一種從頭孢菌素c樹脂吸附廢液中回收dcpc的方法
【技術領域】:
[0001] 本發(fā)明屬于化學制藥領域,具體涉及一種采用樹脂從頭孢菌素C樹脂吸附廢液中 回收DCPC的方法。
【背景技術】:
[0002] 頭孢菌素C是半合成頭孢類抗生素中間體7-氨基頭孢烷酸(簡稱7-ACA)的原料。 目前頭孢菌素C的生產一般由頂頭孢霉菌經三級或四級發(fā)酵后進行固-液分離,得到澄清 的上清液,然后經過兩步到三步的樹脂處理去除頭孢菌素C類似物及色素等雜質,所得溶 液直接進行酶法裂解生產7-ACA。
[0003] 頭孢菌素C發(fā)酵液經固-液分離得到澄清上清液后,經過苯乙烯-二乙烯苯的 大孔吸附樹脂,對發(fā)酵液中的頭孢菌素C (以下簡稱CPC)進行提取并純化,將CPC選擇性 的吸附在樹脂上,可溶性蛋白、色素及對組分純度有影響的去乙酰氧基頭孢菌素C(簡稱 DO-CPC)和去乙酰頭孢菌素C(DCPC)等雜質進入到吸附殘液中,之后通過解吸劑解吸大孔 吸附樹脂得到純度較高的CPC原料進入下一步工藝過程。吸附殘液中組分主要有少量可溶 性的蛋白及色素,8-15%左右的DCPC和1% -3%左右的DOCPC。DCPC的理化性質與頭孢菌 素C極其近似,對葡萄菌和傷寒沙門菌具有抗菌活力,其經過去乙酰酯酶裂解后可用于生 產D-7ACA。目前各生產廠家的吸附殘液都沒有回收其中的DCPC,直接排放到廢水系統(tǒng)中, 這樣不僅污染環(huán)境,而且造成了資源的極大浪費。
[0004] USP3926729公開的方法是使用大孔強堿陰離子交換樹脂等吸附DCPC,該方法使 用的大孔強堿陰離子交換樹脂吸附容量低,強堿樹脂本身再生困難且再生劑耗量大,對于 一些非離子型的色素雜質脫色效果也比較差。于海軍(去乙酰頭孢C的分離純化,《化工學 報》,2010,61)提到了利用粒徑分布為0. 27-1. 70_的煤質顆?;钚蕴繛槲絼┻M行DCPC 的吸附分離,該方法存在以下缺陷:(1)使用顆?;钚蕴课饺萘康停ㄖ挥衛(wèi)lg/L)、且解吸 再生需耗用有機溶劑,對環(huán)境造成二次污染且提取成本高;(2)使用陰離子交換樹脂處理 后將DC直接吸附在樹脂上然后再解吸,這樣增加了運行的成本并且在解吸過程中色素也 會同時與DC進入后續(xù)工藝中,造成產品色級及純度的不合格。專利200910050248使用大 孔苯乙烯型非極性吸附樹脂吸附CPC,再經過凝膠型強堿II型陰離子交換樹脂處理純化 DCPC,該方法存在缺陷:(1)強堿II型樹脂交換容量較小且脫色效果差,會導致主產品CPC 的質量下降;(2)樹脂轉型過程中產生的氯離子對酶的裂解產生干擾因素,導致酶活的下 降及壽命的降低;(3)對強堿II型樹脂進行解吸得到DC產品同時,色素雜質及被樹脂吸附 的CPC也會同時進入到產品,導致產品的質量較差。因此,現有技術中關于回收DCPC的方 法均不利于在工業(yè)化生產中的推廣和應用。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明提供了一種從頭孢菌素C樹脂吸附殘液中回收DCPC的方法,具體是,采用 陰離子交換樹脂1先去除殘存在吸附殘液中的無機陰離子尤其是硫酸根離子(經過實驗 證明,硫酸根離子的存在會對大孔吸附樹脂吸附DCPC產生較大的干擾);之后的料液以大 孔吸附樹脂為吸附劑,以鹽溶液為洗脫劑,洗脫液經過陰離子交換樹脂2進行脫色處理后 直接進行納濾濃縮,再經過裂解、結晶、干燥等工藝,可得到純度多98%,色級大于4號的 D-7ACA合格品。該工藝樹脂提取收率彡85%,總工藝收率彡45%。
[0006] 本發(fā)明所述方法主要包括以下步驟:
[0007] 1)陰離子交換樹脂1脫鹽:調節(jié)頭孢菌素C樹脂吸附殘液的pH值,以一定的流速 自上而下通過陰離子交換樹脂1,當樹脂柱流出液中檢測有硫酸根泄漏時,停止樹脂吸附, 收集流出液記為除鹽液。
[0008] 2)樹脂吸附、解吸:調節(jié)步驟1)中得到的除鹽液的pH值,以一定的流速自上而下 通過大孔吸附樹脂,當樹脂柱流出液中含DCPC效價為進口的0. 5-3 %,優(yōu)選1 %時,停止樹 脂吸附。完成吸附的樹脂,用一定體積、一定濃度的解吸液,以一定的流速自上而下解吸樹 月旨,收集流出液記為解吸液。
[0009] 3)陰離子交換樹脂2脫色:步驟2)中得到的解吸液以一定的流速自上而下通過 陰離子交換樹脂2,當樹脂柱流出液透光度小于94% (T440nm),停止樹脂脫色,收集流出液 記為脫色液。
