專(zhuān)利名稱(chēng)：從青霉素水溶液中萃取青霉素的方法及其應(yīng)用和青霉素的提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從青霉素水溶液中萃取青霉素的方法，以及該方法在從青霉素發(fā)酵液中提取青霉素中的應(yīng)用；本發(fā)明還涉及一種青霉素的提取方法。
背景技術(shù)：
青霉素是一類(lèi)具有6-氨基青霉素烷酸母核的物質(zhì)的總稱(chēng)，根據(jù)取代基的不同，青霉素主要包括青霉素F、青霉素G、青霉素X、青霉素K、青霉素V、氨芐青霉素和羥氨芐青霉素。由于青霉素的母核6-氨基青霉素烷酸是一種酸，因此，在酸性環(huán)境下，青霉素為易溶于疏水性有機(jī)溶劑的青霉素酸；在堿性環(huán)境下，青霉素則成為易溶于水的鹽。從青霉素發(fā)酵液中提取青霉素的溶媒萃取法正是利用青霉素在酸堿環(huán)境下不同的溶解性，將青霉素從青霉素發(fā)酵液中提取出來(lái)并進(jìn)行提純的。目前，通常使用的從青霉素發(fā)酵液中提取青霉素的溶媒萃取法包括:向青霉素發(fā)酵液中加入酸的溶液，并將該為酸性的青霉素發(fā)酵液與乙酸正丁酯混合，從而將青霉素轉(zhuǎn)移到乙酸正丁酯中，得到含有青霉素和乙酸正丁酯的萃取液；將得到的含有青霉素和乙酸正丁酯的萃取液的pH值調(diào)節(jié)為堿性，并與水混合，從而將青霉素轉(zhuǎn)化為易溶于水的青霉素的鹽并將該青霉素的鹽轉(zhuǎn)移到水相中，得到含有所述青霉素的鹽的青霉素水提液；向上述青霉素水提液中加入正丁醇，并在減壓條件下進(jìn)行共沸蒸餾，脫除正丁醇和水，使得青霉素的鹽結(jié)晶析出，并經(jīng)干燥而得到青霉素的鹽的固體產(chǎn)物。另外，也可以重復(fù)上述萃取步驟，從而進(jìn)一步提聞青霉素的鹽的純度。然而，現(xiàn)有的青霉素溶媒萃取法的萃取收率還有待于進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的 在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種從青霉素水溶液中提取青霉素的方法以及青霉素的提取方法，根據(jù)本發(fā)明的方法的萃取收率高。本發(fā)明的發(fā)明人在研究過(guò)程中意外地發(fā)現(xiàn)，如果采用乙酸仲丁酯代替乙酸正丁酯作為溶劑來(lái)從青霉素水溶液中萃取青霉素，能夠顯著提高青霉素的萃取收率。本發(fā)明提供了一種從青霉素水溶液中萃取青霉素的方法，該方法包括將有機(jī)溶劑與青霉素水溶液混合，得到第一混合物，并使所述第一混合物的PH值為小于6，將所述第一混合物分為油相和水相，分出所述油相，以得到含有青霉素的萃取液，其中，所述有機(jī)溶劑為乙酸仲丁酯。本發(fā)明還提供了一種根據(jù)本發(fā)明的方法在從青霉素發(fā)酵液中提取青霉素中的應(yīng)用。本發(fā)明又提供了一種青霉素的提取方法，該方法包括:(I)將有機(jī)溶劑與青霉素水溶液混合，得到第一混合物，并使所述第一混合物的PH值為小于6，將所述第一混合物分為油相和水相，分出所述油相，以得到含有青霉素的萃取液，其中，所述有機(jī)溶劑為乙酸仲丁酯；(2)將水與所述含有青霉素的萃取液混合，得到第二混合物，并使所述第二混合物的PH值為6以上，將所述第二混合物分為油相和水相，分出所述水相，以得到含有青霉素的鹽的萃取液；以及(3)將所述含有青霉素的鹽的萃取液與正丁醇混合，得到第三混合物，并將所述第三混合物在共沸蒸餾條件下進(jìn)行蒸餾濃縮，使得到的濃縮液中的青霉素的鹽結(jié)晶析出，以得到為固體的青霉素的鹽。根據(jù)本發(fā)明的方法使用乙酸仲丁酯作為從青霉素水溶液中提取青霉素的有機(jī)溶齊U，能夠獲得更高的萃取收率。