中国抗生素杂志２００８年１２月第３３卷第１２期?７６７?
文章编号：１００ｌ一８６８９（２００８）１２一０７６７—０３
超滤技术在６一ＡＰＡ直通工艺中的应用
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｎｔｈｅｓｈｏｒｔ—ｃｕｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆ６一ＡＰＡ
高建军齐志良。
ＧａｏＪｉａｎ—ｊｕｎａｎｄＱｉＺｈｉ—ｌｉａｎｇ
（华北制药股份有限公司，石家庄０５００１５）
（ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＣＯ．ＬＴＤ．，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００１５）
摘要：６一ＡＰＡ直通车工艺是指青霉素发酵液经过滤、乙酸丁酯提取、脱色、脱酯得到青霉素盐的水溶液，然后经酶裂解、萃取、结晶，得到６一ＡＰＡ成品。由于青霉素滤液中含有大量可溶性蛋白质很难除去，给６一ＡＰＡ直通工艺的应用带来了困难。本文使用Ｈｙｆｌｕｘ截留分子量为１×１０３的中空纤维超滤膜除去青霉素滤液中大部分蛋白类杂质。省去原工艺中破乳剂和丁醇的使用，产品的总收率较对照提高４．６％．超滤处理装置投入运行后１、２年即可收回投资。
关键词：青霉素发酵滤液；超滤；６一氨基青霉烷酸；制备
中圈分类号：ＴＱ４６０．６文献标识码：Ａ
ｐ内酰胺类半合成抗生素因其疗效确切、毒副作用小而广泛应用于临床，其原料６一ＡＰＡ的市场需求量也在不断上升。出于降低成本的需要，目前，许多厂家都在进行６一ＡＰＡ直通车工艺的研究，即青霉素发酵液经过滤、丁酯提取、脱色、脱脂得到青霉素盐的水溶液，然后经过酶裂解、萃取、结晶得到６一ＡＰＡ成品［１］。但由于青霉素滤液中含有大量可溶性蛋白、色素等可溶性杂质，会引起严重乳化现象，需使用破乳剂。这就增加了生产成本，生产工艺比较繁琐，收率降低，另外，在酶裂解过程中，由于杂蛋白的存在，可导致酶活性很快降低，从而降低酶的使用批次及裂解收率。
李锡源等ｃ２］用截留分子量为１×１０‘的中空纤维超滤膜有效地去除青霉素滤液中的蛋白质杂质，对料液有一定脱色作用，可降低产品色级，提高产品质量。在不使用破乳剂ＰＰＢ条件下，试验产品的各项指标达到或超过了生产标准，改善和避免乳化现象的发生，同时延长酶的寿命。本文借鉴该研究，使用１×１０３的中空纤维超滤膜纯化滤液，除去青霉素发酵液中大分子蛋白类杂质，提高了滤液质量，省去破乳剂使用，并对经济效益进行了估算。
ｌ实验部分’
ｌ－ｌ实验材料
ＨＹＦＬＵＸ截留分子量为１×１０３的中空纤维超滤膜［凯能高科技公司（上海）有限公司］，青霉素转鼓滤液（本公司青霉素车间），颗粒状固定化青霉素Ｇ酰化酶（湖南福莱格公司），其它原料均为工业级。
１．２仪器设备
ＨＹＦＩ。ＵＸＬ２００一１膜分离设备（凯能公司）、超级恒温水浴锅、ｐＨ计、电动机械搅拌、真空泵、电热真空干燥箱。
１．３实验方法
取青霉素滤液１００ｋｇ左右，检验含量、４２５和５８０ｎｍ透光度，测量密度、称重，然后使用膜分离设备进行超滤，检验滤液和浓缩液的含量、４２５和５８０ｎｍ透光度，测量密度、称重。将浓缩液称重，测量密度，检验含量。
