螺旋霉素提取

关于螺旋霉素提取螺旋霉素理化性质及结构螺旋霉素（spiramycin）是十六碳大环内酯类抗生素，是由生二素链霉菌（S.ambofaciens）所产生的。螺旋霉素是多组分的抗生素，其主要成分有螺旋霉素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。其化学结构如图1所示。第2页,共20页，2024年2月25日，星期天图1第3页,共20页，2024年2月25日，星期天抗生素提取工艺提取的过程就是浓缩和纯化的过程，因为发酵液体积大，抗生素浓度低，用一步操作往往是不能满足要求的，因此提取常分几步进行。其中以第1步最为重要，因为第1步处理的体积最大，浓度最低。以后几步处理的体积小，浓度也高，操作易控制。在提取前，需进行发酵液的预处理，便于以后的提取。第4页,共20页，2024年2月25日，星期天抗生素常用提取方法溶酶萃取法、离子交换法、吸附法、沉淀法。一般采用溶酶萃取法，通过对发酵液的预处理，过滤再离心分离得到BA萃取液，洗净再提取分离得到磷酸缓冲液，再过滤结晶，真空干燥最后得到抗生素成品。第5页,共20页，2024年2月25日，星期天螺旋霉素提取方法螺旋霉素发酵液的提取采用溶酶萃取法，步骤如下：发酵液→净化液→滤液→水提液→水洗液→水提液→脱溶液→结晶液→湿晶体→干燥→成品→包装入库。第6页,共20页，2024年2月25日，星期天螺旋霉素的提取过程1.发酵液预处理：将发酵液加1.0%~1.5%的硫酸铝并调节pH值4.5~5.0，搅拌，静止，使蛋白质充分沉淀。2.过滤：发酵液首先通过板框过滤机过滤。各板框机的进料压力相同，过滤压力最初不得超过0.03MPa，待每个出料嘴都出料后可以提高至0.05MPa，滤速减慢，至0.10～0.15MPa，整批过滤完后，用3.5～4.0m3/次的水顶洗，用30%（V/V）低单位（400U/mL以下）酸水顶洗。接着过滤液由水输送至滤液贮池，滤液再通过泵送至混合萃取罐。第7页,共20页，2024年2月25日，星期天

3.醋酸丁酯提取：用5moL/LNaOH调过滤液pH值8.5～9.0，将醋酸丁酯泵入混合萃取罐。启动搅拌机搅拌（80~100r/min）混合后静置分层。若干小时后，如出现乳化层，则用高速离心机将丁酯相和水相分开。第8页,共20页，2024年2月25日，星期天

4.水洗：丁酯提取液由萃取罐泵送到水洗罐。然后用40℃、50%（V/V）无盐水洗涤2次，每次洗涤均间歇搅拌（转速80~100r/min）1min，重复3次，静置分层40～60min，当放水至乳化层为白色时为止。第9页,共20页，2024年2月25日，星期天

5.水提：水洗后再泵入水提灌。按水提液为30000～50000U/mL计算无盐水。用量：用1moL/L氯化氢和0.05mmoL/L磷酸二氢钠缓冲液调pH值为2.0～2.5，与丁酯提取液混合搅拌1min，重复3次，静置分层40~60min，分2次提取，合并2次水液，用真空泵抽到脱溶罐。第10页,共20页，2024年2月25日，星期天

6.脱丁酯：水提液通过真空泵缓缓输入脱丁酯罐。用1moL/L氢氧化钠回调pH值5.0～5.5，加碱液要慢，防止局部结膜，用0.02MPa干净空气和真空彻底去除，至无丁酯味为止，防止跑料。第11页,共20页，2024年2月25日，星期天

7.结晶：晶体成核可分为初级成核（没有待结晶物质以晶体形式存在）和二次成核（已有待结晶的物质以晶体形式存在）两类。螺旋霉素晶核大小测量困难，因为结晶过程中成核和晶体生长总是相耦合的，并且没有合适的条件可以保存它。光散射提供了一种估计核大小的有效方法，这种方法简便易行。利用光散射测量单分散性球形颗粒的粒径。第12页,共20页，2024年2月25日，星期天

螺旋霉素颗粒的真密度可以使用比重瓶法测量，因为螺旋霉素在正辛烷中的溶解度很小，而且正辛烷的密度较小，因此正辛烷可作为测量的流体介质，通过试验测得螺旋霉素的真密度为1.10g/cm3。第13页,共20页，2024年2月25日，星期天

8.干燥包装：将颗粒在真空干燥箱内真空度为99990Pa以下，水温80℃，每2h翻料1次，如有结块必须压碎。干燥时间10h左右，当水分达到15%以下时停止。干燥后进入最后包装阶段，将干粉分装于8kg的木桶或3kg的铁桶内，桶内用3层包装，塑料袋外层为1层牛皮纸，最内一层仍为塑料袋，用绳扎好。第14页,共20页，2024年2月25日，星期天结语在发酵液中，螺旋霉素的浓度很低，杂质浓度反而比其高出几十、几百倍，还有某些杂质及其结构与抗生素极为相似，这就更增加了提取的难度。发酵液中常含有残蛋白质、脂肪、无机盐、菌丝等，此外还有预处理时加入的硫酸铝、草酸等，成分极其复杂，因此抗生素的提取非常不易。合理地利用提取工艺，不仅可以降低螺旋霉素的生产成本，而且能够有效地提高螺旋霉素的产量。第15页,共20页，2024年2月25日，星期天抗生素结晶的几种常用方法1)蒸发结晶。使溶液在加压、常压或减压下加热蒸发除去一部分溶剂，以达到或维持溶液过饱和度，使晶体长大。2)化学反应结晶。加入反应剂或调节pH产生新物质,当该新物质的浓度超过它的溶解度时就有结晶析出。第16页,共20页，2024年2月25日，星期天

3)过饱和冷却结晶。使溶液冷却降温以维持一定过饱和度，不用除去溶剂,优点是能耗小设各构造及操作较简单，但生产速率和产率相应较低，难以自动控制。4)盐(溶)析结晶。加一种物质于溶液中，以便溶质的溶解度降低形成过饱和溶液而结晶。第17页,共20页，2024年2月25日，星期天

抗生素结晶体系介稳区第