并且，由于與乙酸正丁酯相比，乙酸仲丁酯的生產(chǎn)成本更低，因此根據(jù)本發(fā)明的方法能夠降低青霉素的生產(chǎn)成本。另外，由于乙酸仲丁酯的毒性更低，因此根據(jù)本發(fā)明的方法還能夠降低對(duì)于操作人員健康的影響。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種從青霉素水溶液中萃取青霉素的方法，該方法包括將有機(jī)溶劑與青霉素水溶液混合，得到第一混合物，并使所述第一混合物的PH值為小于6，將所述第一混合物分為油相和水相，分出所述油相，以得到含有青霉素的萃取液，其中，所述有機(jī)溶劑為乙酸仲丁酯。根據(jù)本發(fā)明，所述青霉素可以為各種以6-氨基青霉素烷酸為母核，且6-氨基青霉素?zé)峋哂胁煌〈那嗝顾?。例如，所述青霉素可以為青霉素G或青霉素V。根據(jù)本發(fā)明，所述青霉素水溶液可以為各種來(lái)源的青霉素水溶液，例如:所述青霉素水溶液可以為將通過(guò)細(xì)菌發(fā)酵方法得到的青霉素發(fā)酵液進(jìn)行過(guò)濾以及任選的濃縮而得到的含有青霉素的水溶液。具體地，所述青霉素水溶液可以為將采用絲狀菌三級(jí)發(fā)酵工藝或球狀菌二級(jí)發(fā)酵工藝 得到的發(fā)酵液進(jìn)行過(guò)濾以及任選的濃縮而得到的含有青霉素的水溶液。根據(jù)本發(fā)明，將所述青霉素發(fā)酵液進(jìn)行過(guò)濾的方法可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，只要能夠除去所述青霉素發(fā)酵液中殘余的菌絲體和蛋白即可，例如:可以先向所述青霉素發(fā)酵液中添加絮凝劑以使發(fā)酵液中的蛋白沉淀出來(lái)，然后用真空轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行過(guò)濾或者進(jìn)行板框過(guò)濾。本發(fā)明的方法對(duì)于所述青霉素水溶液中青霉素的含量沒(méi)有特別限定，可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，例如:所述青霉素水溶液中青霉素的含量可以為0.1-4.5重量％。根據(jù)本發(fā)明的從青霉素水溶液中萃取青霉素的方法采用乙酸仲丁酯作為從青霉素水溶液中萃取青霉素的有機(jī)溶劑。本發(fā)明的發(fā)明人在研究過(guò)程中驚訝地發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)用作溶媒的乙酸正丁酯相比，青霉素在乙酸仲丁酯中的溶解度更高。在相同的萃取條件下，乙酸仲丁酯對(duì)青霉素的萃取率更高。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法，在其余條件相同時(shí)，與使用乙酸正丁酯來(lái)萃取青霉素相t匕，采用乙酸仲丁酯作為有機(jī)溶劑能夠獲得更高的青霉素萃取收率；換句話說(shuō)，與使用乙酸正丁酯來(lái)萃取青霉素相比，根據(jù)本發(fā)明的方法可以使用更少量的乙酸仲丁酯來(lái)獲得相同的
青霉素萃取收率。本發(fā)明中，所述萃取收率是指萃取體系達(dá)到平衡后被萃取物質(zhì)進(jìn)入萃取液中的量(包括以各種分子形式存在的被萃取物質(zhì))與原始料液中被萃取物質(zhì)的總量的百分比，是通過(guò)以下公式計(jì)算得到的，萃取收率(重量％ )=被萃取物質(zhì)進(jìn)入萃取液中的量/原始料液中被萃取物質(zhì)的總量X 100%。并且，與乙酸正丁酯相比，乙酸仲丁酯的毒性更低，因而根據(jù)本發(fā)明的方法的安全性更高，對(duì)操作人員健康產(chǎn)生的危害更小。