6APA三种制备工艺比较.pdfVIP

6-APA 生产三种工艺的比较 在上世纪五十年代初期，已发现由于产黄青霉素菌所产生的酰胺酶 作用于青霉素形成了青霉素分子的核（即6-APA ）,后又有人断定当产黄 青霉素菌发酵时，发酵液中未加入侧链前体，即可的到这个“核”。在 1958 年6-APA 全合成成功，1959 年Robinson 等分离出6-APA ，以及发 现许多细菌能产生水解苄青霉素成 6-APA 的酰化酶后， 6-APA 开始有 可能大量生产，并提示6-APA 经酰化后可能得到发酵所不能得到的和有 用的青霉素衍生物，从而开拓了半合成抗菌素的新领域。 目前工业上去除青霉素侧链裂解成6-APA ，主要有微生物酶催化裂 解法和化学裂解法。这两种方法各有特点，究竟采用哪种方法，决定各 厂的技术优势。但随着生物工程技术的迅速发展，采用固定化酶或固定 化细胞生产6-APA,不仅工艺大为简化，经济效益明显，且可得到纯度较 高的6-APA 。近年来酶法已成为生产6-APA 的主流。 化学裂解法： 用于工业生产的化学裂解的工艺路线是：在极低的温度下，先将青 霉素的羧基转变成硅酯保护起来，再使侧链上的酰胺活化，通过形成青 霉素取代亚胺醚衍生物，然后在极温和的条件下，选择性地水解断链成 6-APA 。 生物酶催化法 在自然界中细菌、放线菌、酵母和高等真菌都可以产生青霉素酰化 酶。随着现代生物技术的发展，在酶的菌株改良、发酵自动化、酶的大 规模化、酶的固定化、反应器设计、后续工艺等各个领域同时取得进展， 1 / 3 青霉素酰化酶用于6APA 的制备已经非常成熟。固定化酶可以重复使用， 容易从反应液中分离，可以有效防止对产物的蛋白污染和微生物污染等。 在反应器内加入一定量的固定化酶，把一定浓度的青霉素溶液与固定化 酶在搅拌的作用下，使酶和青霉素充分接触。在酶的催化下，青霉素不 断的裂解成6-APA 和苯乙酸，溶液的pH 值下降，补加一定浓度的氨水 使pH 值维持在8.0 ，当pH 值不在下降并维持10 分钟，到达反应终点。 上述的裂解液中加入一定的甲醇，用盐酸调pH 值至4.2 ，使6-APA 结晶 析出，然后过滤、干燥得到成品。 直通工艺流程 现有的工艺是把青霉素钾盐成品溶解成水溶液，然后裂解。而青霉 素钾盐是从水溶液中提取结晶出来的。为进一步缩短工艺流程，降低成 本和能耗，不再使青霉素结晶出来。在青霉素发酵液的前处理工艺中作 适当的工艺改进，得到一定浓度和纯净度的 RB 液（青霉素提取过程中 的水溶液）进行裂解。并对裂解液萃取，然后结晶得到6-APA 。这样大 大简化了工艺流程。 以上三种工艺，是随着生物技术的发展和青霉素提取工艺的不断改 进等技术进步的结果。 化学法反应条件要求严格，需要使用多种昂贵的化学试剂，并要求 在-40℃极低的温度下反应。另一方面产生环保难处理的高浓度的有机废 水。因此化学法基本淘汰。生物法使用固定酶裂解，固定酶能反复使用 上千次，收率也比化学法高3%~5% ，因此在很大程度水提高了生产效率， 降低了生产成本，并减轻了环保压力。 2 / 3 直通工艺法是在改进青霉素提取工艺的基础上，进一步简化流程， 省去青霉素钾盐结晶工段，减少了蒸汽的用量，降低了溶媒消耗；另一 方面也减少了高浓度的有机废水的排放量，在很大程度上减轻了环保压 力。 综上所述，直通法制备6-APA 是节能环保绿色工艺。 3 / 3