CN112679560A

CN112679560A - 一种春雷霉素的结晶工艺

Info

Publication number: CN112679560A
Application number: CN202110123577.1A
Authority: CN
Inventors: 王晓东; 潘忠成; 陈豪; 李蒲民
Original assignee: Shaanxi Microbe Biotechnology Co ltd
Current assignee: Shaanxi Microbe Biotechnology Co ltd
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2021-04-20

Abstract

本发明涉及一种春雷霉素的结晶工艺，步骤包括：含有春雷霉素的发酵滤液，在pH3.0～5.0用阳离子交换树脂吸附至饱和，经纳滤膜浓缩，利用活性碳纤维进一步脱色，滤液经真空浓缩后，导入结晶反应釜中，冷却降温，析出晶体，最后分离，得到高纯度春雷霉素。本发明操作程度高，提高了设备利用率和产品收率，工艺简单，生产成本低、对环境污染小，具有较大推广性。

Description

一种春雷霉素的结晶工艺

技术领域

本发明属于农用抗生素提取领域，具体涉及一种春雷霉素的结晶工艺。

背景技术

春雷霉素作为农用杀菌剂，具有高效、毒性低、内吸性较强等突出优点，广泛应用于水稻、瓜果等病害。目前，春雷霉素提纯工艺，核心步骤主要以树脂分离为主，产品杂质含量高，产品稳定性较差。

申请专利号为201910875502.1的中国专利申请公开了一种高纯度春雷霉素的制备方法，依次经陶瓷膜、树脂分离、纳滤浓缩、活性炭吸附脱色、降温结晶、晶体分离几个步骤，得到高纯度春雷霉素，产品质量稳定、收率较高。

上述技术方案虽然得到纯度较高的春雷霉素、生产成本过高，采用活性炭脱色产生大量的工业固废，脱色时间太长，活性炭与原液分离困难，真空蒸发析出结晶，控制点难于把控，会导致晶体性质不稳定，影响后续晶体稳定性，高低温控周期过长，搅拌间开，极易导致二次成核，晶体粒度分布不均，堆积度低、流动性差，不利于后续产品的分离。本发明采用活性碳纤维代替活性炭，降低了脱色过程成本，减小固废量、提高产品收率、缩短脱色时间，滤液经减压回收溶剂、真空浓缩，提高产品质量，降温阶段，严格控制降温时间，控制搅拌速率，加速产品结晶速率，同时稳定晶体质量，能制备出完整度好、粒度均一、纯度高，且能提高收率，适合工业化生产。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种春雷霉素的结晶工艺，本发明操作程度高，对环境污染小，提高了设备利用率和产品收率，工艺简单，生产成本低，产品性质稳定、均一，具有较大推广性。

为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种春雷霉素结晶工艺，步骤包括：含有春雷霉素的发酵滤液在pH3.0～5.0用阳离子交换树脂吸附至饱和，经纳滤膜浓缩，利用活性碳纤维进一步脱色，滤液经真空浓缩后，导入结晶反应釜中，冷却降温，析出晶体，最后分离，得到高纯度春雷霉素。

更为具体的，所述的工艺包括以下步骤：

1）离子交换吸附：含有春雷霉素的发酵滤液在pH 3.0～5.0用阳离子交换树脂吸附至饱和，吸附流速控制在0.3～1.5BV/h，吸附饱和后，用不少于1.5倍树脂装量的无盐水进行清洗，开始洗脱，收集洗脱液；

2）纳滤浓缩：根据洗脱液性质，控制浓缩液效价55000～65000单位，停止浓缩；

3）活性碳纤维脱色：含有春雷霉素的纳滤浓缩液，采用活性碳纤维脱色，收集滤液，透光度达60%以上；

4）真空浓缩：脱色后得到的滤液经真空薄膜浓缩器，浓缩待出现明显晶体时，加入部分稀溶液，然后导入结晶釜中；

5）降温结晶：先慢速降温，循环水控制结晶温度到45℃±0.05℃，持续搅拌，待成核后，养晶1～2小时后，再快速冷却至5～10℃，养晶1～2小时，经过滤干燥后得到春雷霉素成品。

