一种萃取-反萃取分离纯化杆菌肽的方法技术

本发明专利技术涉及生物化工技术领域，尤其是一种萃取

【技术实现步骤摘要】
一种萃取
‑
反萃取分离纯化杆菌肽的方法


[0001]本专利技术涉及一种杆菌肽处理利用技术，特别是一种萃取
‑
反萃取分离纯化杆菌肽的方法。

技术介绍

[0002]杆菌肽（bacitracin）是枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌发酵生产的次级代谢产物。作为一种由非核糖体肽合成酶合成的广谱多肽类抗生素，它由多种氨基酸结合而成，含A、Ay、B、C...G等多种组分，以A为主。杆菌肽是一种强杀菌剂，能强烈抑制革兰氏阳性菌，特别是梭状芽孢杆菌属、葡萄球菌属、链球菌属、棒状杆菌属和奈瑟球菌属等病原菌对其极为敏感，对耐青霉素的金黄色葡萄球菌也有较强的抑制作用。由于杆菌肽对人、动物和植物没有致病性，并难被胃肠道以及皮肤和粘膜表面吸收，因而常被用于治疗胃肠道感染，是人类医学、局部应用和外科手术后使用的最重要的抗生素之一。
[0003]国内外现有杆菌肽的提取不管是在实验室中还是工业生产中，常用的方法有吸附法、沉淀法、离子交换法或有机溶剂萃取法。这些方法大多存在所得产品生物效价低、总收率低等缺点。如郭淑芹等用离子交换法提取杆菌肽，所得产品生物效价仅为54U
·
mg
－１
（郭淑琴，魏景新．树脂吸附法提取杆菌肽的研究［Ｊ］．沈阳化工，1985（1）：3
‑
8）。刘咏用膜分离技术精制杆菌肽锌盐，所得产品生物活性也较低（刘咏．抗生素杆菌肽锌脱色提纯工艺研究［Ｄ］．天津：天津大学,2005）。除上述缺陷外，现有杆菌肽的萃取技术是使用萃取罐和反萃罐进行多次萃取与反萃，每一罐萃取完成之后进行下一罐混合溶液的萃取，无法实现萃取的连续操作。中国专利CN105504024A公开了一种杆菌肽及其锌盐的制备方法，该方法需要进行至少两次萃取才能得到杆菌肽萃取液，不仅过程复杂，且其收率最高仅为78.6%。
[0004]这种间断的工艺生产普遍存在以下问题：
①
各个操作动作是周期性变化的，操作比较麻烦，难于实行自控，而且两个周期之间往往有间歇待料时间，故设备利用率较低；
②
各次操作的条件变异较大，产品质量波动较大；
③
生产能力低、溶媒消耗高、安全性和产品质量得不到保证，在规模生产中的应用成本高。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供一种萃取
‑
反萃取杆菌肽的方法，此专利技术适宜工业化连续生产，在提高生产效率的同时，降低溶媒消耗，提高产品质量和收率，为后面进一步精制杆菌肽提供条件。
[0006]本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种萃取
‑
反萃取分离纯化杆菌肽的方法，包括以下步骤：a、配制4%
‑
10%浓度的碱液，用配制好的碱液将杆菌肽解析液pH调至4.0
‑
10.0；所述碱液优选氯化钾溶液、氢氧化钠溶液；
b、将杆菌肽解析液、有机溶媒、水相，分别按照300
‑
800L/h、100
‑
500L/h：100
‑
200L/h的流量加入萃取塔；其中，杆菌肽解析液和水相从萃取塔中部加入，有机溶媒从萃取塔底部加入；c、开启振荡器搅拌后，杆菌肽解析液、有机溶媒、水相充分混合后分离；杆菌肽转移至有机溶媒相中；萃取后剩余的的废水经萃取塔分层后排放，其中，有机溶媒相和废水相流出时的流量比与步骤（b）所述有机溶媒相和水相进料时的流量比相同，以保持有机溶媒相和水相分层稳定；d、连续进行反相萃取：（d1）按照（0.7
‑
1）:1的流量比，将萃取后的有机溶媒相与水相在微混合器中进行混合，静置分层，留取下层水相，剩余有机溶媒相进入下一工序；（d2）按照（0.4
‑
0.6）:1的流量比，将步骤（d1）所述有机溶媒相与水相在微混合器中进行混合，静置分层，留取下层水相，剩余有机溶媒相进入下一工序；（d3）按照（0.1
‑
0.3）:1的流量比，将步骤（d2）所述有机溶媒相与水相在微混合器中进行混合，静置分层，留取下层水相；所述水相为每次新加入的纯化水；e、合并d1
‑
d3工序所得下层水相，得到提纯的杆菌肽。
[0007]其中，步骤（d）中，在进行反相萃取之前，分别调节有机溶媒相和水相的PH为2.0
‑
3.5。
[0008]进一步地，所述有机溶媒为酯类、醇类，优选乙酸丁酯、异丁醇、正丁醇。
[0009]所述解析液制备步骤如下：（1）按1
‑
5BV/h用量比,向离子交换树脂中通入杆菌肽发酵液至吸附饱和；（2）按1
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5BV/h的用量比，通入碱液对饱和树脂进行解吸，收集上清液为杆菌肽解析液。