例如:山東省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局危險(xiǎn)貨品數(shù)據(jù)庫(kù)中，乙酸正丁酯在操作環(huán)境中的最高濃度不應(yīng)當(dāng)超過(guò)700毫克/立方米，而乙酸仲丁酯在操作環(huán)境中的最高濃度則可以達(dá)到950毫克/立方米；另外，根據(jù)山東省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局危險(xiǎn)貨品數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，乙酸仲丁酯的半數(shù)致死量(大鼠經(jīng)口，96小時(shí))為13400毫克/千克，而乙酸正丁酯的半數(shù)致死量則為10768毫克/千克。另外，與乙酸正丁酯相比，乙酸仲丁酯的生產(chǎn)成本更低，因而，使用乙酸仲丁酯來(lái)萃取青霉素還能夠降低青霉素的生產(chǎn)成本。根據(jù)本發(fā)明，乙酸仲丁酯與青霉素水溶液的體積比可以為本領(lǐng)域的常規(guī)用量，例如:1: 1.5-5。根據(jù)本發(fā)明，從平衡青霉素的萃取收率和降低有機(jī)溶劑的用量的角度出發(fā)，乙酸仲丁酯與青霉素水溶液的體積比優(yōu)選為1: 2-4。根據(jù)本發(fā)明的從青霉素水溶液中萃取青霉素的方法，將乙酸仲丁酯與青霉素水溶液混合的方法和條件沒(méi)有特別限定，可以為本領(lǐng)域的常規(guī)方法和常用條件。一般地，將乙酸仲丁酯與青霉素水溶液混合的時(shí)間可以為0.1-10分鐘，優(yōu)選為1-5分鐘；混合的溫度可以為0-10°C，優(yōu)選為2-6°C。根據(jù)本發(fā)明的方法包括使所述第一混合物的pH值為小于6。在所述第一混合物的PH值為小于6時(shí)，所述第一混合物中的 青霉素以酸的形式存在，因而能夠從水相遷移到油相中，以得到含有青霉素的萃取液。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選使所述第一混合物的PH值為1.8-3.0,更優(yōu)選使所述第一混合物的pH值為2.0-2.8。根據(jù)本發(fā)明，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法使所述第一混合物的pH值滿(mǎn)足上述要求。例如，可以通過(guò)向所述青霉素水溶液中添加酸，從而使所述第一混合物的PH值為小于6、優(yōu)選為1.8-3.0、更優(yōu)選為2.0-2.8 ;還可以通過(guò)向所述第一混合物中添加酸，從而使所述第一混合物的PH值為小于6、優(yōu)選為1.8-3.0、更優(yōu)選為2.0-2.8。根據(jù)本發(fā)明，所述酸可以為本領(lǐng)域常用的各種酸，例如:所述酸可以為選自硫酸、鹽酸、磷酸和草酸中的一種或多種?？梢圆捎帽绢I(lǐng)域常用的各種方法將pH值為小于6的所述第一混合物分為油相與水相，并分離出油相，從而得到含有青霉素的萃取液(即，含有青霉素的油相)。例如:可以通過(guò)離心分離方法或者靜置分離方法將PH值為小于6的第一混合物分為油相和水相，并將油相分離出來(lái)。由本發(fā)明的方法得到的含有青霉素的萃取液可以根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行處理，從而得到為固體的青霉素。例如，可以通過(guò)將所述青霉素萃取液與沉淀劑(如醋酸鈉-乙醇)接觸，從而使青霉素結(jié)晶出來(lái)；也可以利用青霉素在等電點(diǎn)時(shí)在水溶液中溶解度最小的特性，將所述含有青霉素的萃取液的PH值調(diào)節(jié)至等電點(diǎn)，使青霉素沉淀析出；還可以通過(guò)將所述含有青霉素的萃取液與水在堿性條件下混合，從而將青霉素以青霉素的鹽的形式從乙酸仲丁酯中轉(zhuǎn)移到水中，并將含有所述青霉素的鹽的水溶液進(jìn)行減壓共沸蒸餾，從而得到為固體的青霉素的鹽。
