【doc】新型高效破乳剂在青霉素生产中的应用.docVIP

新型高效破乳剂在青霉素生产中的应用 II■■■■■■■■●■■●■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■I●,l研^腼 号 ‰ % ‰ ‰ % 咯 蒜 咯 略 电 \弋刊 细的阐述.新型高效破乳剂D925m采用了混合的表面活性剂体系,可调性好,适应性强 已受到国内主要青霉素生产厂家的关洼. 关键词孽里堡机理应用钏, 一 ,青霉素生产工艺中破乳剂的研究 发展现状 自1929年弗莱明发现青霉素以来,由于其卓着的 疗效,在临床上已享盛誉近半个世纪:这期问青霉素 生产工艺已有了很大的发展,生产成本不断下降,产量 大幅度增加.现全世界青霉素年产量已超过2万吨, 其中我国的产量超过8000吨.青霉素的发酵浓度已 从最初的几百单毫升提高到6万单毫升.所用 的提取设备也从叠片式分离机(Disk—StackCentrifu- gatSeparator),发展到滚筒式离心萃取机(Podbielniak CentrifugalExtractor),倾析器(ScrollExtractionDe. cantor),但所用萃取剂仍主要是醋酸丁(戊)酯.甲基异 丁基酮等.萃取操作条件为pH18～22,有机相与水 相体积比0/A=V2,反莘pH67～7.2.相比0/A= 破 {!!!}s专}! 2/1.由于发酵液中含有大量蛋白质,有机色素及其它 生物副产物,所以在萃取过程中产生严重乳化,如果不 使用合适的破乳剂即使用不同韵离心机也不能使两相 获得良好的分离,因此,破乳是青霉素生产中的关键技 术. 国外几十年来的研究主要是提高破乳剂的破乳效 果.降低成本以及克服破乳剂所产生的环境污染等问 题.这些方面虽已获得不少成就,但是由于工业技术 必威体育官网网址因而从公开发表的文献中很少能获得这方面的信 息.到目前为止用于青霉素生产的破乳剂主要有美 国Petro[ite公司生产的DEMULSO系列,英国及荷兰 AKZo公司生产的D5387系列以及意大利生产的D 系列破乳剂.国内过去主要使用阳离子十五烷基溴化 毗啶(PPB)及十二烷基三甲基漠化铵(1231),各种破 乳剂的性能对照列于表1. 裹1各类破乳剂的对比 美国的DEMLsO一3的破乳效果最好,其次是 英国的D5387m,美国的DEMuLs0—1的浓度(质量 车项日得到国家自然科学基金的资助 华北制药厂 …车刊编委,中国科学院院士 分数)高于1.0×10.时又产生乳化作用.对操作条件 要求严格.1231浓度低时产生乳化作用,所以尽管 3 化工时刊;化工纵横; ……～…● PPB较1231贵,又有吡啶环所产生的环境污染,国内 几十年来主要使用PPB作为青霉素提取工艺的破乳 剂,由于PPB使用浓度较高,仅华北制药厂102车间 一 年就消耗PPB100多吨,价值近200万元. 二,破乳机理探讨 (一)蛋白质的基本性质 青霉素发酵滤液中含有大量的蛋白质,是产生乳 化的主要原因.所以,我们首先应对蛋白质的基本性 质有一初步了解. 蛋白质主要是由氨基酸组成的组成蛋白质基本 结构的二十种氨基酸,除脯氨酸外,均有一通式(R— CHNH,COOH),其中R一代表侧链基团,不同的氨基 酸,R基团不同这些氨基酸都是L～构型.由于氨 基酸分子中同时拥有氨基和羧基,所以,酸碱性质也是 蛋白质的基本性质之一. 蛋白质分子上的正负电荷相等时(净电荷为零)称 为蛋白质的等电点.处于等电点的蛋白质易于凝聚沉 淀.然而处于等电pH的蛋白质,其分子上的正负电 荷并不是完全由蛋白质本身的正电基团和负电基团所 贡献.蛋白质不仅同H结合,而且也和溶液中的其 它离子结合这样,由于结合缓冲液中的阴离子多于 阳离子,就增加了蛋白质的负电荷,直接影响了等电 DH值.结合的阴离子越多,等电pH愈向低值移动. 因此等电点并不是恒定值.它依赖于所用的缓冲溶液 及其浓度.pH在等电点以上,蛋白质带负电,在等电 点以下,则带正电阳离子表面活性剂由于静电相互 作用通常能束缚在阴离子化台物上,从而中和掉它们 所带的大部分电荷,因此能和蛋白质形成复合物沉淀 出来., 影响蛋白质变性的因素可分为两类:一类是化学 因素.它包括酸,碱;有机溶剂,重金属盐类,脲,胍,表 面活性剂等等.另一类是物理因素它包括热,紫外 线,超声波高压表面力剧烈振荡,搅拌研磨等.在 上述任一因素的作用下,蛋白质都有可能变性.其变 性形式如下: l物理性质的改变:旋光值改变,特性粘度增加. 紫外和红外吸收谱变化,出现流动双折射,失去结晶能 力,溶解度下降,有的甚至凝集,沉淀. 2化学性质的改变:1)蛋白质在变性前,不易教 蛋白水解酶术解,但变性后,术解速度就加快了,水解 的部位亦大大增加;2)在变性之前,埋藏在蛋白质分子 内部的某些基团,不能与某些试剂反应.但变性之后, 由于其暴露到蛋白质分子的表面上.从而变得可以反 ——