酶裂解法生產(chǎn)7-氨基頭孢烷酸結(jié)晶母液中有效成分的綜合回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于制藥技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及酶裂解法生產(chǎn)7-氨基頭抱燒酸結(jié)晶母液中有效 成分的綜合回收方法，更具體而言，設(shè)及酶裂解法生產(chǎn)7-氨基頭抱燒酸結(jié)晶母液中7-氨基 頭抱燒酸和D-a-氨基己二酸的綜合回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 7-氨基頭抱燒酸（7-amin〇-ce地alosporanicacid)，簡稱7-ACA，是頭抱菌素中 最常用的母核，它有兩個(gè)活性基團(tuán)，分別為3-位的乙酷氧基和7-位的氨基，在運(yùn)兩個(gè)活性 基團(tuán)上連接不同的側(cè)鏈，就構(gòu)成不同性質(zhì)的頭抱類抗生素。該類抗生素能夠有效抑制細(xì)菌 細(xì)胞壁的合成，而人體細(xì)胞無細(xì)胞壁，故其具優(yōu)良的選擇性，安全性好，殺菌力強(qiáng)，是目前臨 床上應(yīng)用最好的一類抗生素，在醫(yī)藥行業(yè)中占有十分重要的地位。
[0003] a-氨基己二酸（a-aminoadipicacid)是氨基酸的一種，發(fā)現(xiàn)于玉米種子或人、 天竺鼠等的尿液中，被廣泛用于醫(yī)藥、食品、化妝品工業(yè)等領(lǐng)域。研究表明，a-氨基己二酸 有S種異構(gòu)體，分別為心(1 -氨基已二酸、D-a-氨基已二酸和化心〇 -氨基已二酸。中國 專利申請201410519492. 5公開了一種制備頭抱菌素C的發(fā)酵方法W及在該發(fā)酵方法中使 用的發(fā)酵培養(yǎng)基，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入了氨基己二酸3~12邑/1，可^促進(jìn)頭抱菌素C的生 物合成能力，并顯著提高發(fā)酵效價(jià)。
[0004] 7-ACA主要是由頭抱菌素C經(jīng)固定化頭抱菌素C酷化酶直接裂解而成，在經(jīng)純化 分離后得到市售醫(yī)藥中間體7-ACA，同時(shí)產(chǎn)生了大量的結(jié)晶母液。目前，運(yùn)部分母液沒有有 效的方法予W回收，只能作為高濃度廢水進(jìn)行后續(xù)的環(huán)保處理，生產(chǎn)企業(yè)都為此付出了高 昂的處理費(fèi)用。然而，7-ACA結(jié)晶母液中還有大量的、可W回收利用的有效組分，如低濃度 的7-ACA、頭抱菌素C(下文簡稱CPC)和大量的D-a-氨基已二酸等。如果能夠?qū)δ敢褐?7-ACA和D-a-氨基己二酸進(jìn)行回收，既加強(qiáng)了企業(yè)清潔生產(chǎn)集成技術(shù)，又可實(shí)現(xiàn)資源再利 用，在降低污染的同時(shí)，還可為企業(yè)增加更多效益。因此，如何有效地綜合回收母液中的上 述有效成分成為當(dāng)前7-ACA生產(chǎn)過程中面臨的重要研究課題。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽0化]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種工藝設(shè)計(jì)合理、操作簡便、回收效果好、產(chǎn)品質(zhì) 量優(yōu)異且環(huán)境友好的酶裂解法生產(chǎn)7-ACA結(jié)晶母液中有效成分的綜合回收方法。