本發(fā)明的從青霉素水溶液中萃取青霉素的方法特別適用于將青霉素發(fā)酵液經(jīng)過(guò)濾以及任選的濃縮而得到的青霉素水溶液中萃取青霉素。由此，本發(fā)明還提供了一種本發(fā)明的方法在從青霉素發(fā)酵液中提取青霉素中的應(yīng)用。本發(fā)明又提供了一種青霉素的提取方法，該方法包括:(I)將有機(jī)溶劑與青霉素水溶液混合，得到第一混合物，并使所述第一混合物的PH值為小于6，將所述第一混合物分為油相和水相，分出所述油相，以得到含有青霉素的萃取液，其中，所述有機(jī)溶劑為乙酸仲丁酯；(2)將水與所述含有青霉素的萃取液混合，得到第二混合物，并使所述第二混合物的PH值為6以上，將所述第二混合物分為油相和水相，分出所述水相，以得到含有青霉素的鹽的萃取液；以及(3)將所述含有青霉素的鹽的萃取液與正丁醇混合，得到第三混合物，并將所述第三混合物在共沸蒸餾條件下進(jìn)行蒸餾濃縮，使得到的濃縮液中的青霉素的鹽結(jié)晶析出，以得到為固體的青霉素的鹽。使用乙酸仲丁酯作為有機(jī)溶劑來(lái)萃取青霉素水溶液中的青霉素，以得到含有青霉素的萃取液的方法在前文已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的描述，在此不再贅述。根據(jù)本發(fā)明的青霉素的提取方法是通過(guò)使用本發(fā)明的從青霉素水溶液中萃取青霉素的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的，對(duì)于得到含有青霉素的鹽的萃取液以及通過(guò)蒸餾濃縮使青霉素的鹽從所述含有青霉素的鹽的萃取液中結(jié)晶出來(lái)的條件沒(méi)有特別限定，可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。根據(jù)本發(fā)明的青霉素的提取方法，水與所述含有青霉素的萃取液的體積比可以為I: 2-4。

根據(jù)本發(fā)明的青霉素的提取方法包括使所述第二混合物的pH值為6以上。在pH值為6以上的條件下，青霉素以溶于水的鹽的形式存在，因而能夠從油相中遷移到水相中，從而得到含有青霉素的鹽的水相。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選使所述第二混合物的PH值為6.8-7.4。根據(jù)本發(fā)明的青霉素的提取方法，可以采用本領(lǐng)域常用的方法來(lái)使所述第二混合物的PH值滿(mǎn)足上述要求。例如，可以通過(guò)向所述含有青霉素的萃取液中添加含有選自碳酸氫鈉、碳酸氫銨、氫氧化鈉、碳酸鈉和氨水等堿性物質(zhì)的水溶液來(lái)使得所述第二混合物的PH值為6以上、優(yōu)選為6.8-7.4 ;也可以通過(guò)將上述堿性物質(zhì)添加到用于與所述含有青霉素的萃取液混合以制備所述第二混合物的水中，從而使得到的第二混合物的PH值為6以上、優(yōu)選為 6.8-7.4。根據(jù)本發(fā)明的青霉素的提取方法，可以采用本領(lǐng)域常用的各種方法將pH值為6以上的所述第二混合物分為油相和水相，并分出所述水相，以得到含有青霉素的鹽的萃取液(即，含有青霉素的鹽的水相)。例如:可以通過(guò)離心分離方法或者靜置分離方法將PH值為6以上的所述第二混合物分為油相和水相，進(jìn)而分出所述水相。根據(jù)本發(fā)明的青霉素的提取方法，對(duì)于正丁醇與所述含有青霉素的鹽的萃取液的體積比沒(méi)有特別限定。優(yōu)選地，正丁醇與所述含有青霉素的鹽的萃取液的體積比可以為
