水溶性有机溶剂-盐-水双相体系萃取头孢菌素C的方法技术

一种生物技术领域的水溶性有机溶剂-盐-水双相体系萃取头孢菌素C的方法，通过在头孢菌素C溶液中依次加入硫酸盐和酸，进一步加入水溶性有机溶剂后进行萃取，经静置或离心后将得到的两种液相分离，得到的上层或轻质液体即为萃取物。本发明专利技术无需使用大孔吸附树脂或离子交换树脂，也无需使用复杂的有机溶剂反应体系，操作方便，设备简单，收率和纯度较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种生物
的方法，具体是一种水溶性有机溶剂-盐-水 双相体系萃取头孢菌素C的方法。
技术介绍
临床上广泛使用的头孢菌素类抗生素是从头孢菌素C经半合成得到，而作为半合 成原料的头孢菌素C是由顶头孢霉菌经发酵制得。目前从发酵液中分离提取头孢菌素C 普遍使用大孔树脂吸附和离子交换相结合的方法，需要体积庞大的设备(如树脂柱)、价格 昂贵的分离介质(如大孔吸附树脂)，生产周期也较长，因此有必要发展简便的分离提取技 术。液-液萃取法广泛应用于青霉素G的提取，其方法是在青霉素G的发酵液(发酵液中 的液体成分主要是水)中加入疏水性有机溶剂(如乙酸乙酯、乙酸丁酯，这些有机溶剂在 水中的溶解度很小，加入水中的量稍大时，会与水分离，形成另外一层液相)，并加酸调节溶 液为酸性，青霉素G就转移到疏水性有机溶剂中，而有很多杂质留在水相，分去水相，有机 溶剂中的青霉素G就得到纯化，这样的操作步骤称为萃取。萃取得到的有机溶剂相中还可 以加入水，并加碱调节溶液为接近中性，青霉素G就转移到水中，一部分杂质留在有机溶剂 中，将有机溶剂分离，得到的水相中的青霉素G纯度又得以提高，这样的操作步骤称为反萃 取。反萃取得到的青霉素G水溶液还可以再次进行萃取。纯化青霉素G采用的液-液萃取 法取得很好的效果，被认为是最有希望的提取头孢菌素C的替代方法。但实行的困难在于， 头孢菌素C的疏水性与青霉素G不同，青霉素G的疏水性较强，在酸性条件下用疏水性有机 溶剂从水溶液中萃取青霉素G时，青霉素G可以溶于疏水性有机溶剂，从而被萃取到有机溶 剂中；而头孢菌素C的亲水性较强，几乎不溶于疏水性有机溶剂，疏水性有机溶剂萃取头孢 菌素C的收率很低，所以不能用此法提取。经对现有技术文献检索发现，由于头孢菌素C用溶剂萃取方法提取的难度大，有 关的研究论文不多，一般采用反应性萃取，即在萃取时加入能与头孢菌素C起化学反应的 物质，使溶液中的头孢菌素C通过化学反应增加疏水性，从而从水中被萃取到疏水性有机 溶剂中。典型的文献为《中国抗生素杂志》1997年第22卷第4期发表的两篇文章“头孢菌 素C反应性萃取的初步研究.I.萃取体系的选择”(第254-257页)和“头孢菌素C反应性 萃取的初步研究.II.萃取工艺条件”(第258-263页)。文献中提出，选择有机化合物季 铵盐类(相对分子质量250-600)为萃取剂，正辛醇为助溶剂，乙酸丁酯为稀释剂，水相中加 入氯化铵-氢氧化铵缓冲液，在PH 10萃取，头孢菌素C阴离子与季铵阳离子结合，疏水性 增强而进入有机相。有机相中的头孢菌素C可以用乙酸钠-乙酸缓冲液或氯化钠溶液反萃 取，将头孢菌素C萃取到水相。但这种方法采用的有机萃取体系复杂，成本高，效率较低，萃 取率60%左右，反萃取率低于15%。文献中的实验是用头孢菌素C锌盐溶于水中，再进行 萃取，不是直接从头孢菌素C发酵液中萃取，所以还需进一步检验其实用性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提供一种水溶性有机溶剂-盐-水双相体 系萃取头孢菌素C的方法，将水溶性有机溶剂和盐溶于水中，形成双相液相体系，用于提取 头孢菌素C ；本专利技术无需使用大孔吸附树脂或离子交换树脂，也无需使用复杂的有机溶剂 反应体系，操作方便，设备简单，收率和纯度较高。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术通过在头孢菌素C溶液中依次加入硫 酸盐和酸，进一步加入水溶性有机溶剂后进行萃取，经静置或离心后将得到的两种液相分 离，得到的上层或轻质液体即为萃取物。所述的头孢菌素C溶液是指头孢菌素C的发酵液或水溶液。