一种氨基糖苷类抗生素的分离提纯方法技术

本发明专利技术公开了一种氨基糖苷类抗生素的分离提纯方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1陶瓷膜除悬浮物：将化学合成的氨基糖苷类抗生素母液通过陶瓷膜过滤设备过滤，得陶瓷膜透析液；步骤2连续色谱分离提纯：将陶瓷膜透析液进入连续色谱分离设备，把氨基糖苷类抗生素和杂质进行分离，对产品进行纯化，得氨基糖苷类抗生素溶液；步骤3蒸馏结晶：将连续色谱流出的氨基糖苷类抗生素溶液进行减压蒸馏，然后进行结晶，即可得到氨基糖苷类抗生素产品。本发明专利技术所述的氨基糖苷类抗生素的分离提纯方法，具有绿色环保、减少能耗、降低成本、资源回收利用及简化操作的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氨基糖苷类抗生素提取领域，特别涉及一种氨基糖苷类抗生素的分离提纯方法。
技术介绍
氨基糖苷类抗生素是由二个或三个氨基糖分子和一个非糖部分称苷元的氨基环醇通过醚键连接而成，分为天然和半合成两大类。天然来源的包括由链霉菌属培养液中提取获得的链霉素、卡那霉素、妥布霉素、新霉素、大观霉素等，由小单孢菌属培养液中提取获得的庆大霉素、西索米星、小诺米星等。人工半合成的主要有阿米卡星、奈替米星等。氨基糖苷类抗生素对于细菌的作用主要是抑制细菌蛋白质的合成，作用点在细胞30S核糖体亚单位的16SrRNA解码区的A部位。研究表明：此类药物可影响细菌蛋白质合成的全过程，妨碍初始复合物的合成，诱导细菌合成错误蛋白以及阻抑已合成蛋白的释放，从而导致细菌死亡。氨基糖苷类抗生素是临床上重要的一类抗感染药物，具有水溶性好、化学性质稳定、抗菌谱广、抗菌能力强和吸收排泄良好等特点，虽然近年受到口内酰胺类和喹诺酮类抗感染药物的挑战，但仍是治疗G菌和结核杆菌感染的首选药物一。对某些革兰阳性也有良好的杀菌作用。被用于治疗需氧革兰阴性杆菌所致的严重感染，如脑膜炎、呼吸道、泌尿道、皮肤软组织、胃肠道、烧伤、创伤及骨关节感染等。如图1所示，目前工业上对化学合成法制得的氨基糖苷类抗生素分离提纯的方法主要是先通过板框去除母液中的悬浮物，再将澄清的料液通过固定床树脂柱进行分离提纯，得到纯度较高的产品溶液再进行减压蒸发结晶。由于板框过滤精度较低会影响后一部的分离提纯的收率和纯度，固定床单树脂柱分离提纯氨基糖苷类抗生素水耗、碱耗等较大，处理效率较低；其主要方法流程图1所示；该工艺在进行单树脂柱分离提纯时，对物料的损耗较大，生产效率较低，另外经过两次结晶后，产品的收率低，产品纯度低，导致处理成本较大。
技术实现思路
针对目前氨基糖苷类抗生素分离提纯的收率及纯度低，并且成本大等缺点，本专利技术的目的在于基于连续色谱分离装置先进分离方法，提供一种改良的氨基糖苷类抗生素的分离提纯方法，以达到降低生产成本，简化生产方法、缩短生产周期、提高总收率的目的。为达到上述目的，本专利技术的提出的技术方案为：一种氨基糖苷类抗生素的分离提纯方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1陶瓷膜除悬浮物：将化学合成的氨基糖苷类抗生素母液通过陶瓷膜过滤设备过滤，得陶瓷膜透析液；步骤2连续色谱分离提纯：将陶瓷膜透析液进入连续色谱分离设备，把氨基糖苷类抗生素和杂质进行分离，对产品进行纯化，得氨基糖苷类抗生素溶液；步骤3蒸馏结晶：将连续色谱流出的氨基糖苷类抗生素溶液进行减压蒸馏，然后进行结晶，即可得到氨基糖苷类抗生素产品。优选的，步骤2所述的连续色谱分离提纯所采用的连续色谱分离提纯装置，包括30个分离单元，每个分离单元填充有弱酸性阳离子树脂，且将30个分离单元设计如下：进料区：包括五个分离单元，该区域分为串联原料进料区和串联的稀料进料区，所述的原料进料区包括2个分离单元，其中第一个分离单元进口连接原料液，第二个分离单元的出口连接稀液罐，所述的稀料进料区的进料为稀液罐料液；进料后水洗区：包括3个串联分离单元，位于进料区后，第一个分离单元进口进纯水，进料后水洗区流出液进入稀料罐中；0.4N氨水解析区：包括10个串联的分离单元，第一个分离单元进料为0.4N氨水；0.6N氨水解析区：包括六个分离单元，分成串联的两组，每三根为一组，每组进料为0.6N氨水；其中第一组为产品洗脱区，第一组第三个分离单元出料为产品氨基糖苷类抗生素；第二组为后杂洗脱区；解析后水洗区：包括六个分离单元组成，进料为纯水，分为三组，每组两根进行串联，其中中间那组采用反进纯水的方式；经过氨水解析后，树脂需要经过去离子水的冲洗，将树脂中残留的氨水全部洗出，使树脂的pH值达到8-9，才能进入进料区进行吸附。优选的，还包括对0.4N氨水解析区中解析液的第一个分离单元转动前5分钟取瞬时样，分析整个周期平均样的产品损失和杂质洗脱情况，分析瞬时样的杂质洗脱情况，是否达到进入0.6N氨水解析区的标准的步骤。优选的，还包括对0.6N氨水解析区第一个分离单元转动前5分钟取瞬时样，分析整个周期平均样的产品纯度，分析瞬时样的产品洗脱情况，是否达到进入解析后水洗的标准的步骤。