1.8-2.5: 1，優(yōu)選為 2.0-2.5: I。根據(jù)本發(fā)明的青霉素的提取方法對(duì)于將所述含有青霉素的鹽的萃取液與正丁醇的混合物進(jìn)行共沸蒸餾濃縮的條件沒(méi)有特別限定，只要所述共沸蒸餾條件能夠?qū)⑺c正丁醇以共沸物的形式蒸出，從而使?jié)饪s液中的青霉素的鹽結(jié)晶析出即可。例如:所述共沸蒸餾條件可以包括:溫度為16-26°C，壓力為0.67-1.3kPa。從進(jìn)一步提高制備的青霉素的純度的角度出發(fā)，根據(jù)本發(fā)明的青霉素的提取方法還可以包括將得到的青霉素的鹽溶解于水中，在PH值為小于6的條件下用乙酸仲丁酯進(jìn)行萃取得到含有青霉素的二次萃取液，并在PH值為6以上的條件下用水對(duì)所述二次萃取液進(jìn)行萃取，得到含有青霉素的鹽的二次萃取液，并將含有青霉素的鹽的二次萃取液與正丁醇混合后在共沸蒸餾條件下進(jìn)行蒸餾，從而得到為固體的青霉素的鹽。即，根據(jù)本發(fā)明的青霉素的提取方法還可以包括將所述青霉素的鹽進(jìn)行至少一次以下操作:(I)將青霉素的鹽(如鈉鹽或鉀鹽)溶解于水中，得到含有所述青霉素的鹽的水溶液，將所述水溶液的PH值調(diào)節(jié)為小于6，將該pH值為小于6的水溶液與乙酸仲丁酯混合，得到第四混合物，將所述第四混合物分為油相和水相，并分離出油相，以得到含有青霉素的二次萃取液(即，含有青霉素的油相)；(2)將所述含有青霉素的二次萃取液與水混合，得到第五混合物，并使所述第五混合物的pH值調(diào)節(jié)為6以上，將所述第五混合物分為油相和水相，并分離出水相，以得到含有青霉素的鹽的二次萃取液(即，含有青霉素的鹽的水相)；以及(3)將所述含有青霉素的鹽的二次萃取液與正丁醇混合，并在共沸蒸餾條件下進(jìn)行蒸餾濃縮，使得到的濃縮液中的青霉素的鹽結(jié)晶析出，以得到為固體的青霉素的鹽。根據(jù)本發(fā)明，步驟(I)中，所述青霉素的鹽與水的重量比可以為1: 2-4，優(yōu)選為1: 2-3。上述各步操作中的條件可以與前文所述的條件 相同，此處不再贅述。以下結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例1本實(shí)施例用來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方法及其應(yīng)用。(I)向青霉素絲狀菌發(fā)酵液中加入十五烷基溴化吡啶和草酸(其中，十五烷基溴化吡啶的用量為6g，草酸的加入量使得發(fā)酵液的pH值為5)進(jìn)行預(yù)處理，并進(jìn)行板框過(guò)濾，得到400mL青霉素水溶液(以所述青霉素水溶液的總量為基準(zhǔn),青霉素的含量為3.5重量％)。所述青霉素絲狀菌發(fā)酵液是通過(guò)以下方法制備的:將產(chǎn)黃青霉素菌接種到固體培養(yǎng)基上，在25°C的溫度下培養(yǎng)7-10天，得到青霉素孢子培養(yǎng)物。用無(wú)菌水將孢子培養(yǎng)物制成懸浮液接種到種子罐內(nèi)已滅菌的培養(yǎng)基中，通入無(wú)菌空氣、攪拌，在27°C的溫度下培養(yǎng)28h，然后將種子培養(yǎng)液接種到發(fā)酵罐已滅菌的含有苯乙酸前體的培養(yǎng)基中，通入無(wú)菌空氣，攪拌，在27°C的溫度下培養(yǎng)7天，得到青霉素發(fā)酵液。在發(fā)酵過(guò)程中補(bǔ)入苯乙酸前體及適量的培養(yǎng)基。(2)向步驟(I)得到的400mL青霉素水溶液中加入濃度為10重量％的稀硫酸，將青霉素水溶液的PH值調(diào)節(jié)為2.0，然后與126mL乙酸仲丁酯在5°C的溫度下，混合I分鐘，并采用高速離心方法將上述混合物分為油相和水相，并分離出油相，從而得到含有青霉素的乙酸仲丁酯溶液，萃取收率為83.18%，萃余相中乙酸仲丁酯的含量為0.5重量％。(3)將步驟⑵得到的含有青霉素的乙酸仲丁酯溶液與碳酸氫鈉水溶液(pH為