膜再生工艺纯化水冲净管路；柠檬酸配制成ｐＨ３的溶液酸洗３０ｍｉｎ，结束后纯化水洗净；氢氧化钠配置成ｐＨｌｏ的溶液碱洗３０ｍｉｎ，结束后纯化水洗净。２实验结果及分析
２．１膜处理前后滤液质量的改善
考察了超滤膜对滤液４２５ｎｍ和５８０ｎｍ透光度的改善情况，透光度的变化可以大致反映出滤液中蛋白、色素的去除效果（表１）。
处理前后滤液的质量得到改善，透光度有了大幅度的提高。
２．２ＨＹＦＩ。ＵＸ膜工艺单元收率
计算了１１批超滤的收率，结果见表２。
收稿日期：２００７一１２—２７修回日期ｔ２００８—０５—２９
作者简介：高建军，男，生于１９６７年，硕士，高级工程师．＊通讯作者．Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｙｑｉｚｈｉｌｉａ“ｇ＠１６３．ｃｏｍ
?７６８?超滤技术在６一ＡＰＡ直通工艺中的应用高建军等
表ｌ超滤对４２５和５８０ｎｍ透光度的改善（％）表２
２．３浓缩倍数
采用超滤膜过滤青霉素转鼓滤液，最终的浓缩倍数可以达到１０～１５倍左右。
２．４超滤膜的通量
将超滤膜的通量变化绘制成曲线。在膜过滤的初始阶段，膜面污染，形成浓差极化层，膜通量下降；在第
二阶段，即膜的平台期，膜通量趋于稳定。这正是超滤ＨＹＦＬＵＸ膜工艺单元收率（％）
批号ｌ２３４５６７８９．１０１ｌ平均收率９９．９９７．Ｚ９７．１９８９７．５９７．６９５．５９６
收率＝（膜滤液总效价÷进料总效价）×１００％．
膜过滤物料的特点，这是由于泵提供的高流速流体不断冲刷膜表面，使浓差极化层趋于稳定，最终过滤速度也趋于稳定。之后，随着透析水的加入，料液变稀，浓差极化层逐渐消除，使得过滤通量也将逐渐上升，停机前通量维持在１５～２０ＬＭＨ。其平均通量稳定在１５ＬＭＨ左右。
２．５膜工艺单元的物料衡算
当浓缩倍数达到１０倍时，测定浓缩液以及滤液的效价，计算浓缩１０倍时的平衡率，与最终平衡率进行比较，得到如下数据（表３）。
当浓缩到１０倍时，瞬时平衡率仅为９０．４０％，随着透析水的加入，试验最终平衡率为９８．１４％，因此实验中有一部分青霉素被吸附在膜表面，膜表面吸附总效价一最终平衡率一瞬时平衡率一７．７４％，因为在超滤过程中，浓差极化层稳定，膜表面吸附效价浓度与浓
表３缩液中效价浓度比例关系为一定值Ａ，本试验中Ａ一７．７４÷１０．８９＝Ｏ．７１。
据此我们可以计算超滤结束时膜表面吸附的青霉素效价占进料效价的百分比＝最终浓缩液占进料百分比×Ａ＝１．２６×Ｏ．７１一Ｏ．８９％
所以膜表面吸附的平衡率一９８．１４％＋Ｏ．８９％＝９９．０３％
２．６膜的清洗及再生
实验证明，经清洗后，膜通量完全恢复（表４）。２．７超滤滤液生产６一ＡＰＡ的效果．
使用超滤液经提炼、脱酯、酶裂解得到６一ＡＰＡ，考察收率，结果见表５。
对照收率按照１００％计算，使用超滤液生产６一ＡＰＡ比使用滤液收率高４．６个百分点。
２．８项目投资回报情况计算
浓缩１０倍时的平衡率与最终平衡率的比较
实验批次
２３４６７§ｌｏ平均
平衡率＝浓缩液及滤液中总效价之和占进料总效价的百分比。
表４膜清洗再生效果
通量４８ＬＭＨ２５ＬＭＨ３２ＬＭＨ４８ＬＭＨ４８ＬＭＨ
操作参数操作压力３．８～３．４ｋｇ／ｃｍ２，温度２０℃
表５６一ＡＰＡ收率（％）
中国抗生素杂志２００８年１２月第３３卷第１２期?Ｓｌ?
