利福霉素S及SV萃取条件的优化

作     者：时佳慧 

作者单位：华东理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：朱家文;杨生武

授予年度：2019年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 10[医学] 

主      题：利福霉素 单级萃取 多级逆流萃取 分配系数 萃取收率 

摘      要：利福霉素SV与利福霉素S是合成抗结核类药物的重要中间体,其提取多采用传统的溶媒萃取工艺。工业上制备利福霉素及其钠盐通常经过发酵、过滤、氧化、萃取、破乳、洗涤、结晶、干燥等一系列步骤。用有机溶剂萃取发酵液时会发生明显的乳化现象,静置分去酯层后还需要加入破乳剂对萃余液进行分离。这会导致破乳静置的时间过长,乳浊液中夹带大量抗生素,使得产物收率下降、纯度降低。此外,萃取时pH值在2-3之间,利福霉素在强酸性条件下不稳定,在长时间的静置过程中易分解,致使最终的收率降低。为解决这一问题,本文提高萃取pH值,并采用多级快速萃取的提取工艺。采用离心萃取机代替生产中的搪玻璃搅拌釜,在无氯环境中进行利福霉素萃取过程的研究。考察了单级萃取下萃取pH、萃取温度、水酯相比和初始溶液浓度对利福霉素S及SV的分配系数和萃取收率的影响。同时,采用多级逆流萃取利福霉素SV,利用单级分配平衡时水相浓度与分配系数的关系,结合多级逆流操作的物料守恒方程,模拟计算出多级逆流萃取结果。研究表明:（1）利福霉素S与SV的分配系数在不同条件下的变化趋势相同,与萃取温度和水酯相比成正相关,与萃取pH和初始溶液浓度呈负相关。（2）利福霉素S和SV的萃取收率均随着pH的增大而减小,在pH=4.2时萃取率分别为71.69%和83.25%。温度与萃取率成正比,在45 ℃时两者萃取率最高,分别为61.21%和67.37%。改变水酯相比对萃取收率的影响不大,两者的萃取率基本保持稳定。利福霉素S和SV的萃取收率在初始溶液浓度为2004.09 μ/mL时达到最大,分别为49.36%、55.62%。（3）萃取的级数越多,利福霉素SV的收率越高。在pH=4.2、T=45℃、VA/VO=1时,二级和三级萃取实验的结果分别为98.50%、99.80%,对应的实验值是96.82%、98.07%,对比单级的实验结果有较大的提高。本文通过离心萃取机对传统的溶媒萃取工艺条件进行优化,在溶液pH值较高的情况下,经过多级逆流萃取,利福霉素也可获得较高的萃取收率。本文的研究结果可以为利福霉素S以及SV的工业生产提供指导。