在本发明的优选的实施方式中，步骤（1）中，春雷霉素发酵滤液单位在4500以上，洗脱剂为2.5～4.0wt%的氯化铵。

在本发明的优选的实施方式中，步骤（2）中纳滤浓缩，控制膜压力0.5MPa～1.5MPa，补加纯水，浓缩液单位控制到55000～70000单位，中间补加0.5～1.5BV体积的水透析，控制料液电导率相对稳定，温度稳定在30～40℃。

在本发明的优选的实施方式中，步骤（3）中，纳滤浓缩液流经3～5级活性碳纤维脱色，控制脱色温度30～45℃，处理时间1～2小时，料液经精过滤器，OD₂₆₀为10～20，透光率达60%以上。

在本发明的优选的实施方式中，步骤（3）中，活性碳纤维经蒸汽脱附再生，继续使用，重复使用达120～150批。

在本发明的优选的实施方式中，步骤（4）中，脱色后滤液在-0.06～0.095MPa,50～70℃下，减压浓缩至30～40万单位。

在本发明的优选的实施方式中，步骤（5）中，先慢速降温，控制降温速率0.15～0.25℃/min，以90～120rpm的速度搅拌，1h～2h降温至45℃±0.05℃，养晶1～2小时后，迅速降温，控制降温速率0.3～0.5℃/min，快速冷却至5～10℃，结晶完成后，经过滤干燥后得到春雷霉素成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供一种提高春雷霉素纯度的方法，采用活性碳纤维脱色，降低了脱色过程成本，减小固废量、提高产品收率、缩短脱色时间，滤液经减压回收溶剂、真空薄膜浓缩，提高产品质量，降温阶段，严格控制降温时间，控制搅拌速率，加速产品结晶速率，同时稳定晶体质量，能制备出完整度好、粒度均一、纯度高，且能提高收率，适合工业化生产。本发明工艺简单，操作性强，对环境污染小，具有较大的推广意义。

附图说明

下面结合附图做进一步的说明：

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例1

1）含有春雷霉素发酵滤液在pH3.0～5.0用阳离子交换树脂，在50rpm的搅拌转速下，静态吸附至饱和，用不少于2倍树脂量的无盐水洗去极性物质，再用4倍树脂量的2.5wt%的氯化铵，以3倍树脂量流速洗脱春雷霉素。

2）控制膜压力0.5～1.5Mpa，补加纯水，浓缩单位控制到58000±300单位。

3）活性碳纤维脱色，控制脱色温度30℃，1～2小时后料液经液体精过滤器，脱色收率可达99.2%，滤液透光率65%±2%，OD₂₆₀在10-20之间。

4）脱色后滤液经管道进入真空薄膜浓缩器中，经过减压，控制压力-0.06Mpa，50±0.5℃，减压回收溶剂，将滤液浓缩至30万单位。

5）先慢速降温，控制降温速率0.25℃/min，搅拌90rpm，1h后降温至45℃±0.05℃，养晶2小时后，迅速降温，制降温速率0.5℃/min，快速冷却至5～10℃，料液出现大量针状结晶完成，经过滤干燥后得到春雷霉素成品。经测定产品平均收率85%，产品纯度90%。

实施例2

1）含有春雷霉素发酵滤液在pH3.0～5.0用阳离子交换树脂，以1.05 BV/h ，动态吸附至饱和，用不少于2倍树脂量的水洗去极性物质，再用3倍树脂量3.5%氯化铵，以1.5BV/h洗脱春雷霉素。

2）控制膜压力0.5～1.5Mpa，补加纯水，浓缩单位控制到60000±300单位。

3）活性碳纤维脱色，控制脱色温度35℃，2小时后料液经液体精过滤器，脱色收率可达99.2%，滤液透光率70%±2%，OD₂₆₀在10-20之间。

4）脱色后滤液经管道进入真空薄膜浓缩器中，经过减压，控制压力-0.075Mpa，60℃，减压回收溶剂，将滤液浓缩至40万单位。

5）先慢速降温，控制降温速率0.25℃/min，搅拌90rpm，1h后降温至45℃±0.05℃，养晶2小时后，迅速降温，制降温速率0.5℃/min，快速冷却至10℃，料液出现大量针状结晶完成，经过滤干燥后得到春雷霉素成品。经测定产品平均收率90%，产品纯度92%。

