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红霉素提取工艺


燥是生物合成产品生产的最后一道工序,目的在于
除去水分或有机溶剂以提高产品的稳定性,有利于 加工、贮存和运输。 常用的干燥方法:减压干燥,气流干燥,喷雾 干燥,冷冻干燥。
的过程。同时由于表面分子化学键力的变化使分子
有规律地排列在一定的晶格中,形成固体。 结晶过程的步骤 (1)过饱和溶液的形成 (2)晶核的形成 (3)晶体的成长 影响晶体大小的因素主要有溶 液的过饱和度、温度、搅拌速度等。
4、成品干燥
干燥是指采用气化的方法以除去产品中水分或
溶剂的操作过程,一般是用加热的方法来实现。干
1.发酵液预处理
(1) 加热法
加热可降低液体的黏度,从而提高过滤的速率
(2)调节悬浮液的pH值
pH值直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质,因 此适当调节发酵液的PH值可改善其过滤特性。
(3)凝聚与絮凝
凝聚和絮凝技术能有效地改变细胞、菌体和蛋白质等胶体 粒子的分散状态,使聚集起来,增大体积,以便于过滤。
2、提纯方法简介
2.1离子交换法 由于红霉素为大分子的碱性化合物,在水溶 液中能电离为带正电的阳离子化合物,故可采用 阳离子交换树脂来提取红霉素。一般先将树脂转 为钠型或铵型,在接近中性条件下进行吸附,因 为红霉素在pH5.5-7.0的范围内几乎全部电离。 再用碱性的醇溶液自树脂上解吸红霉素,解吸前 先用水、30%及60%的甲醛溶液进行洗涤,洗脱 液再经减压浓缩后进行结晶等。
4.加入助滤剂
助滤剂是一种不可压缩的多孔微粒,它能使滤饼疏 松,滤速增大。悬浮液中大量的细微胶体粒子被吸附到 助滤剂的表面上,改变了滤饼结构,降低了过滤阻力。
5.加入反应剂
加入反应剂和某些可溶性盐类发生反应生成不溶性沉 淀,如CaSO4,AlPO4等。生成的沉淀能防止菌丝体粘结, 使菌丝具有块状结构,沉淀本身可作为助滤剂,且能使胶 状物和悬浮物凝固,改善过滤性能。
二.红霉素的产生菌及育种
• 1950年,Lily研究室首次从菲律宾的一个土样中 筛选到了一株产生红霉素的红色链霉菌(现称为 红色糖多胞菌)。该菌在合成培养基上生长时, 气生菌丝为白色,孢子丝呈不紧密的螺旋状,孢 子呈球状。 • 我国20世纪60年代以红色多糖胞菌为菌种开始红 霉素的工业生产,该菌的发酵效价低,且易感染 噬菌体。随后,国内学者不断以该菌为原始菌进 行了诱变育种,获得了生产性能良好的菌株。
2.2有机溶剂萃取法
发酵液预处理、过滤 将滤液pH调节到10-10.2,用醋酸丁酯萃取
提取液用pH5-5.5的酸性缓冲液反萃取
将pH调节到10.2-10.5,用醋酸丁酯二次萃取 提取液加入一定量丙酮,冷却至-5℃,放置后析出红霉素结晶 过滤,干燥,得成品
(3)醋酸丁酯提取液处理:加适量磷酸盐缓冲 液,10%醋酸调pH至5-5.5,分层,去废醋酸丁酯 ,10%NaOH调pH到7-8,同时加适量醋酸丁酯。
4.红霉素的适应症 临床主要应用于链球菌引起的扁桃体炎、猩红 热、白喉及带菌者、淋病、李斯特菌病、肺炎链 球菌下呼吸道感染(以上适用于不耐青霉素的患 者对于军团菌肺炎和支原体肺炎,本品可作为首 选药应用)。尚可应用于流感杆菌引起的上呼吸 道感染、金黄色葡萄球菌皮肤及软组织感染、梅 毒、肠道阿米巴病等。
三.红霉素的分离具有以下特点:
①目标产物浓度低。在发酵液中,红霉素的浓度很 低,约占0.14%、0.18%。分离对象的初始浓度 越低,分离提纯的成本就越高; ②红霉素的性质不很稳定,且发酵液容易被污染, 这就对能够采用的分离技术手段造成了严格的限 制; ③红霉素发酵液中杂质的浓度相对较高,其中一些 杂质的性质和红霉素很相似,用一些常规的分离 技术无法将它们分离以获得高纯度的红霉素产品 ④红霉素往往直接作为医药用品,需要符合特殊的 质量和安全要求。
四.红霉素的分离提取工艺
1.发酵液的预处理 2.红霉素分离提取的方法 (1)离子交换法 (2)有机溶剂萃取法 (3)膜分离法 3.浓缩与结晶 4.成品干燥
1、发酵液的预处理
在发酵生产中,发酵液中存在大量菌丝体、菌 种代谢产物、剩余培养基以及抗生素主要组分以 外的其他复合组分。所以,在抗生素提取、精制 之前,必须进行预处理、过滤,以除去这些干扰 物质。 预处理的方法完全取决于可分离物质的性质, 如对PH和热的稳定性、是蛋白质还是非蛋白质、 分子的质量和大小等等。具体方法主要有以下几 种:
(4)酸化缓冲液的处理:经中和的酸性缓冲提 取液保温35-45℃,加醋酸丁酯萃取,用10%NaOH 碱化,调pH至10.2-10.5,二次分级萃取,静置分 层,得到醋酸丁酯萃取液。经冷冻干燥,分装。
3、浓缩与结晶
在提取液中加入一定量的丙酮,冷却至-5℃,放置
后析出红霉素晶体。
结晶是指溶质自动从过饱和溶液中析出形成新相
红霉素的提取及分离纯化
一.红霉素简介
1.分子式 C37H67NO13 分子量 733 3.理化性质 红霉素是大环内酯类抗生素,培养液中同时产生红霉 素B及C等几种类似体,利用其对溶剂溶解度的不同加以除 去。本品为白色或淡黄色结晶性粉末,无臭、味苦,在空 气中有吸湿性,易溶于乙醇、氯仿、丙酮及醚等,微溶于 水。成盐后溶解度增加。在干燥状态下较稳定,水溶液在 冷藏下较稳定,室温时效价即逐渐降低。遇酸不稳定,在 微碱时较稳定,在pH4以下效价显著降低。
有机溶剂萃取法是利用红霉素在不同的酸碱度 下有不同的溶解性,在碱性条件下,红霉素易溶 于有机溶剂,而在酸性条件下能使红霉素红有机 溶剂中转移到酸性的缓冲液中,可以经过反复的 萃取,达到浓缩去杂的目的。 (1)发酵液处理:加0.1-0.2%甲醛溶液,4-6%的 硫酸锌,用15-20%的碱液调pH至8.2-8.8,过滤。 (2)滤液处理:加入适量醋酸丁酯,碱液调pH至 10-10.2,边加边搅拌。加入适量消乳剂。
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