[0006] 本發(fā)明人通過深入細(xì)致的研究，成功開發(fā)了酶裂解法生產(chǎn)7-ACA結(jié)晶母液中 7-ACA和D-a-氨基己二酸的綜合回收方法。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù) 方案為：7-ACA結(jié)晶母液經(jīng)納濾濃縮后，利用大孔吸附樹脂對7-ACA的特異性吸附作用實(shí)現(xiàn) 了 7-ACA與D-a-氨基己二酸的分離；未被吸附的D-a-氨基己二酸進(jìn)入吸附余液，該吸附 余液經(jīng)結(jié)晶、干燥后獲得符合規(guī)定的成品；而吸附在樹脂上的7-ACA、CPC經(jīng)解析后，經(jīng)過納 濾濃縮、酶解、結(jié)晶、干燥等步驟后予W回收利用，其工藝過程如圖1所示。根據(jù)本發(fā)明，本 發(fā)明提供的酶裂解法生產(chǎn)7-ACA結(jié)晶母液中有效成分的綜合回收方法，包括如下步驟： 陽007] (1)7-ACA母液濃縮液的制備
[0008] 酶裂解法生產(chǎn)7-ACA結(jié)晶母液在與7-ACA晶體分離之后，使用堿液調(diào)節(jié)母液抑至 6. 00~7. 50,然后采用截留分子量為150~300道爾頓的納濾膜將該母液濃縮，得到7-ACA 母液濃縮液；
[0009] (2) 7-ACA、CPC吸附與解析
[0010] 將上述步驟（1)得到的7-ACA母液濃縮液通過大孔吸附樹脂，濃縮液中的7-ACA 和CPC吸附在樹脂上，并收集流過樹脂后的吸附余液；然后，采用解析劑對吸附在樹脂上的 7-ACA和CPC進(jìn)行解析，得到7-ACA、CPC解析液；
[0011] (3) D- a -氨基己二酸的制備
[0012] 將上述步驟（2)所得的吸附余液用酸調(diào)節(jié)抑至3. 00~4. 50,D-a-氨基己二酸 W晶體形式析出，0~10°C低溫養(yǎng)晶后，經(jīng)過濾、洗涂、干燥得到D-a-氨基己二酸成品；
[0013] (4)7-ACA的制備
[0014] 采用截留分子量為150~300道爾頓的納濾膜將上述步驟（2)得到的解析液進(jìn)行 濃縮，得到濃縮液；向該濃縮液中加入固定化頭抱菌素C酷化酶，在抑8. 00~8. 60、溫度 5~30°C條件下，濃縮液中的CPC進(jìn)行裂解；裂解結(jié)束后，篩網(wǎng)過濾除去固定化頭抱菌素C 酷化酶，所得濾液用酸調(diào)節(jié)抑至3. 00~5. 50,此時(shí)，7-ACA結(jié)晶析出，得到7-ACA晶體。
[0015] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0016] 利用大孔吸附樹脂對7-ACA的特異性吸附作用成功實(shí)現(xiàn)了酶裂解法生產(chǎn)7-ACA結(jié) 晶母液中7-ACA與D-a-氨基己二酸的分離；采用適宜的解析劑對吸附在樹脂上的7-ACA、 CPC進(jìn)行解析，從而保證了 7-ACA終產(chǎn)品的收率及質(zhì)量；然后分別從吸附余液和解析液中 回收D-a-氨基己二酸和7-ACA，使母液中的運(yùn)兩種有效成分得到了綜合回收，其中，所得 7-ACA產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)于酶解法得到的7-ACA產(chǎn)品，D-a-氨基己二酸可W用于制備CPC的發(fā)酵 培養(yǎng)基。本發(fā)明使用全新的工藝成功回收了母液中的有效成分，創(chuàng)造了新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，而 且極大地減少了高濃度廢水的排放，降低了處理污水的成本，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保清潔綠色生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明的酶裂解法生產(chǎn)7-ACA結(jié)晶母液中7-ACA和D-a-氨基己二酸綜合 回收方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面，更具體地說明本發(fā)明的綜合回收酶裂解法生產(chǎn)7-ACA結(jié)晶母液中有效成分 的方法。
