本发明专利技术属于生物分离工程领域，具体涉及一种利用循环萃取工艺连续提取发酵液中AD和/或ADD的工艺。本发明专利技术所述的工艺，在加入萃取溶剂进行液-液相萃取，收集上层萃取相输出，而下层萃余相则停留在所述萃取反应器中继续循环上述萃取操作；将输出的萃取相物质加热后，将其中的萃取溶剂蒸发为气态，并将回收的蒸气冷凝为液态后回流至萃取反应器中重复循环操作，同时收集浓缩粗品；并重复步骤上述循环及萃取的过程。本发明专利技术所述的工艺通过单级萃取设备实现了多级萃取工艺的效果，同时只需使用一批次的新鲜萃取液即可完成，而且在萃取液的回收处理方面能耗较低、溶剂回收成本低，同时减少整个系统的设备数量、减少占地面积。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物分离工程领域，具体涉及一种利用循环萃取工艺连续提取发酵液中AD和/或ADD的工艺。
技术介绍
雄留-4-烯_3· 17- 二酮(androst-4-ene_3，17-dione,简称雄烯二酮、AD )和雄留-I, -4- 二烯-3. 17- 二酮(androsta-1, 4-diene_3, 17-dione,简称雄二烯二酮、ADD)均是重要的甾类药物中间体，绝大多数的甾体激素类药物都是以AD和/或ADD作为基础原料进行生产的。到目前为止，AD及ADD的制备方法主要是化学合成法和微生物转化法。由于化学合成法耗材多、污染大、成本高，所以微生物降解植物留醇转化法成为主流。到目前为止，分枝杆菌iMycobacteriund MB3683和MB3605是比较常用的AD和/或ADD的生产菌株，常规的生产方法是先在适当的培养基中培养菌体，然后将菌体移至含有留醇类物质的发酵罐中，经过大约120-168小时的生物转化生产AD和/或ADD，然后用适当的有机溶对AD和/或ADD进行萃取、分离、结晶并精制，即可得到白色的结晶粉末状的AD和/或ADD。受限于留醇类物质在水溶性的培养基中的溶解度，微生物对留醇的利用率低，因而导致发酵周期较长，且AD和/或ADD的有效转化率不高。针对上述问题，现有技术中一般都采用双相发酵系统，即有机相一水相发酵系统，生物转化后的AD和/或ADD集中在有机相，而水相中几乎没有AD和/或ADD，发酵结束后采用现代萃取技术将AD和/或ADD分离出来，然后进行纯化和结晶，即成为产品。 在现有的制备AD和/或ADD的工艺中，存在两个亟待解决的问题 一、现有技术中，发酵液中的AD和/或ADD的提取一般均是先采用分批萃取的方法，采用有机溶剂对发酵液有机相进行多次的萃取后，再分别合并每次萃取的萃取液，整体进行减压回收溶剂后即得所需的AD和/或ADD的粗品。中国专利文献CN1639354A中的萃取ADD的实施例中，公开了先用6L的乙酸乙酯加入到含16%V/V油相的3L发酵液中，振荡分层，并移出乙酸乙酯层；再向移出的水层中加入4L的乙酸乙酯，再进行振荡分层，再移出乙酸乙酯层，合并两次移出的乙酸乙酯层，减压回收乙酸乙酯，得到O. 45L油层。并向油层中加入I. 25L正己烷混匀，随后用2. OL的甲醇萃取油一正己烷混合溶液两次，并将两次得到的萃取液合并且蒸干，得到50g纯度为30-40%的ADD粗品，粗品颜色为黄褐色。中国专利文献CN1712410A公开了一种用乙醇为溶剂萃取AD的方法，该方法先加盐将发酵液进行油水分层处理,并收集油相，随后用I :1 (V/V)的乙醇对油相进行分批萃取4 5次，收集每次萃取操作得到的乙醇萃取液，蒸干并回收乙醇，得到AD粗品，然后再进行后续的粗品结晶及纯化。以上涉及的萃取AD和/或ADD的方法均是采用分批萃取的方式，分批萃取需要经过多次萃取才能将AD和/或ADD萃取完全，不仅需要消耗很大量的溶剂，而且需要大容积的萃取设备才能完成，此外，回收溶剂的能耗较大，如果涉及的溶剂种类较多则会造成回收步骤复杂，溶剂在萃取过程损失率大，不利于大规模的生产的成本控制等问题。二、经过多次分批萃取后的粗品的后续除杂质和精制纯化的工艺流程比较复杂，而且收率较低。中国专利文献CN1639354A中提及到的精制ADD的方法中，50g含量为40%的ADD粗品经过三次重复结晶操作才得到14g左右的纯化成品，收率仅为不到30%、收率较低；而且整个精制纯化的过程步骤比较繁琐，整个工艺涉及的溶剂种类较多，且用量较大，溶剂回收的工艺复杂，不利于大规模的生产。而中国专利文献CN1712410A中提到的精制AD的方法中，20kg的粗品经过溶解、结晶、再溶解、再结晶的两次重复操作，也只得到8kg的成品，收率也只能达到40%。现有技术中，液-液相物质的分离提取操作多采用萃取的方式进行，所述萃取工艺最基本的操作是单级萃取，即是使料液与萃取剂在混合过程中密切接触，让被萃取组分通过相际界面进入萃取剂中，直到组分在两相间的分配基本达到平衡，并分离成为两层液体，即由萃取剂转变成的萃取相和由料液转变成的萃余相，随即分离并分别收集萃取相与萃余相至相应的储罐中进行后续处理，即完成所述的单级萃取操作。