[发明专利]从发酵液中提取结晶硫氰酸红霉素的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物与新医药技术领域，具体涉及一种从发酵液中提取结晶硫氰酸红霉素的方法，特别是采用超滤膜分离发酵液，使用混合溶剂提取结晶硫氰酸红霉素的方法。

背景技术

红霉素是一类大环内酯类抗生素，主要包括红霉素A、红霉素B、红霉素C、红霉素D、红霉素E和红霉素F等6种组份，其中以红霉素A的抗菌活力最强。红霉素通常采用微生物发酵的方法进行生产，发酵液中的红霉素主要以盐的形式存在，目前主要有两种工艺提取发酵液中的红霉素，如下所示：

工艺1：发酵液微滤；滤液树脂除杂；纳滤浓缩结晶；重结晶。

工艺2：发酵液板框过滤；溶媒萃取；萃取液除杂；萃取液结晶。

传统的红霉素发酵液过滤使用微滤膜或板框，过滤精度低，滤液含有大量蛋白和色素，需使用树脂进行净化处理，工艺复杂，生产废水量大。

硫氰酸红霉素结晶，主要使用的溶剂为醋酸丁酯或含有醋酸丁酯的混合溶媒，得到的硫氰酸红霉素中红霉素A含量在80%以下，杂质红霉素B+C大于3.0%，结晶过程总收率小于85%。公开号CN102408462A的发明专利，虽采用丙酮溶解，但溶解后水与丙酮互溶，色素和杂质无法分离，并在酸性条件加水结晶，酸性加剧红霉素破坏，红霉素A收率较低。CN101724000A提到可以采用二氯甲烷和丙酮混合溶剂溶解，降温结晶红霉素，而本发明采用微溶于水的溶剂先溶解，溶解后水相杂质易于分离，再加入主溶剂丙酮，调整溶剂极性后，再结晶硫氰酸红霉素。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中采用微滤膜+树脂或板框+萃取的提取工艺带来的上述问题，提供一种从红霉素发酵液中分离和结晶硫氰酸红霉素的方法。该方法中，红霉素发酵液使用超滤膜过滤、纳滤浓缩结晶提取工艺，使工艺简化，生产环节更加环保，硫氰酸红霉素粗品用预溶剂在碱性条件下溶解，再加入主溶剂调节溶剂极性，所选混合溶剂对红霉素A的选择性好，结晶所得硫氰酸红霉素质量稳定，红霉素A含量达到85%(除特殊说明外，本说明书中浓度单位均为W/W%)，杂质红霉素B+C小于1.5%，结晶过程红霉素A的收率高于90%。

硫氰酸红霉素的结晶过程具体包含以下几步：

1）红霉素发酵液使用10~30%的碱液调节pH7.5~8.5，过滤过程压力控制在0.1~0.3MPa，通过超滤膜过滤，加水透析，超滤膜为孔径5~50nm的有机板式膜，截留分子量为1万以上的蛋白和杂质。

2）滤液进行纳滤浓缩，浓缩采用截留分子量700以上的纳滤膜，纳滤膜采用有机卷式膜，纳滤过程压力为3.5~4.5MPa，pH值控制为6.0~8.0，浓缩液中红霉素浓度1~3g/100ml。

3）浓缩液可以通过两种方式实现红霉素转至预溶剂中。浓缩液流加10~20%硫氰酸盐溶液，结晶粗红霉素硫氰酸盐；或流加5~10%氨水结晶粗红霉素碱。将红霉素盐或碱在碱性条件下溶于预溶剂中，溶解液中红霉素A含量控制在5~25%。或者将浓缩液在碱性条件下萃取到预溶剂中，萃取pH9.8~11.5，温度30~39.5℃，萃取液中红霉素A含量控制在5~25%。该有机溶剂为醋酸戊酯、醋酸丁酯、二氯甲烷其中之一。采用醋酸戊酯溶解时红霉素A浓度5~25%，采用醋酸丁酯溶解时红霉素A浓度5~25%，采用二氯甲烷溶解时红霉素A浓度20~25%。

4）分去水相，加入0.5~2.0%活性炭，搅拌脱色，过滤。

5）脱色液中加入主溶剂丙酮，加入丙酮的量为预溶剂体积的0.5~4倍，所得溶液中丙酮浓度为30~80%(V/V%，以下提到丙酮浓度单位相同)，改变溶剂极性，控制溶剂极性在4.5~5.3间，溶剂极性是结晶高组份硫氰酸红霉素的关键点。

6）结晶：向加入了主溶剂的脱色液中加入15%硫氰酸盐溶液，采用变速流加15%(V/V%，以下提到醋酸浓度单位相同)醋酸溶液，终点pH为5.0~6.5，温度为5~30℃，醋酸流加时间为60~300min。

7）分离硫氰酸红霉素结晶液，纯化水淋洗，干燥。

本发明的有益效果为：

1）  本发明采用超滤膜过滤、纳滤浓缩结晶提取工艺，省去了滤液树脂除杂、萃取等步骤，使工艺简化，由于避免了萃取溶媒的使用，使生产环节更加环保。

2）  本发明采用有机板式膜作为超滤膜，可更高效地过滤红霉素发酵液，减少滤液中的杂质，提高纳滤膜的通量，并延长设备使用寿命。