[0019] 在所述步驟（1)7-ACA母液濃縮液的制備中，酶裂解法生產(chǎn)7-ACA結(jié)晶母液在與 7-ACA晶體分離之后，使用堿液調(diào)節(jié)母液抑至6. 00~7. 50,然后采用截留分子量為150~ 300道爾頓的納濾膜將該母液濃縮，得到7-ACA母液濃縮液。
[0020] 其中，酶裂解法生產(chǎn)7-ACA結(jié)晶母液在與7-ACA晶體分離之后，母液抑一般約為 4. 50~5. 50,優(yōu)選為4. 80~5. 20 ;母液中7-ACA濃度一般為0. 8~1. 2g/L，D-a-氨基己 二酸濃度一般為8. 0~13.Og/L，CPC濃度一般為0. 2~0. 6g/L;該母液中仍含有微量的 7-ACA晶體，導(dǎo)致母液略顯渾濁，影響母液濃縮。由于7-ACA在偏中性條件下相對穩(wěn)定且溶 解度增大的性質(zhì)，故可利用堿液緩慢調(diào)節(jié)母液中7-ACA晶體溶解，調(diào)后母液抑至6. 00~ 7. 50,所用堿液可W為氨氧化鋼溶液或氨水。
[0021] 然后，采用截留分子量為150~300道爾頓的納濾膜，優(yōu)選截留分子量為150~ 200道爾頓的納濾膜，最優(yōu)選截留分子量為160道爾頓的納濾膜，一般在5~8°C低溫條件 下將7-ACA結(jié)晶母液濃縮，該過程中僅有部分無機(jī)鹽透過膜進(jìn)入濾出液，其他物質(zhì)均被截 留在濃縮液中。 陽02引在所得到的母液濃縮液中，一般7-ACA的濃度為7. 8~12.Og/l，D-a-氨基己二 酸的濃度為80. 0~130.Og/l，CPC的濃度為2. 0~6.Og/L;且優(yōu)選7-ACA的濃度為10~ 12邑/1，D-a-氨基己二酸的濃度為110~130g/l，CPC的濃度為4. 0~6.Og/L。
[0023] 在所述步驟似濃縮液上柱吸附及解析中，將上述步驟（1)得到的7-ACA母液濃 縮液通過大孔吸附樹脂，濃縮液中的7-ACA和CPC被吸附在樹脂上，收集流過樹脂的吸附余 液；然后，采用解析劑對吸附在樹脂上的7-ACA和CPC進(jìn)行解析，得到7-ACA、CPC解析液。
[0024] 在步驟（2)中，利用大孔吸附樹脂對7-ACA和CPC的特異性吸附作用將濃縮液中 的7-ACA和CPC吸附在樹脂上，然后用適宜的解析劑對吸附在樹脂上的7-ACA和CPC進(jìn)行解 析收集，而未被吸附的D-a-氨基己二酸則隨母液濃縮液流穿樹脂并被收集為吸附余液。
[0025] 其中，所述大孔吸附樹脂可選用孔徑為5~30納米、粒徑為200~450微米、骨架 結(jié)構(gòu)為極性或非極性材料、比表面積為500~1200m2/g的大孔吸附樹脂。凡符合該條件的 大孔吸附樹脂均可W作為本發(fā)明方法中優(yōu)選的大孔吸附樹脂。本發(fā)明方法中還可優(yōu)選西 安藍(lán)曉科技新材料股份有限公司生產(chǎn)的LX-033型號(hào)、山東魯抗立科藥業(yè)有限公司生產(chǎn)的 DM-825和DM-700型號(hào)中的任意一種大孔吸附樹脂。
[00%] 所述大孔吸附樹脂通過濕法裝柱W圓形樹脂柱床的形式應(yīng)用，將上述步驟（1)得 到的7-ACA母液濃縮液W-定的流速通過大孔吸附樹脂，該濃縮液W每小時(shí)0. 5~2. 0倍 樹脂總體積的流速經(jīng)過樹脂柱床，優(yōu)選每小時(shí)0. 8~1. 2倍樹脂總體積的流速經(jīng)過樹脂柱 床；圓形樹脂柱床的高度與直徑比（即高徑比）為2或更大，優(yōu)選大于等于4,更優(yōu)選大于 等于8,最優(yōu)選大于等于16,運(yùn)意味著，樹脂的裝柱高徑比越大，7-ACAXPC與其他各雜質(zhì)在 樹脂上的分離度就越高，最終7-ACA、CPC解析液的純度和品質(zhì)就越高。
[0027] 大孔吸附樹脂的7-ACA吸附量與母液濃縮液中7-ACA的濃度及樹脂的特性相關(guān)， 在具體實(shí)施例中W柱床下端出口 7-ACA檢出為依據(jù)，檢出時(shí)即停止上柱。
[0028] 母液濃縮液中的7-ACA和CPC被吸附在樹脂上，采用解析劑對吸附在樹脂上的 7-ACA和CPC進(jìn)行解析，所用解析劑可W為純化水或弱酸鹽溶液，優(yōu)選弱酸鹽溶液