7.8)以4: I的體積比在5 V的溫度下混合5分鐘，得到的混合物的pH值為6.8，并采用高速離心分離方法將上述混合物分為油相和水相，分離出水相，從而得到含有青霉素的鹽的水溶液。(4)將步驟(3)得到的含有青霉素的鹽的水溶液與正丁醇以1: 2.5的體積比在10°c下混合2分鐘，將得到的混合物進(jìn)行共沸蒸餾，其中，共沸蒸餾的條件包括:溫度為160C，壓力為0.67kPa。蒸餾過(guò)程中，水與正丁醇形成共沸物而被蒸出，青霉素的鹽則結(jié)晶析出。將得到的晶體進(jìn)行洗滌和干燥，得到10.9g為固體的青霉素鹽。對(duì)比例I采用與實(shí)施例1相同的方法從青霉素水溶液中提取青霉素，不同的是，步驟(2)中，使用乙酸正丁酯代替乙酸仲丁酯，得到含有青霉素的乙酸正丁酯溶液，萃取收率為79.06%，萃余相中乙酸正丁酯的含量為0.9重量％ ;最終得到10.2g為固體的青霉素鹽。對(duì)比例2采用與實(shí)施例1相同的方法從青霉素發(fā)酵液中提取青霉素，不同的是，步驟(2)中，使用150mL乙酸正丁酯代替126mL乙酸仲丁酯，含有青霉素的乙酸正丁酯溶液，萃取收率為79.56%，萃余相中乙酸正丁酯的含量為0.9重量％ ;最終得到10.3g為固體的青霉素鹽。對(duì)比例3采用與實(shí)施例1相同的方法從青霉素發(fā)酵液中提取青霉素，不同的是，步驟(2)中，使用乙酸叔丁酯代替乙酸仲丁酯，得到含有青霉素的乙酸叔丁酯溶液，萃取收率為79.02%，萃余相中乙酸叔丁酯的含量為0.7重量％ ;最終得到10.2g為固體的青霉素鹽。實(shí)施例2本實(shí)施例用來(lái)說(shuō)明根據(jù)本 發(fā)明的方法及其應(yīng)用。(I)向青霉素絲狀菌發(fā)酵液中加入十五烷基溴化吡啶和草酸(其中，十五烷基溴化吡啶的用量為6g，草酸的加入量使得發(fā)酵液的pH值為5.2)進(jìn)行預(yù)處理，并進(jìn)行板框過(guò)濾，得到350mL青霉素水溶液(以所述青霉素水溶液的總量為基準(zhǔn),青霉素的含量為3.8重量％ )。所述青霉素絲狀菌發(fā)酵液是通過(guò)以下方法制備的:將產(chǎn)黃青霉素菌接種到固體培養(yǎng)基上，在25°C的溫度下培養(yǎng)7-10天，即可得到青霉素孢子培養(yǎng)物。用無(wú)菌水將孢子制成懸浮液接種到種子罐內(nèi)已滅菌的培養(yǎng)基中，通入無(wú)菌空氣、攪拌，在27°C的溫度下培養(yǎng)24h，然后將種子培養(yǎng)液接種到發(fā)酵罐已滅菌的含有苯乙酸前體的培養(yǎng)基中，通入無(wú)菌空氣，攪拌，在27°C的溫度下培養(yǎng)7天，得到青霉素發(fā)酵液。在發(fā)酵過(guò)程中補(bǔ)入苯乙酸前體及適量的培養(yǎng)基。(2)向步驟(I)得到的350mL青霉素水溶液中加入濃度為10重量％的稀硫酸，將青霉素水溶液的PH值調(diào)節(jié)為2.2，然后與233mL乙酸仲丁酯在6°C的溫度下，混合2分鐘，并采用高速離心方法將上述混合物分為油相和水相，分離出油相，從而得到含有青霉素的乙酸仲丁酯溶液，萃取收率為85.10%，萃余相中乙酸仲丁酯的含量為0.52重量％。(3)將步驟(2)得到的含有青霉素的乙酸仲丁酯溶液與碳酸氫鈉水溶液(pH為8.2)以3:1的體積比在10°C的溫度下混合5分鐘，得到的混合物的pH值為7.0,并采用高速離心方法將得到的混合物分為油相和水相，分離出水相，從而得到含有青霉素的鹽的水溶液。(4)將步驟(3)得到的含有青霉素的鹽的水溶液與正丁醇以1: 2.2的體積比在5°C下混合3分鐘，將得到的混合物進(jìn)行共沸蒸餾，其中，共沸蒸餾的條件包括:溫度為20°C，壓力為0.8kPa。蒸餾過(guò)程中，水與正丁醇形成共沸物而被蒸出，青霉素的鹽則結(jié)晶析出。將得到的晶體進(jìn)行洗滌和干燥后，得到10.4g為固體的青霉素的鹽。