实施例3

1）含有春雷霉素发酵滤液在pH3.0～5.0用阳离子交换树脂，以1.5 BV/h ，动态吸附至饱和，用不少于2倍树脂量的水洗去极性物质，再用3倍树脂量3.5%氯化铵，以1.5 BV/h洗脱春雷霉素。

3）活性碳纤维脱色，控制脱色温度37℃，1小时后料液经液体精过滤器，脱色收率可达99.8%，滤液透光率60%±5，OD₂₆₀在10-20之间。

4）脱色后滤液经管道进入真空薄膜浓缩器中，经过减压，控制压力-0.095Mpa，70℃，减压回收溶剂，将滤液浓缩至40万单位。

5）先慢速降温，控制降温速率0.25℃/min，搅拌120rpm，1.5小时后降温至45℃±0.05℃，养晶2小时后，迅速降温，制降温速率0.5℃/min，快速冷却至5℃，料液出现大量针状结晶完成，经过滤干燥后得到春雷霉素成品，经测定产品平均收率90%，产品纯度85%。

实施例4

2）控制膜压力0.5～1.5Mpa，补加纯水，浓缩单位控制到65000±300单位，浓缩收率90～95%之间。

3）活性碳纤维脱色，控制脱色温度40℃，2小时后料液经液体精过滤器，脱色收率可达99.5%，滤液透光率70%以上，OD₂₆₀在10-20之间。

4）脱色后滤液经管道进入真空薄膜浓缩器中，经过减压，控制压力-0.06MPa，50℃，减压回收溶剂，将滤液浓缩至40万单位。

5）先慢速降温，控制降温速率0.15℃/min，搅拌120rpm，0.5小时后降温至45℃左右，养晶2小时后，迅速降温，制降温速率0.3℃/min，快速冷却，2小时后温度降至10℃，料液出现大量针状结晶完成，经过滤干燥后得到春雷霉素成品。经测定产品平均收率92%，产品纯度90%。

实施例5

1）含有春雷霉素的发酵滤液在pH3.0～5.0用阳离子交换树脂，以1.05 BV/h ，动态吸附至饱和，用不少于2倍树脂量的水洗去极性物质，再用3倍树脂量3.5%氯化铵，以1.5BV/h洗脱春雷霉素。

3）活性碳纤维脱色，控制脱色温度40℃，1～2小时后料液经液体精过滤器，脱色收率可达99.0%，滤液透光率60%以上，OD₂₆₀在10-20之间。

5）先慢速降温，控制降温速率0.15℃/min，搅拌100rpm，2xi降温至45℃左右，养晶1小时后，迅速降温，制降温速率0.5℃/min，快速冷却至5℃，料液出现大量针状结晶完成，经过滤干燥后得到春雷霉素成品。经测定产品平均收率85%，产品纯度90%。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种春雷霉素结晶工艺，其特征在于，步骤包括：含有春雷霉素的发酵滤液在pH3.0～5.0用阳离子交换树脂吸附至饱和，经纳滤膜浓缩，利用活性碳纤维进一步脱色，滤液经真空浓缩后，导入结晶反应釜中，冷却降温，析出晶体，最后分离，得到高纯度春雷霉素。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，步骤（1）中，春雷霉素发酵滤液单位在4500以上，洗脱剂为2.5～4.0wt%的氯化铵。

4.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，步骤（2）中纳滤浓缩，控制膜压力0.5MPa～1.5 MPa，补加纯水，浓缩液单位控制到55000～70000单位，中间补加0.5～1.5BV体积的水透析，控制料液电导率相对稳定，温度稳定在30～40℃。

5.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，步骤（3）中，纳滤浓缩液流经3～5级活性碳纤维脱色，控制脱色温度30～45℃，处理时间1～2小时，料液经精过滤器，OD₂₆₀为10～20，透光率达60%以上。

6.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，步骤（3）中，活性碳纤维经蒸汽脱附再生，继续使用，重复使用达120～150批。

7.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，步骤（4）中，脱色后滤液在-0.06～0.095MPa,50～70℃下，减压浓缩至30～40万单位。

8.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，步骤（5）中，先慢速降温，控制降温速率0.15～0.25℃/min，以90～120rpm的速度搅拌，1h～2h降温至45℃±0.05℃，养晶1～2小时后，迅速降温，控制降温速率0.3～0.5℃/min，快速冷却至5～10℃，结晶完成后，经过滤干燥后得到春雷霉素成品。