所述的萃取在常温，即4_37°C环境下进行，每次时间为5-20min。所述的硫酸盐为硫酸钠、硫酸锌或硫酸锰，其重量(kg)为头孢菌素C溶液体积(L) 的 10% -45%。所述的酸为硫酸、盐酸或硝酸，其体积(L)为头孢菌素C溶液体积(L)的 0. 5% -5. 0%。所述的水溶性有机溶剂为丙酮、乙腈或四氢呋喃，其体积(L)为头孢菌素C溶液体 积(L)的 20% -200% ο所述的分离是指采用静置方式使液体分为两层，取上层轻质液体；或采用离心 方式使液体分层并取轻质部分。本专利技术通过向萃取后的头孢菌素C溶液中重复加入酸和水溶性有机溶剂并进行 萃取和分离以提高萃取收率。具体实施例方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施 例。实施例1取头孢菌素C钠盐3g，加入水40mL，搅拌溶解；加入七水硫酸锌20g，搅拌溶解；加 入硫酸2mL，加入水使体积为65mL ；再加入丙酮35mL，搅拌5min ；停止搅拌，静置IOminjf 体分为两层，上层72mL，下层^mL。上相中头孢菌素C浓度为下相中浓度的1. 2倍，上相中 头孢菌素C萃取收率为75.8%，纯度从82. 6 %提高到90. 5 %。实施例2取头孢菌素C钠盐3g，加入水50mL，搅拌溶解；加入一水硫酸锰^g，搅拌溶解；加 入硫酸2mL，加入水使体积为65mL ；再加入乙腈35mL，搅拌5min ；停止搅拌，静置lOmin，液 体分为两层，上层38mL，下层62mL。上相中头孢菌素C浓度为下相中浓度的3. 8倍，上相中 头孢菌素C萃取收率为70. 2%，纯度从79. 5%提高到88. 7%。实施例3取头孢菌素C钠盐2. Sg,加入水43mL，搅拌溶解；加入七水硫酸锌Mg，搅拌溶 解；加入硫酸1. 8mL，加入水使体积为60mL ；再加入乙腈40mL，搅拌5min ；停止搅拌，静置 lOmin，液体分为两层，上层44mL，下层56mL。上相中头孢菌素C浓度为下相中浓度的2. 6倍，上相中头孢菌素C萃取收率为67. 2%，纯度从77. 0%提高到88. 2%。实施例4取头孢菌素C钠盐2. 5g，加入水40mL，搅拌溶解；加入无水硫酸钠9g，搅拌溶解； 加入硫酸2. 5mL，加入水使体积为55mL ；再加入四氢呋喃45mL，搅拌5min ；停止搅拌，静置 lOmin，液体分为两层，上层48mL，下层52mL。上相中头孢菌素C浓度为下相中浓度的1.9 倍，上相中头孢菌素C萃取收率为63. 5%，纯度从81. 5%提高到89. 1%。实施例5取头孢菌素C钠盐2. 2g，加入水36mL，搅拌溶解；加入一水硫酸锰20g，搅拌溶解； 加入硫酸2. 2mL，加入水使体积为45mL ；再加入四氢呋喃55mL，搅拌5min ；停止搅拌，静置 lOmin，液体分为两层，上层56mL，下层44mL。上相中头孢菌素C浓度为下相中浓度的4. 2 倍，上相中头孢菌素C萃取收率为84. 3%，纯度从78. 5%提高到84. 6%。实施例6头孢菌素C发酵液过滤后得到的滤液3100mL，含有头孢菌素C (以钠盐计)65g， 加入七水硫酸锌750g，搅拌使硫酸锌溶解；加入硫酸llOmL、四氢呋喃2500mL，搅拌IOmin ； 停止搅拌，液体用离心机在4000r/min离心lOmin，液体分为两部分，轻液3350mL，重液 M90mL。轻液中头孢菌素C浓度为重液中浓度的2. 1倍，轻液中头孢菌素C萃取收率为 73. 7%。重液中加入硫酸60mL、四氢呋喃1500本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种水溶性有机溶剂－盐－水双相体系萃取头孢菌素Ｃ的方法，其特征在于，通过在头孢菌素Ｃ溶液中依次加入硫酸盐和酸，进一步加入水溶性有机溶剂后进行萃取，经静置或离心后将得到的两种液相分离，得到的上层或轻质液体即为萃取物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵凤生，周栩，张艳，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31