實(shí)施例3本實(shí)施例用來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方法及其應(yīng)用。采用與實(shí)施例2相同的方法從青霉素發(fā)酵液中提取青霉素，不同的是，步驟(2)中，使用175mL乙酸仲丁酯，得到含有青霉素的乙酸仲丁酯溶液，萃取收率為84.36%，萃余相中乙酸仲丁酯的含量為0.5重量％ ;最終得到10.3g為固體的青霉素的鹽。實(shí)施例4本實(shí)施例用來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方法及其應(yīng)用。(I)向青霉素絲狀菌發(fā)酵液中加入十五烷基溴化吡啶和草酸(其中，十五烷基溴化吡啶的用量為6g，草酸的加入量使得發(fā)酵液的pH值為5.1)進(jìn)行預(yù)處理，并進(jìn)行板框過(guò)濾，得到750mL青霉素水溶液(以所述青霉素水溶液的總量為基準(zhǔn),青霉素的含量為4.0重量％ )。所述青霉素絲狀菌發(fā)酵液是通過(guò)以下方法制備的:將產(chǎn)黃青霉素菌接種到固體培養(yǎng)基上，在25°C的溫度下培養(yǎng)7-10天，即可得到青霉素孢子培養(yǎng)物。用無(wú)菌水將孢子制成懸浮液接種到種子罐內(nèi)已滅菌的培養(yǎng)基中，通入無(wú)菌空氣、攪拌，在27 °C的溫度下培養(yǎng)26h，然后將種子培養(yǎng)液接種到發(fā)酵罐已滅菌的含有苯乙酸前體的培養(yǎng)基中，通入無(wú)菌空氣，攪拌，在27°C的溫度下培養(yǎng)7天，得到青霉素發(fā)酵液。在發(fā)酵過(guò)程中補(bǔ)入苯乙酸前體及適量的培養(yǎng)基。(2)向步驟(I)得到的750mL青霉素水溶液中加入濃度為10重量％的稀硫酸，將青霉素水溶液的PH值調(diào)節(jié)為2.8，然后與150mL乙酸仲丁酯混合物在2°C的溫度下，混合3分鐘,并采用高速離心方法將上述混合物分為油相和水相,分離出油相,從而得到含有青霉素的乙酸仲丁酯溶液，萃取收率為80.12%，萃余相中乙酸仲丁酯的含量為0.45重量％。(3)將步驟⑵得到的含有青霉素的乙酸仲丁酯溶液與碳酸氫鈉水溶液(pH為
8.6)以2: I的體積比在5°C的溫度下混合2分鐘，得到的混合物的pH值為7.4，并采用高速離心方法將得到的混合物分為油相和水相，分離出水相，從而得到含有青霉素的鹽的水溶液。(4)將得到的含有青霉素的鹽的水溶液與正丁醇以1: 2.5的體積比在4°C的溫度下混合5分鐘，將得到的混合物進(jìn)行共沸蒸餾，其中，共沸蒸餾的條件包括:溫度為25°C，壓力為1.2kPa。蒸餾過(guò)程中，水與正丁醇形成共沸物而被蒸出，青霉素的鹽則結(jié)晶析出。得到的晶體進(jìn)行洗滌后干燥后，得到22.2g為固體的青霉素的鹽。實(shí)施例5本實(shí)施例用來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方法及其應(yīng)用。采用與實(shí)施例4相同的方法從青霉素發(fā)酵液中提取青霉素，不同的是，步驟(2)中，使用187.5mL乙酸仲丁酯，得到含有青霉素的乙酸仲丁酯溶液，萃取收率為80.69%，萃余相中乙酸仲丁酯的含量為0.45重量％ ;最終得到22.3g為固體的青霉素的鹽。
權(quán)利要求
1.一種從青霉素水溶液中萃取青霉素的方法，該方法包括將有機(jī)溶劑與青霉素水溶液混合，得到第一混合物，并使所述第一混合物的pH值為小于6，將所述第一混合物分為油相和水相，分出所述油相，以得到含有青霉素的萃取液，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為乙酸仲丁酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，乙酸仲丁酯與所述青霉素水溶液的體積比為I: 1.5-5。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，乙酸仲丁酯與所述青霉素水溶液的體積比為I: 2-4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使所述第一混合物的PH值為1.8-3.0。