[0010] 4)濃縮:步驟3)中的得到的脫色液通過納濾膜濃縮或反滲透膜濃縮得濃縮液; 濃縮液經過去乙酰酯酶裂解后經結晶與干燥,其工藝過程按照目前生產中的工藝流程即 可。(結晶:將濃縮液用鹽酸調pH至4. 0左右結晶,之后用離心機離心或者抽濾機抽濾得 D-7ACA結晶;將D-7ACA結晶置于干燥器中干燥得最終產品。)
[0011] 所述的陰離子交換樹脂1為強堿陰離子交換樹脂或者弱堿陰離子交換樹脂;
[0012] 所述的頭孢菌素C樹脂吸附殘液通過陰離子交換樹脂1的pH為2. 5-3. 5 ;
[0013] 所述的通過殘液通過陰離子交換樹脂1的流速為2-5BV/h ;
[0014] 所述的大孔吸附樹脂為大孔苯乙烯-二乙烯苯樹脂;
[0015] 所述的大孔吸附樹脂吸附除鹽液的pH為2-5。
[0016] 所述的除鹽液通過大孔吸附樹脂層的流速為l-10BV/h ;
[0017] 所述的樹脂解吸劑為碳酸氫鈉、醋酸鈉、氯化鈉中的一種;
[0018] 所述的樹脂解吸劑的濃度為0. 1 % -2% ;
[0019] 所述的樹脂解吸劑的體積為1-3BV ;
[0020] 所述的樹脂解吸劑的流速為l-5BV/h ;
[0021] 所述的陰離子交換樹脂2為弱堿型陰離子交換樹脂;
[0022] 所述的解吸液通過陰離子交換樹脂2的流速為5-15BV/h ;
[0023] 所述的解吸液流經陰離子交換樹脂2,流出液透光小于94% (T440nm)時,停止脫 色;
[0024] 本發(fā)明的具體工藝流程為:
[0025] ①調節(jié)經過樹脂吸附后的頭孢菌素C吸附殘液的pH值,通過陰離子交換樹脂,殘 液中的硫酸根,氯離子等雜質被吸附在樹脂上面,當樹脂柱流出液中檢測有硫酸根泄漏時, 停止吸附,收集流出液記為除鹽液。
[0026] ②將得到的除鹽液,自上而下通過大孔吸附樹脂,當樹脂柱流出液中含DCPC效價 為進口的1 %時,停止樹脂吸附。完成吸附的樹脂,用解吸劑自上而下解吸樹脂,收集流出液 記為解吸液。
[0027] ③將得到的解吸液自上而下通過陰離子交換樹脂,當樹脂柱流出液透光度小于 94%時(T440nm檢測,水做參比)停止,收集流出液記為脫色液。
[0028] ④將得到的脫色液通過納濾膜濃縮或反滲透膜濃縮至30000-35000ug/ml得濃縮 液;濃縮液經過去乙酰酯酶裂解后經結晶與干燥,其工藝過程按照目前生產中的工藝流程 即可。(結晶:將濃縮液用鹽酸調pH至4. 0左右結晶,之后用離心機離心或者抽濾機抽濾 得D-7ACA結晶;將D-7ACA結晶置于干燥器中干燥得最終產品。)
[0029] 本發(fā)明提供的最優(yōu)選的一種從頭孢菌素C吸附廢液中回收DCPC的方法,包括以下 步驟:
[0030] 1)采用陰離子交換樹脂1脫鹽:調節(jié)頭孢菌素C樹脂吸附殘液的pH,以一定的流 速自上而下通過陰離子交換樹脂1,當樹脂柱流出液中檢測有硫酸根泄漏時,停止過柱,收 集流出液記為除鹽液;
[0031] 2)樹脂吸附、解吸:調節(jié)步驟1)中得到的除鹽液的pH,以一定的流速自上而下通 過大孔吸附樹脂,當樹脂柱流出液中含DCPC效價為進口的1 %時,停止樹脂吸附;完成吸附 的樹脂,用一定體積、一定濃度的解吸劑,以一定的流速自上而下解吸樹脂,收集流出液記 為解吸液;
[0032] 3)采用陰離子交換樹脂2脫色:步驟2)中得到的解吸液以一定的流速自上而下 通過陰離子交換樹脂2,當樹脂柱流出液透光度小于94% (T440nm)時,停止過柱脫色,收集 流出液記為脫色液;
[0033] 4)濃縮:步驟3)中的得到的脫色液通過納濾膜濃縮或反滲透膜濃縮得濃縮液;濃 縮液經過去乙酰酯酶裂解后經結晶與干燥:將濃縮液用鹽酸調pH至4. 0左右結晶,之后用 離心機離心或者抽濾機抽濾得D-7ACA結晶;將D-7ACA結晶置于干燥器中干燥得最終產品; 其中,調節(jié)頭孢菌素C樹脂吸附殘液的pH為2. 5-3. 5 ;
[0034] 廢液通過離子交換樹脂1的流速為2-5BV/h ;
[0035] 所述的大孔吸附樹脂為大孔苯乙烯-二乙烯苯樹脂;
[0036] 調節(jié)除鹽液的pH為2-5 ;
[0037] 除鹽液通過大孔吸附樹脂層的流速為l-10BV/h ;
[0038] 解吸劑為碳酸氫鈉、醋酸鈉、氯化鈉中的一種;
[0039] 樹脂解吸劑的