[发明专利]双水相萃取法提取红霉素的方法

说明书

本发明涉及抗生素的提取方法，尤其涉及双水相萃取法(ATPE)提取红霉素的方法。

双水相就是当两种聚合物或一种聚合物与一种盐类溶于同一溶液，由于聚合物溶液间或聚合物与无机盐溶液间具有不相容性，使得当聚合物或无机盐的浓度达到一定值以上时，就会分成互不相溶的两相系统，由于其共同溶剂是水，就称此系统为双水相系统。一般认为憎水性差异是产生相分离的主要推动力。由于聚合物分子的空间位阻作用，相互间无法渗透，具有强烈的相分离倾向，混合时浓度达到一定时，就不能形成单相溶液。常见的用于生物物质分离的聚合物/聚合物系统，有聚乙二醇(PEG)/葡聚糖，聚合物/无机盐系统有PEG/磷酸盐，PEG/硫酸铵等。过去应用价格高昂的葡聚糖大大限制了ATPE技术的工业规模化的进程。

在相当长的时间内，总以为双水相萃取法(ATPE)只能用于生物大分子的分离，并认为生物小分子物质在双水相系统(ATPS)中应趋于均匀分配。然而，自九十年代以来，国际上的研究结果和我们实验室的工作表明，用ATPE技术提取生物小分子，如氨基酸等也可取得较理想的效果。将ATPE技术提取生物小分子是一个崭新的、有着应用前景的领域，在一定程度上代表了ATPE技术的一种新发展趋势。

自五十年代发现红霉素以来，经过几十年的发展，红霉素的生产已经走上了规模化的道路。目前主要的分离工艺有溶媒萃取法、离子交换法及大孔树脂吸附法等。国内普遍采用的为溶媒萃取法，溶媒萃取法又有溶媒反复萃取、溶媒萃取结合中间盐沉淀以及薄膜浓缩结合溶媒萃取三条途径。以上工艺中，以乳酸盐沉淀法得到的成品质量最好，收率也较高，国内平均收率在72％左右，国外在80％左右。

在实际生产中，以上的提取工艺中都有一定的局限性。

用溶媒萃取和乳酸盐中间盐转移法存在以下问题：

1.成本高，溶媒消耗量大，约为8kg/十亿单位。大孔树脂吸附法的溶媒消耗有所降低，但仍需3～4kg/十亿单位。由于国内工艺成本高，难以与国际市场上同类产品竞争，1990年开始有相当数量的红霉素进口，冲击了国内市场。

2.醋酸丁酯不仅价格贵，而且易燃、易爆，车间要求严格，劳保费用高。同时溶媒回收耗能大，废液处理量大。

3.由于发酵液中蛋白质含量高，萃取过程易发生乳化现象，因此需要高速离心萃取机，投资大、设备的运行、维修保养要求高、操作能耗大。

离子交换法由于发酵液中存在大量无机盐离子而影响吸附率，并且树脂在每次吸附后都需用酸碱处理，使之活化。

大孔树脂吸附法中洗脱剂一般为醋酸丁酯，由于其与水互不相溶，不利于吸附操作和吸附剂的再生。

上述几种提取方法中，有一个共同的程序是，都必须对发酵液进行预处理，以除去蛋白质、菌丝体等杂质，减少后续操作的乳化现象。预处理步骤分为加盐、调pH和板框过滤等。对板框过滤，需选用适合的有机絮凝剂，过滤时要加助滤剂，并且板框过滤操作劳动强度大、周期长。这些步骤既费时、又费力、占用场地也较大，是整个工艺中较为薄弱的环节之一。

本发明的目的是提供一种方法简单、易于掌握、不受环境影响、见效快的双水相萃取法提取红霉素的方法。

为了达到上述目的本发明采取下列措施，它的步骤如下：

a.双水相萃取

取1500ml红霉素发酵液，发酵液浓度为3000～10000u/ml，加入分子量为1000～8000环氧乙烷—环氧丙烷无规共聚物130～190ml，K₂HPO₄·3H₂O晶体300～420g，搅拌至溶解，室温下静置0.1～24小时以上，至分相彻底，红霉素进入上相中；

b.醋酸丁酯反萃

取上相250～370ml，加入31～310ml醋酸丁酯，用5～15％的NaOH调节pH为9.0～11.0，系统升温至20～50℃，静止3～27小时分相或离心分相，红霉素进入上相中；

c.成盐

取酯相155ml，加入总体积0.8％～4％的NaCl于30～60℃水浴搅拌30分钟，降至室温，静置1.5～4.5小时，吸去水层，过滤除不溶性杂质；在搅拌下，缓缓加入预先稀释在醋酸丁酯中的20％乳酸稀释液，加入量按乳酸∶红霉素＝1∶(4～6)w/w计算，加完时pH应为5～7，继续搅拌20分钟以上，过滤，待完全滤完后，再用新鲜的醋酸丁酯洗涤1～3次，在35～55℃温度下干燥4～12小时，得红霉素乳酸盐；