5.權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的方法在從青霉素發(fā)酵液中提取青霉素中的應(yīng)用。
6.一種青霉素的提取方法，該方法包括: (1)將有機(jī)溶劑與青霉素水溶液混合，得到第一混合物，并使所述第一混合物的PH值為小于6，將所述第一混合物分為油相和水相，分出所述油相，以得到含有青霉素的萃取液，其中，所述有機(jī)溶劑為乙酸仲丁酯； (2)將水與所述含有青霉素的萃取液混合，得到第二混合物，并使所述第二混合物的PH值為6以上，將所述第二混合物分為油相和水相，分出所述水相，以得到含有青霉素的鹽的萃取液；以及 (3)將所述含有青霉素的鹽的萃取液與正丁醇混合，得到第三混合物，并將所述第三混合物在共沸蒸餾條件下進(jìn)行蒸餾濃縮，使得到的濃縮液中的青霉素的鹽結(jié)晶析出，以得到為固體的青霉素的鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，乙酸仲丁酯與所述青霉素水溶液的體積比為I: 1.5-5。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，乙酸仲丁酯與所述青霉素水溶液的體積比為I: 2-4。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述青霉素水溶液是通過(guò)將青霉素發(fā)酵液進(jìn)行過(guò)濾而得到的；或者是通過(guò)將青霉素發(fā)酵液先后進(jìn)行過(guò)濾和濃縮而得到的。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，使所述第一混合物的pH值為1.8-3.0。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，水與所述含有青霉素的萃取液的體積比為I: 2-4。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，使所述第二混合物的pH值為6.8-7.4。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，正丁醇與所述含有青霉素的鹽的萃取液的體積比為 1.8-2.5:1。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述共沸蒸餾條件包括:溫度為16-26°C，壓力為 0.67-1.3kPa。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種從青霉素水溶液中萃取青霉素的方法及其應(yīng)用，該方法包括將有機(jī)溶劑與青霉素水溶液混合，得到第一混合物，并使所述第一混合物的pH值為小于6，將所述第一混合物分為油相和水相，分出所述油相，以得到含有青霉素的萃取液，其中，所述有機(jī)溶劑為乙酸仲丁酯。本發(fā)明還提供了一種青霉素的提取方法。根據(jù)本發(fā)明的方法能夠獲得更高的青霉素萃取收率。并且，乙酸仲丁酯具有更低的生產(chǎn)成本，因而根據(jù)本發(fā)明的方法能夠降低青霉素的生產(chǎn)成本。另外，由于乙酸仲丁酯的毒性更低，因此根據(jù)本發(fā)明的方法能夠降低對(duì)于操作人員健康的影響。
文檔編號(hào)C07D499/18GK103159782SQ20111040496
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者胡先念, 李華 申請(qǐng)人:胡先念