《培训分离纯化》PPT课件

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1、硫氰酸红霉素的提取及分离纯化1990年以前我国的氰酸红霉素主要以进口为主，几乎没有厂家生产。近年来，随着我国医药工业的发展，尤其是大环内酯类抗生素产量剧增和技术水平的提高，使我国一跃成为红霉素主要生产国和出口国。硫氰酸红霉素成为重要的出口型商品。其原因主要是：一、硫氰酸红霉素可作为生产红霉素、琥乙红霉素、罗红霉素、克拉霉素等药品的原料。二、硫氰酸红霉素在国外主要用作兽药，用于防治家禽的慢性呼吸道感染。一、背景介绍近些年来，随着我国医疗体制改革的深入，人们用药开支日益增长，市场上对疗效好且价格便宜的药品需求旺盛，而红霉素类药

2、物作为大众化的消炎药，需求量更是剧增。同时，世界各国对红霉素衍生物的开发迅速。在国内，如目前市场上畅销的利君沙(琥乙红霉素)、阿齐霉素、罗红霉素、地红霉素、氟红霉素、红霉素碳酸乙酯、去氧红霉素等均为红霉素类药物，而硫氰酸红霉素又是生产这些药物的原料，其生产水平的高低和质量的好坏就显得尤为关键。硫氰酸红霉素是红霉素的中间盐，其商品名为高力霉素。该品为白色或类内白色的结晶性粉末，无臭、味苦，易溶于甲醇或乙醇中，微溶于水或氯仿中。通常，工业上生产硫氰酸红霉素是将红霉素的发酵液经过滤、萃取后与KSCN(或NaSCN)溶液反应、结晶

3、，再离心得到结晶性粉末，干燥后即为硫氰酸红霉素成品。二、硫氰酸红霉素简介目前，国内生产硫氰酸红霉素的厂家主要有西安利君、宁夏启元、沈阳同联和河南天方等。在生产工艺方面，一般是先利用红霉素萃取液生产出硫氰酸红霉素，再将硫氰酸红霉素经碱化、结晶得到红霉素的工艺路线。因而红霉素滤洗液的萃取效率就成为硫氰酸红霉素提取及生产的关键环节。三、硫氰酸红霉素的提取及分离纯化菌种孢子制备种子制备发酵发酵液预处理提取及精制成品包装在抗生素生产过程中一般将微生物发酵和酶反应过程称为“上游过程”，而与之相应的产物回收、粗分离、纯化及精

4、制等后续过程就称之为“下游过程”，或称之为生化分离和纯化过程。抗生素的生产工艺流程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。1、发酵液的预处理在

5、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：1.1加热法加热法是最简单和价廉的预处理方法，即把悬浮液加热到所需温度并保温适当时间。加热可降低液体的黏度，根据流体力学的原理，滤液通过滤饼的速率与液体的黏度成反比，可见降低液体黏度可有效提高过滤速率；同时，在适当温度和受热时间

6、下可使蛋白质凝聚，形成较大颗粒的凝聚物，进一步改善了发酵液的过滤特性。使用加热法时必须严格控制加热温度和时间。首先，加热的温度必须控制在不影响目的产物活性的范围内；其次，温度过高或时间过长，会使细胞溶解，胞内物质外溢，增加发酵液的复杂性，影响产物后续的分离与纯化。因此，加热法的关键取决于产品的热稳定性。1.2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。此法是发酵工业中发酵液预处理较常用的方法之一。对于Aa、Pro等两性物质，在等电点时，其溶解度最小，这就是

7、等电沉淀法。例如，在味精生产中，利用等电点（PH3.22）沉淀法提取谷氨酸；在膜过滤中，发酵液中的大分子物质容易与膜发生吸附，通过调整PH值改变易吸附分子的电荷性质，即可减少堵塞和污染。1.3凝聚与絮凝胶体颗粒的聚集称为凝聚或絮凝。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，常用于菌体细小而且粘度大的发酵液的预处理中。目前国内大部分药厂采用硫酸锌作为预处理凝聚剂，即利用锌离子和蛋白质反应沉淀起到絮凝的效果，然后利用板框压滤机完成红霉素发酵液的分离。但大量的硫酸锌的化合

8、物进入发酵的废渣和废水之中，含锌离子的红霉素菌渣作饲料有毒性，用于土壤施肥则使土地板结，不能综合利用。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。1.4加入助滤剂常用的助滤剂硅藻土、纤维素、石棉粉、白土、炭粒