优选的，还包括对解析后水洗区的第一个分离单元转动前5分钟取瞬时样，检测流出的废水pH值是否降到8-9的步骤。采用上述技术方案，本专利技术所述的氨基糖苷类抗生素的分离提纯方法，具有绿色环保、减少能耗、降低成本、资源回收利用及简化操作的优点；具体体现在：本专利技术方法对氨基糖苷类抗生素进行分离提纯，其优点在于：1)通过陶瓷膜系统对母液进行除悬浮物，其运行效率高，除悬浮物效果好，可以大幅提高母液的澄清度；2)在过滤该废水过程中，陶瓷膜过滤速度稳定，速度快，且陶瓷膜系统具有耐高温、耐酸碱、耐氧化等优点，因此在后续清洗过程中通过一定手段可以有效恢复通量；本专利技术方法采用的连续色谱分离提纯氨基糖苷类抗生素，其优点在于：1)因连续生产，中转罐及配套很小，设备紧凑，易于安装在任何位置，易与旧的生产过程和设备匹配，占地仅为相同规模的10％左右；2)相对固定床系统，树脂用量可减少约85％；由于采用逆流再生方式和接近当量比的再生剂，使再生剂的用量大幅度减少，洗涤水的用量最高可节约50-60％；3)同时可去除或者分离具有不同特性的物质，因此可将复杂的方法简单化；4)根据生产过程的需要随流入流体的质量和流量的变化可自动调节旋转速度；因此能保证经济上最佳状态下运行；5)根据生产过程要求，流体的流向可联接成逆流或者并流方式；6)由于采用多个分离单元，可灵活变更生产方法流程。附图说明图1为现有技术氨基糖苷类抗生素的分离提纯方法示意图；图2为本专利技术所述的氨基糖苷类抗生素的分离提纯方法示意图；图3为本专利技术所述的连续色谱分离提纯装置结构示意图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图2所示，本专利技术方法先将氨基糖苷类抗生素反应液废水经过陶瓷膜过滤后，进入连续色谱分离设备，吸附其中的氨基糖苷类抗生素后用氨水分步解吸，得到产品溶液，然后对产品溶液进行减压蒸发结晶。具体操作过程如下：步骤1陶瓷膜系统除悬浮物所用料液为氨基糖苷类抗生素反应母液，温度25℃，压力2bar，共进行了3批次实验，具体结果如表2：表2陶瓷膜过滤实验数据批次过滤时间/h进料液/KG透析液/KG产水率平均膜通量/LMH16.92726.598.1％15127.5373697.8％14936.61817.798.3％146从实验数据可以看出采用陶瓷膜过滤该废水具有过滤速度快，产水率高等优点，可以保证系统的连续运行。步骤2连续色谱分离提纯及蒸发结晶如图3所示，本实例所采用的树脂为弱酸性阳离子树脂，根据前期单柱实验的经验，每根树脂的填充量为200ml；分为以下几个分段区：进料区(4-8#)：该区域分为原料进料区(4-5#)和稀料进料区(6-8#)，稀料区为原料进料区的吸附余液和进料后水洗区的水洗液；控制原料进料的流速，使进料区的分离单元处于饱和状态，控制稀料进料区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨基糖苷类抗生素的分离提纯方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1陶瓷膜除悬浮物：将化学合成的氨基糖苷类抗生素母液通过陶瓷膜过滤设备过滤，得陶瓷膜透析液；步骤2连续色谱分离提纯：将陶瓷膜透析液进入连续色谱分离设备，把氨基糖苷类抗生素和杂质进行分离，对产品进行纯化，得氨基糖苷类抗生素溶液；步骤3蒸馏结晶：将连续色谱流出的氨基糖苷类抗生素溶液进行减压蒸馏，然后进行结晶，即可得到氨基糖苷类抗生素产品。

【技术特征摘要】
1.一种氨基糖苷类抗生素的分离提纯方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1陶瓷膜除悬浮物：将化学合成的氨基糖苷类抗生素母液通过陶瓷膜过滤设备过滤，得陶瓷膜透析液；步骤2连续色谱分离提纯：将陶瓷膜透析液进入连续色谱分离设备，把氨基糖苷类抗生素和杂质进行分离，对产品进行纯化，得氨基糖苷类抗生素溶液；步骤3蒸馏结晶：将连续色谱流出的氨基糖苷类抗生素溶液进行减压蒸馏，然后进行结晶，即可得到氨基糖苷类抗生素产品。2.根据权利要求1所述的一种氨基糖苷类抗生素的分离提纯方法，其特征在于，步骤2所述的连续色谱分离提纯所采用的连续色谱分离提纯装置，包括30个分离单元，每个分离单元填充有弱酸性阳离子树脂，且将30个分离单元设计如下：进料区：包括五个分离单元，该区域分为串联原料进料区和串联的稀料进料区，所述的原料进料区包括2个分离单元，其中第一个分离单元进口连接原料液，第二个分离单元的出口连接稀液罐，所述的稀料进料区的进料为稀液罐料液；进料后水洗区：包括3个串联分离单元，位于进料区后，第一个分离单元进口进纯水，进料后水洗区流出液进入稀料罐中；0.4N氨水解析区：包括10个串联的分离单元，第一个分离单元进料为0.4N氨水；0.6N氨水解析区：包括六个...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙洪贵，李振峰，李霞，张松北，
申请(专利权)人：厦门世达膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35