[0010]步骤（1）所述碱液优选氯化钾溶液、氢氧化钠溶液。
[0011]本专利技术的有益效果。
[0012]1、本专利技术利用杆菌肽在一定的pH条件下，在水相和溶媒相中分配系数不同，实现杆菌肽在水相及溶媒相中的不断转换，达到提纯的目的。首先，选择使用萃取塔进行连续逆流萃取，重相（水相物料）和轻相（溶媒相）分别从塔中间和塔底进入，逆流接触，在振荡器的搅拌带动下，增加传质面积，提高萃取效果。然后，溶媒相与水相进入微型混合器进行反萃，进一步增加萃取效率。
[0013]2、本专利技术步骤简单，实现了连续生产，仅仅通过液液萃取、反萃取操作，可得到色谱纯度达到79％以上的杆菌肽，且杆菌肽回收率达到89％以上，为杆菌肽后续进一步精制提供了条件，适用于工业生产。
[0014]3、本专利技术采用简单的萃取
‑
反萃取技术，相对于发酵罐，处理次数以及操作工时大为减少，操作简单，不需要消耗大量有机溶剂，废水废液排放量低，且使用的有机溶剂可回收利用，生产成本降低。
具体实施方式
[0015]下面结合具体的实施方式来对本专利技术的技术方案做进一步的限定，但要求保护的
范围不仅局限于所作的描述。
[0016]实施例1
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3萃取：取杆菌肽解析液，向其中加入氢氧化钠溶液调节至一定PH。将一定流量的杆菌肽解析液、有机溶媒和水依次加入萃取塔，其中，杆菌肽解析液和水从萃取塔中部加入，有机溶媒从萃取塔底部加入。开启震荡搅拌器，待杆菌肽解析液、有机溶媒和水充分混合后，把富含杆菌肽的有机溶媒相从轻相出口接入贮罐，得到杆菌肽萃取液。剩余废水相经萃取塔分层后由重相出口排出。
[0017]杆菌肽解析液、有机溶媒和水的流量，pH调节以及得到的杆菌肽萃取液体积如下表1所示：表1反萃：取上述杆菌肽萃取液（有机溶媒相），并按一定的流量比另取一定量的纯化水，分别调节杆菌肽萃取液和纯化水的pH，然后将杆菌肽萃取液和纯化水依次加入微混合器中，待两者充分混合后，静置30min,留取下层水相，剩余有机溶媒相进入下一工序；重新调节纯化水的流量以及纯化水和剩余有机溶媒相的PH，重复上述操做两次。合并三次水相即得纯化之后的杆菌肽。
[0018]三次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种萃取
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反萃取分离纯化杆菌肽的方法，其特征在于，包括以下步骤：a、配制4%
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10%浓度的碱液，用配制好的碱液将杆菌肽解析液pH调至4.0
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10.0；b、将杆菌肽解析液、有机溶媒、水，分别按照300
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800L/h、100
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500L/h：100
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200L/h的流量加入萃取塔；c、开启振荡器搅拌，杆菌肽解析液、有机溶媒、水相充分混合后分离，杆菌肽转移至有机溶媒相中；d、连续进行反相萃取：（d1）按照（0.7
‑
1）:1的流量比，将萃取后的有机溶媒相与水相在微混合器中进行混合，静置分层，留取下层水相，剩余有机溶媒相进入下一工序；（d2）按照（0.4
‑
0.6）:1的流量比，将步骤（d1）所述剩余有机溶媒相与水相在微混合器中进行混合，静置分层，留取下层水相，剩余有机溶媒相进入下一工序；（d3）按照（0.1
‑
0.3）:1的流量比，将步骤（d2）所述剩余有机溶媒相与水相在微混合器中进行混合，静置分层，留取下层水相；e、合并d1
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d3工序所得下层水相，得到提纯的杆菌肽。2.如权利要求1所述的萃取
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反萃取分离纯化杆菌肽的方法，其特征在于，步骤（c）中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红霞，李宁，张强，谷旭林，李志浩，张荣魁，寇文雪，韩笑笑，
申请(专利权)人：华北制药华胜有限公司，
类型：发明
国别省市：