[发明专利]青霉素的提取与纯化

说明书

本发明属于青霉素的分离。

青霉素的提纯在已有技术中有报导，从发酵液中提取青霉素，有活性碳吸附法、沉淀法、离子交换法、溶媒萃取法等方法。目前普遍采用溶媒萃取法，是将有机溶媒与青霉素发酵液预处理过滤的滤液混合，通过调节PH值使青霉素由水相转入溶媒，达到提纯和浓缩的目的。该方法有以下几种：将青霉素由滤液通过Podbielniak萃取机一步萃取到溶媒中的一步萃取法(R.W.Swartz，comprensive Biotchnology，ed.M.Mooyoung，vol.3，P28-29Pergamon press New York，1985)；将青霉素由滤液提入溶媒，转入缓冲液，再由缓冲液提入溶媒相的三步提取法(俞文和等，《抗生素工艺学》，辽宁科学技术出版社，P227，1988年)；将青霉素提入溶媒后直接进行共沸结晶的一次萃取共沸结晶法(俞文和等，《抗生素工艺学》，辽宁科学技术出版社，P196-1971988年)；对青霉素发酵液直接使用倾析器进行萃取的直接萃取法(俞文和等，《抗生素工艺学》，辽宁科学技术出版社，P227，1988年)。这些萃取法都可实现提纯青霉素的目的，但都必须借助于破乳剂才能实现溶媒相与水相的分离的萃取过程，且都需要经过脱色工艺过程才能进行青霉素结晶，所以工艺过程复杂，成本高，破乳剂的使用造成排放水对环境的污染，增加了污水处理的难度和费用，无论使用何种萃取设备和破乳剂，其二级逆流萃取收率远低于理论收率。

本发明的目的是提供一种提纯青霉素的萃取工艺，这种工艺过程不引入任何表面活性破乳剂，工艺简单，萃取收率接近理论收率，成本低、提高产品质量，克服已有技术的缺点。

本发明从青霉素发酵液中提取和纯化青霉素，生产青霉素G钾注射盐的工艺流程为：

青霉素发酵液经预处理过滤后(或不过滤)，用切割分子量MWCO20000及以下的超滤膜(有机膜或无机膜)进行超滤，超级过滤是在5℃～30℃，0.1～0.5MPa的条件下进行的，超滤过程收率大于98％。超滤的残留产物送到原发酵液预处理罐或用于生产饲料副产品，透过液以溶媒(醋酸丁酯等)和10％H₂SO₃调PH值为2.0～2.2时进行二级逆流萃取，萃取液用0.5～1倍体积的无盐水洗涤，洗涤水与萃余液混合后进入溶媒回收塔回收溶媒BA。水洗后的萃取液色级小于3，污染数小于0.4％，经-10℃冷冻脱水和无菌过滤(生产工业盐则无需过滤)，在结晶器中用25％乙醇-醋酸钾溶液在10～20℃条件下进行青霉素G钾盐结晶，晶体用4～6L/10亿量的丁醇和1.5～2L/10亿量的醋酸乙酯进行过滤洗涤，得到纯净的青霉素G钾盐晶体。结晶母液、洗涤液分别进入精馏塔回收溶媒。

本发明与已有技术比较的突出优点在于，由于超滤过程中去掉了影响青霉素萃取和结晶的蛋白质等生物高分子物质，所以在青霉素萃取过程中不需添加任何表面活性剂就可一次完成青霉素由水相转入溶媒相的提纯浓缩过程，且不需进行脱色就可达到并超过结晶的色级要求，产品质量高、收率高、生产成本降低，工艺简化。采用本工艺对以青霉素为原料的半合成青霉素(如先锋霉素)的产品收率和质量都较之已有的技术有明显的提高。

实施例：

青霉素丝状菌发酵液5000L、效价49580μ/mL，经预处理和板框过滤后，得滤液9600L，效价22567μ/mL，用切割分子量MWCO 20000及以下的超滤膜于20℃、0.2MPa操作压力下超滤后得到透过液9600L，效价22116μ/mL，超滤过程收率98％。用2400L醋酸丁酯，10％H₂SO₃108L调PH值为2.0，对超滤后的青霉素发酵液于蝶片式离心萃取机中进行二级逆流萃取，得到2350L青霉素萃取液，效价85180μ/mL；将萃取液用1500L无盐水洗涤，再经-10℃以下冷冻脱水，再经无菌过滤后在结晶器中用25％乙醇-醋酸钾溶液于15℃条件下进行青霉素G钾盐结晶。晶体分别用1016L和608L正丁醇及1016L醋酸乙酯进行洗涤过滤，晶体再经压粉、过筛、干燥后制得注射用青霉素G钾盐110.7kg，效价1598μ/mL，色级小于0.5，280nm吸光值0.015，澄清度与毛点小于5，比容4.5mL/g，PH值为5.9。