超滤膜单元投资７００万元，运行费用每年２００万元。
超滤膜单元投入后，因滤液质量的改善，使总收率提高４．６％，每年可增加利润５６５万元。还可以省去提炼过程中的破乳剂，每年可节省费用２００万元。
所以引入超滤膜单元，１、２年可收回投资。
３结论
采用超滤膜处理单元后，过程损失很少，青霉素滤液质量大大改善，后续提炼过程实现稳定可控，６一ＡＰＡ总收率得到提高，６一ＡＰＡ生产成本大幅下降，经济效益明显。超滤膜处理装置投人运行后１．２年即可收回投资。而且全直通工艺实现后，可省去丁醇的消耗，减少流动资金占用，还降低了对环境的污染，值得推广。
致谢：本文试验过程得到了凯能高科技工程（上海）有限公司，华北制药股份公司技术处、１０８车间领导及实验室人员的大力支持，在此表示感谢！
参考文献
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［２］李锡源，栾宝林，韩贵安．超滤法在抗生素提炼中的应用口］．水处理技术，１９９６，２２（４）：２１３～２１６．
（上接第７５７页）匀，制成固体平皿，使每一平皿中所含抗菌供试品的浓度相差二倍，再把待测细菌点种到加含有抗菌供试品的琼脂培养基的表面上进行培养，根据细菌生长情况判读结果。根据ＣＩ。ＳＩ标准，将平板置于暗色、无反光物体表面上判断试验终点，以无菌生长的最低供试品浓度为对该株细菌的最低抑菌浓度（ＭＩＣ），在全部实验中均以质控菌株的ＭＩＣ判断是否符合ＣＩ，ＳＩ质控标准，结果见表１。
２结果与讨论
化学拆分法在旋光异构体的拆分应用中比较广泛，也是所有拆分方法中工艺最成熟的，但化学拆分法应用于喹诺酮类化合物的拆分还很少见于文献报道。从尤利沙星的结构来分析，手性碳与活性基团（能与拆分剂作用的官能团如哌嗪基）的相距较远，用化学拆分法拆分比较困难；另一方面能够溶解尤利沙星的溶剂
表ｌ尤利沙星光学异构体体外抗菌活性（ＭＩＣ。ｐｇ／ｍ１）
所有尤利沙星剂量均以ＮＭ３９４计ｌ
稀释法允许误差是被检菌接种含倍比系列稀释抗菌药的培养基
内（至少５个倍比稀释），测出值不超过３个连续倍比稀释值（靶
值士１个倍比稀释浓度），以上数据为２次结果的几何平均数．较少，所以在尤利沙星的化学拆分法中溶剂和拆分剂的选择性较少，困难很大。本文所采用的酒石酸和ＤＭＳＯ体系，可以达到９５％以上的旋光纯度，但收率还有待提高。
药理研究结果显示，消旋尤利沙星、葡萄糖酸左旋尤利沙星及葡萄糖酸右旋尤利沙星对铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、金葡菌均有较强的体外抗菌活性，其中葡萄糖酸左旋尤利沙星的体外抗菌活性均明显强于葡萄糖酸右旋尤利沙星，前者的体外抗菌活性约为后者的４～１１倍；葡萄糖酸左旋尤利沙星的抗菌活性亦明显强于消旋尤利沙星。
本文研究结果显示，对消旋尤利沙星进行手性拆分，合成了葡萄糖酸左旋尤利沙星，改善了尤利沙星的水溶性，且葡萄糖酸左旋尤利沙星的体外抗菌活性均明显强于消旋尤利沙星和葡萄糖酸右旋尤利沙星，值得进一步研究和开发。
参考文献
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超滤技术在6-APA直通工艺中的应用
作者：高建军， 齐志良， Gao Jian-jun， Qi Zhi-liang
作者单位：华北制药股份有限公司,石家庄,050015
刊名：
中国抗生素杂志
英文刊名：CHINESE JOURNAL OF ANTIBIOTICS
年，卷(期)：2008，33(12)
引用次数：0次
参考文献(2条)
1.刘广春.史美平.李秋元一种6-氨基青霉素氨酸的制备方 2007
2.李锡源.栾宝林.韩贵安超滤法在抗生素提炼中的应用[期刊论文]-水处理技术 1996(04)
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