螺旋霉素提取

關于螺旋霉素提取螺旋霉素理化性質及結構螺旋霉素（spiramycin）是十六碳大環(huán)內酯類抗生素，是由生二素鏈霉菌（S.ambofaciens）所產生的。螺旋霉素是多組分的抗生素，其主要成分有螺旋霉素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。其化學結構如圖1所示。第2頁,共20頁，2024年2月25日，星期天圖1第3頁,共20頁，2024年2月25日，星期天抗生素提取工藝提取的過程就是濃縮和純化的過程，因為發(fā)酵液體積大，抗生素濃度低，用一步操作往往是不能滿足要求的，因此提取常分幾步進行。其中以第1步最為重要，因為第1步處理的體積最大，濃度最低。以后幾步處理的體積小，濃度也高，操作易控制。在提取前，需進行發(fā)酵液的預處理，便于以后的提取。第4頁,共20頁，2024年2月25日，星期天抗生素常用提取方法溶酶萃取法、離子交換法、吸附法、沉淀法。一般采用溶酶萃取法，通過對發(fā)酵液的預處理，過濾再離心分離得到BA萃取液，洗凈再提取分離得到磷酸緩沖液，再過濾結晶，真空干燥最后得到抗生素成品。第5頁,共20頁，2024年2月25日，星期天螺旋霉素提取方法螺旋霉素發(fā)酵液的提取采用溶酶萃取法，步驟如下：發(fā)酵液→凈化液→濾液→水提液→水洗液→水提液→脫溶液→結晶液→濕晶體→干燥→成品→包裝入庫。第6頁,共20頁，2024年2月25日，星期天螺旋霉素的提取過程1.發(fā)酵液預處理：將發(fā)酵液加1.0%~1.5%的硫酸鋁并調節(jié)pH值4.5~5.0，攪拌，靜止，使蛋白質充分沉淀。2.過濾：發(fā)酵液首先通過板框過濾機過濾。各板框機的進料壓力相同，過濾壓力最初不得超過0.03MPa，待每個出料嘴都出料后可以提高至0.05MPa，濾速減慢，至0.10～0.15MPa，整批過濾完后，用3.5～4.0m3/次的水頂洗，用30%（V/V）低單位（400U/mL以下）酸水頂洗。接著過濾液由水輸送至濾液貯池，濾液再通過泵送至混合萃取罐。第7頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

3.醋酸丁酯提?。河?moL/LNaOH調過濾液pH值8.5～9.0，將醋酸丁酯泵入混合萃取罐。啟動攪拌機攪拌（80~100r/min）混合后靜置分層。若干小時后，如出現(xiàn)乳化層，則用高速離心機將丁酯相和水相分開。第8頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

4.水洗：丁酯提取液由萃取罐泵送到水洗罐。然后用40℃、50%（V/V）無鹽水洗滌2次，每次洗滌均間歇攪拌（轉速80~100r/min）1min，重復3次，靜置分層40～60min，當放水至乳化層為白色時為止。第9頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

5.水提：水洗后再泵入水提灌。按水提液為30000～50000U/mL計算無鹽水。用量：用1moL/L氯化氫和0.05mmoL/L磷酸二氫鈉緩沖液調pH值為2.0～2.5，與丁酯提取液混合攪拌1min，重復3次，靜置分層40~60min，分2次提取，合并2次水液，用真空泵抽到脫溶罐。第10頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

6.脫丁酯：水提液通過真空泵緩緩輸入脫丁酯罐。用1moL/L氫氧化鈉回調pH值5.0～5.5，加堿液要慢，防止局部結膜，用0.02MPa干凈空氣和真空徹底去除，至無丁酯味為止，防止跑料。第11頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

7.結晶：晶體成核可分為初級成核（沒有待結晶物質以晶體形式存在）和二次成核（已有待結晶的物質以晶體形式存在）兩類。螺旋霉素晶核大小測量困難，因為結晶過程中成核和晶體生長總是相耦合的，并且沒有合適的條件可以保存它。光散射提供了一種估計核大小的有效方法，這種方法簡便易行。利用光散射測量單分散性球形顆粒的粒徑。第12頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

螺旋霉素顆粒的真密度可以使用比重瓶法測量，因為螺旋霉素在正辛烷中的溶解度很小，而且正辛烷的密度較小，因此正辛烷可作為測量的流體介質，通過試驗測得螺旋霉素的真密度為1.10g/cm3。第13頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

8.干燥包裝：將顆粒在真空干燥箱內真空度為99990Pa以下，水溫80℃，每2h翻料1次，如有結塊必須壓碎。干燥時間10h左右，當水分達到15%以下時停止。干燥后進入最后包裝階段，將干粉分裝于8kg的木桶或3kg的鐵桶內，桶內用3層包裝，塑料袋外層為1層牛皮紙，最內一層仍為塑料袋，用繩扎好。第14頁,共20頁，2024年2月25日，星期天結語在發(fā)酵液中，螺旋霉素的濃度很低，雜質濃度反而比其高出幾十、幾百倍，還有某些雜質及其結構與抗生素極為相似，這就更增加了提取的難度。發(fā)酵液中常含有殘蛋白質、脂肪、無機鹽、菌絲等，此外還有預處理時加入的硫酸鋁、草酸等，成分極其復雜，因此抗生素的提取非常不易。合理地利用提取工藝，不僅可以降低螺旋霉素的生產成本，而且能夠有效地提高螺旋霉素的產量。第15頁,共20頁，2024年2月25日，星期天抗生素結晶的幾種常用方法1)蒸發(fā)結晶。使溶液在加壓、常壓或減壓下加熱蒸發(fā)除去一部分溶劑，以達到或維持溶液過飽和度，使晶體長大。2)化學反應結晶。加入反應劑或調節(jié)pH產生新物質,當該新物質的濃度超過它的溶解度時就有結晶析出。第16頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

3)過飽和冷卻結晶。使溶液冷卻降溫以維持一定過飽和度，不用除去溶劑,優(yōu)點是能耗小設各構造及操作較簡單，但生產速率和產率相應較低，難以自動控制。4)鹽(溶)析結晶。加一種物質于溶液中，以便溶質的溶解度降低形成過飽和溶液而結晶。第17頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

抗生素結晶體系介穩(wěn)區(qū)第