但是单级萃取对给定组分所能达到的萃取率较低，往往不能满足工艺要求。为了提高萃取率，现有工艺中常采用的是多级萃取操作，即设置多级串联的萃取反应器，初始料液以及各级萃余相在各个萃取反应器中都与新鲜的萃取剂接触，各级萃余相顺次输入至下一级反应器中完成新一轮萃取操作，其优点是可达较高萃取率，但缺点是新鲜萃取剂用量极大，不仅萃取液平均浓度较低，而且大批萃取液的回收处理能耗极大，且多级萃取反应器串联使得整套设备系统的占地面积及工业能耗较大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中发酵液中的AD和/或ADD提取及分离纯化效率较低的问题，进而提供一种可循环提取发酵液中AD和/或ADD的工艺。本专利技术所要解决的第二个技术问题是现有技术中单级萃取操作萃取效率较低、而多级萃取操作萃取剂用量较大、设备系统占地面积较大的问题，进而提供一种单级可循环的萃取工艺，以及使用该工艺循环提取发酵液中AD和/或ADD的方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所述的可循环提取发酵液中AD和/或ADD的工艺，包括如下步骤 (I )、向含有AD和/或ADD的发酵液中添加无机盐并加热进行破乳处理，使发酵液油水分层，并弃除水层，将油层输入至萃取反应器中；也可以先加热油层，进一步去除油层中的水分； (2)、向萃取反应器中收集到得油层中加入萃取溶剂进行液-液相萃取，并收集上层萃取相输出，而下层萃余相则停留在所述萃取反应器中继续循环上述萃取操作； 而萃取后的残油通过去除残存的菌渣和固体悬浮颗粒，回收再利用； (3)、将步骤(2)中输出的萃取相进行加热，将其中的萃取溶剂蒸发为气态，并将回收的蒸气冷凝为液态后作为循环萃取剂回流至步骤(2)的萃取反应器中重复步骤(2)的操作，同时收集剩余的浓缩液得到浓缩粗品； 并重复步骤(2)- (3)的过程，当步骤(2)中油层中的AD和/或ADD含量小于O. 5%时，停止步骤(2)的萃取操作； (4)、待所有发酵液均完成萃取操作后，向步骤(3)中得到的浓缩粗品中加入去油溶剂，过滤、烘干、分离并收集固体产物，即得所需的AD和/或ADD粗品。所述步骤(3)中还包括将收集的剩余浓缩液进一步减压浓缩的步骤，将其中残余的萃取溶剂蒸发为气态，并将回收的气态溶剂冷凝为液态后作为循环萃取剂回流至步骤(2)的反应器中重复步骤(2)的操作，同时收集剩余物质即为所需的浓缩粗品。进一步的，所述步骤(4)之后还包括将所述含有AD和/或ADD粗品结晶的步骤 (5)、向步骤(4)中收集得到的浓缩粗品中加入萃取溶剂完全溶解，，加入活性炭搅拌并进行抽滤处理，收集液相，并进行减压浓缩结晶处理，烘干即得含有AD和/或ADD的成品晶体。所述萃取溶剂以粗品体积的5-10倍为宜，所加入的活性炭与所述混合液的重量 体积比以O. 5-3%ff/V为最佳，减压浓缩至液体与固体物料比为1:1时停止浓缩。进一步的，所述步骤(5)之后还包括将所述含有AD和/或ADD的成品晶体分离纯化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可循环提取发酵液中AD和/或ADD的工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）、向含有AD和/或ADD的发酵液中添加无机盐并加热进行破乳处理，使发酵液油水分层，并弃除水层，将油层输入至萃取反应器中；（2）、向萃取反应器中收集到得油层中加入萃取溶剂进行液？液相萃取，并收集上层萃取相输出，而下层萃余相则停留在所述萃取反应器中继续循环上述萃取操作；（3）、将步骤（2）中输出的萃取相进行加热，将其中的萃取溶剂蒸发为气态，并将回收的蒸气冷凝为液态后作为循环萃取剂回流至步骤（2）的萃取反应器中重复步骤（2）的操作，同时收集剩余的浓缩液得到浓缩粗品；并重复步骤（2）？（3）的过程，当步骤（2）中油层中的AD和/或ADD含量小于0.5%时，停止步骤（2）的萃取操作；（4）、待所有发酵液均完成萃取操作后，向步骤（3）中得到的浓缩粗品中加入去油溶剂，过滤、烘干、分离并收集固体产物，即得所需的AD和/或ADD粗品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林智德，毕锡阳，张雅娟，王宏辉，辜丹锋，周淑钿，
申请(专利权)人：广东本科生物工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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