解决了采用传统方法几乎无法回收处理的存留在一次结晶母液中的四环类抗生素，并且将二次结晶母液作了固化处理，在解决四环类抗生素的母液污染问题，实现清洁生产的同时，回收了母液中的大部分四环类抗生素，不但给生产厂家解决了沉重的环保负担，而且为生产厂家创造了可观的经济效益，极具经济价值和社会价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种药品的生产工艺，尤其涉及一种四环类抗生素清洁生产工艺。
背景技术
四环类抗生素通常包括四环素、土霉素等，其基本骨架为并四苯，分子中含有酚羟基、烯醇式羟基(显弱酸性)以及含有二甲胺基结构(显弱碱性)，为两性化合物，等电点pH4.6～4.8。在等电点附近溶解度较低，约0.5-1.2‰。该类抗生素均为经过微生物发酵得到次级代谢产物。其提取分离的工艺通常为从发酵液中经过草酸酸化、板框过滤或其它固液分离方式，如离心、真空转鼓等去除固体，然后采用硫酸锌、黄血盐吸附蛋白或采用122大孔阳离子树脂脱蛋白、脱色，再经等电结晶获得四环素碱(土霉素碱)。
分离出四环素碱(土霉素碱)后的结晶母液因为含盐量高(草酸铵1.0-1.6％)、氨氮含量高、同时母液中还含有相当高浓度的四环素(土霉素)，对微生物有强烈杀灭作用，无法进行生化处理，而且，四环素(土霉素)厂家的废水量很大(通常废水体积为发酵液体积的2.5-4倍)，给生产厂家带来沉重的环保负担。采用传统方法几乎无法有效从母液中回收处理四环类抗生素。
膜分离技术是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力时(如压力差、浓度差、电位差等)，原料侧组份选择性地透过膜，从而达到分离、提纯的目的。与传统过滤方式不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且分离过程是一种物理过程，不发生相的变化，并且膜分离过程可以在低温条件下完成。膜的厚度一般为微米级，分离过程瞬间完成，分离效果好。同传统的分离技术相比，膜分离为单纯物理变化，无二次污染，无相变，能耗低，运行成本低，系统设备成套化，易于操作和实现自动化运行。膜分离技术是一种无需相变即可实现物质分离的一种方法。
发明内容
本发明的目的，就是将膜分离技术引入四环类抗生素的生产过程，提供一种四环类抗生素清洁生产工艺，能在实现清洁生产的同时，回收现有技术无法回收的存留在一次结晶母液中的四环类抗生素。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：四环类抗生素清洁生产工艺，包括以下步骤：
a、原料经微生物发酵得到含次级代谢产物的发酵液；
b、发酵液用草酸酸化并用板框过滤或离心、转鼓过滤方式得到酸化滤液；
c、酸化滤液用硫酸锌、黄血盐吸附蛋白或用122阳离子树脂脱蛋白脱色得到纯化滤液；
d、纯化滤液经等电结晶并分离得到产品四环类抗生素，留下一次结晶母液；
其特征在于：还包括以下后续的步骤，
e、一次结晶母液用纳滤膜浓缩分离得到浓缩液；
f、浓缩液经等电结晶并分离得到产品四环类抗生素，留下二次结晶母液；
g、将二次结晶母液浓缩干燥成固体废料。
所述的四环类抗生素包括四环素和土霉素。
当一次结晶母液质量较差时，所述的步骤e改变为：一次结晶母液用超滤膜过滤，收集滤液再用纳滤膜浓缩分离得到浓缩液。
所述的纳滤膜在标准条件下对MgSO4的截留率＞70％，所述的标准条件是指：2000PPM MgSO4水溶液在6.9kg/cm2压力，25℃条件下，PH7.5时对MgSO4的截留率。
所述的超滤膜的截留分子量范围为1000-1000000，或孔径为5nm～200nm的超滤膜。
采用纳滤膜浓缩、分离时，控制压力为10-55kg/cm2，温度为5-50℃。
采用超滤膜过滤时，控制压力为0.5-40kg/cm2，温度为5-50℃。
所述的超滤膜为中空纤维膜时，控制压力为0.5-3kg/cm2。
所述的超滤膜为卷式膜或管式膜时，控制压力为3-40kg/cm2。
本发明四环类抗生素清洁生产工艺在现有技术的基础上，增加了对一次结晶母液的回收处理工艺，有效地解决了四环类抗生素的母液污染问题，在实现清洁生产的同时，回收了一次结晶母液中的大部分四环素(土霉素)，创造了高额效益。由于纳滤浓缩过程不但可以在低温下进行，尽可能地避免了差向异构，而且浓缩过程不发生相变，浓缩能耗很低，在浓缩的同时，草酸铵等无机小分子可以透过膜，减少了杂质在浓缩液中的累积，减少了纳滤浓缩液结晶的难度。由于二次结晶母液的体积仅为一次结晶母液体积的1/5-1/10，可以通过多效浓缩及干燥等方法固化处理成固体废料，从而彻底解决了四环类抗生素生产过程中产生的一次结晶母液污染问题，实现了清洁生产。
附图说明
图1为本发明四环类抗生素清洁生产工艺流程图。
具体实施方式
图1为本发明四环类抗生素清洁生产工艺流程图。同属于四环类抗生素的四环素和土霉素均采用这一工艺流程进行生产。本发明四环类抗生素清洁生产工艺步骤为：首先将用于生产四环类抗生素的原料经微生物发酵得到含次级代谢产物的发酵液，用3％(w/v)的草酸酸化，并用板框过滤得到酸化滤液(pH值为2.0)；然后将酸化滤液用硫酸锌黄血盐吸附蛋白或用122大孔阳离子树脂脱蛋白脱色得到纯化滤液；再将纯化滤液用氨水或液氨调节到pH值为4.6-4.8进行等电结晶，结晶完全后进行分离，固体为产品四环素碱(土霉素碱)，液体为一次结晶母液；接着将一次结晶母液用在标准条件下对MgSO4截留率＞70％的纳滤膜浓缩、分离，控制过滤时的操作压力为10-55kg/cm2，温度为5-50℃，得到相当于一次结晶母液体积1/10-1/5的浓缩液；然后将浓缩液进行结晶，结晶完全后离心分离，固体为产品四环素碱(土霉素碱)，液体为二次结晶母液；最后将二次结晶母液浓缩干燥成固化废料弃去。完成整个工艺过程。
在采用本发明四环类抗生素清洁生产工艺时，若因为发酵异常等问题引起一次结晶母液质量较差，可在纳滤膜过滤前，先将一次结晶母液用截留分子量范围为1000-1000000或截留孔径为5～200nm的超滤膜过滤，过滤时控制压力为0.5-40kg/cm2，温度为5-50℃(当超滤膜为中空纤维膜时，控制压力为0.5-3kg/cm2；当超滤膜为卷式膜或管式膜时，控制压力为3-40kg/cm2。)，超滤透过液再采用前述的纳滤膜浓缩。所得的浓缩液采用相同步骤处理。可保证二次结晶的四环素碱(土霉素碱)质量较好，结晶收率较高。
本发明四环类抗生素清洁生产工艺有效地解决了采用传统方法几乎无法回收处理的存留在一次结晶母液中的四环类抗生素的问题，并且将二次结晶母液作了固化处理，在解决四环类抗生素的母液污染问题、实现清洁生产的同时，回收了母液中的大部分四环素碱(土霉素碱)，不但给生产厂家解决了沉重的环保负担，而且为生产厂家创造了可观的经济效益，极具经济价值和社会价值。
Claims (9)
1.四环类抗生素清洁生产工艺，包括以下步骤：
a、原料经微生物发酵得到含次级代谢产物的发酵液；
b、发酵液用草酸酸化并用板框过滤或离心、转鼓过滤方式得到酸化滤液；
c、酸化滤液用硫酸锌、黄血盐吸附蛋白或用122阳离子树脂脱蛋白脱色得到纯化滤液；
d、纯化滤液经等电结晶并分离得到产品四环类抗生素，留下一次结晶母液；
其特征在于：还包括以下后续的步骤，
e、一次结晶母液用纳滤膜浓缩分离得到浓缩液；
f、浓缩液经等电结晶并分离得到产品四环类抗生素，留下二次结晶母液；
g、将二次结晶母液浓缩干燥成固体废料。
2.根据权利要求1所述的四环类抗生素清洁生产工艺，其特征在于：所述的四环类抗生素包括四环素和土霉素。
3.根据权利要求1所述的四环类抗生素清洁生产工艺，其特征在于：当一次结晶母液质量较差时，所述的步骤e改变为：一次结晶母液用超滤膜过滤，收集滤液再用纳滤膜浓缩分离得到浓缩液。
4.根据权利要求1或3所述的四环类抗生素清洁生产工艺，其特征在于：所述的纳滤膜在标准条件下对MgSO4的截留率＞70％，所述的标准条件是指：2000PPM MgSO4水溶液在6.9kg/cm2压力，25℃条件下，PH7.5时对MgSO4的截留率。
5.根据权利要求3所述的四环类抗生素清洁生产工艺，其特征在于：所述的超滤膜的截留分子量范围为1000-1000000，或孔径为5nm～200nm的超滤膜。
6.根据权利要求1或3所述的四环类抗生素清洁生产工艺，其特征在于：采用纳滤膜浓缩、分离时，控制压力为10-55kg/cm2，温度为5-50℃。
7.根据权利要求3所述的四环类抗生素清洁生产工艺，其特征在于：采用超滤膜过滤时，控制压力为0.5-40kg/cm2，温度为5-50℃。
8.根据权利要求7所述的四环类抗生素清洁生产工艺，其特征在于：所述的超滤膜为中空纤维膜时，控制压力为0.5-3kg/cm2。
9.根据权利要求7所述的四环类抗生素清洁生产工艺，其特征在于：所述的超滤膜为卷式膜或管式膜时，控制压力为3-40kg/cm2。
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