一种去乙酰氧基头孢菌素c水溶液提纯的方法
阅读说明：本技术 一种去乙酰氧基头孢菌素c水溶液提纯的方法 (Method for purifying aqueous solution of deacetoxycephalosporin C ) 是由 朱洪生 高旋 阮卫国 苏彦波 杨勇 王树林 王瑞 刘建 杨伟 尼米夏·巴特次仁 于 2021-08-03 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种去乙酰氧基头孢菌素C水溶液提纯的方法,通过大孔树脂吸附DAOC水溶液、水洗、解吸的步骤得到纯度高的DAOC。本发明纯化DAOC水溶液的方法工艺流程短、操作简单、收率高、纯度高、质量稳定、成本低,能够获得高纯度的DAOC,具有很高的工业应用价值。(The invention provides a method for purifying a deacetoxycephalosporin C aqueous solution, which comprises the steps of adsorbing a DAOC aqueous solution by macroporous resin, washing with water and desorbing to obtain high-purity DAOC. The method for purifying the DAOC aqueous solution has the advantages of short process flow, simple operation, high yield, high purity, stable quality and low cost, can obtain high-purity DAOC, and has high industrial application value.)
技术领域
本发明属于生物化学领域，具体涉及一种去乙酰氧基头孢菌素C水溶液提纯的方法。
背景技术
7-ADCA(7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸)作为头孢菌素类抗生素的新型中间体，在医药工业上用于合成头孢氨苄、头孢拉定和头孢羟氨苄等药物，这些药物都是市场用量较大的抗生素。
DAOC(去乙酰氧基头孢菌素C)作为目前酶法制备7-ADCA(7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸)的重要原料，为微生物发酵的代谢产物，DAOC发酵液经过多级过滤后产生的滤液中杂质含量较高，DAOC纯度较低，如不进一步处理，降低杂质、提高纯度，会影响后续转化收率及成品质量，且会造成生产成本增加，所以急需一种能对DAOC料液除杂、提纯的方法，提高后续生产收率及产品质量。
而目前尚无文献报道对DAOC料液进行提纯的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺流程短、操作简单、收率高、纯度高、质量稳定、成本低的对DAOC水溶液提纯的方法，利用本发明方法，可实现对DAOC的高度纯化。
本发明提供了一种DAOC水溶液提纯的方法，包括以下步骤：
(1)大孔树脂吸附DAOC水溶液，得到含DAOC的大孔树脂；所述DAOC水溶液的温度为15.0-21.0℃，pH为2.5-3.5，DAOC纯度为80～85％；
(2)用工艺水对步骤(1)得到的含DAOC的大孔树脂进行水洗；
(3)用解析剂对步骤(2)得到的树脂进行解吸附。
进一步地，步骤(1)中，所述DAOC水溶液的效价为8000-12000μg/mL。
进一步地，步骤(1)中，所述大孔吸附树脂的吸附量为35-45g/L。
进一步地，步骤(1)中，所述吸附的流速为0.4BV/h-0.6BV/h。
进一步地，步骤(2)中，所述工艺用水为去离子水、纯化水的一种或两种混合。
进一步地，步骤(2)中，水洗流速0.4BV/h-0.6BV/h，水洗总量4BV-6BV。
进一步地，步骤(3)中，所述解析剂为碳酸氢钠、乙酸钠、碳酸钠中的一种或两种以上的混合。
进一步地，步骤(3)中，所述解析剂的浓度为0.40％-0.50％，和/或所述解析剂的用量为3.0-4.0BV。
进一步地，步骤(3)中，所述解吸的流速为0.4-0.6BV/h。
更进一步地，上述方法中，所述大孔树脂为DM-700、LX-3020、LX-18、LX-1180、LX-67、LX-16、DM-825、DM1180S或LKA53大孔树脂，优选为DM-700、LX-3020、LX-18或LX-1180大孔树脂，更优选为DM-700大孔树脂。
本发明还提供了一种高纯度DAOC产品，它由权利要求1～9所述的方法提纯得到，纯度高于96％。
实验结果表明，本发明纯化DAOC水溶液的方法工艺流程短、操作简单、收率高、质量稳定、成本低，能够获得高纯度的DAOC，具有很高的工业应用价值。
对本发明术语的解释说明：
本发明所述DAOC水溶液是指：顶头孢霉菌发酵得到的去乙酰氧基头孢菌素C(DAOC)的发酵液经过多级过滤后得到的滤液。
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施方式
本发明所用DAOC水溶液为自制：顶头孢霉菌发酵得到的去乙酰氧基头孢菌素C(DAOC)发酵液先经过膜或板框设备进行固液分离，再经纳滤、超滤后得到的含杂质较低的DAOC水溶液。
除特别说明外，其余原料与设备均为已知产品，通过购买市售产品所得。
实施例1
一种用吸附树脂对DAOC水溶液提纯的方法，具体包括以下步骤：
(1)将效价为8000μg/mL的DAOC水溶液，用硫酸调pH至2.8，温度控制在15℃；
(2)按35g/L的吸附量，以0.4BV/h的流速经过DM700大孔吸附树脂进行吸附处理，得到含DAOC的大孔吸附树脂；
(3)将4BV去离子水以0.5BV/h的流速经过步骤(1)含DAOC的大孔吸附树脂进行水洗；
(4)将3.5BV浓度为0.5％的碳酸氢钠溶液以0.5BV/h的流速经过步骤(3)含DAOC的大孔吸附树脂进行解吸，收集解吸液；
经检测，以上实施例中解吸液DAOC纯度96.97％，解吸收率为92.11％。
实施例2
一种用吸附树脂对DAOC水溶液提纯的方法，具体包括以下步骤：
(1)将效价为9000μg/mL的DAOC水溶液，用硫酸调pH至2.7，温度控制在17℃；
(2)按36g/L的吸附量，以0.5BV/h的流速经过DM700大孔吸附树脂进行吸附处理，得到含DAOC的大孔吸附树脂；
(3)将4.5BV去离子水以0.6BV/h的流速经过步骤(1)含DAOC的大孔吸附树脂进行水洗；
(4)将3.8BV浓度为0.4％的碳酸氢钠溶液以0.6BV/h的流速经过步骤(3)含DAOC的大孔吸附树脂进行解吸，收集解吸液；
经检测，以上实施例中解吸液DAOC纯度97.19％，解吸收率为91.82％。
实施例3
一种用吸附树脂对DAOC水溶液提纯的方法，具体包括以下步骤：
(1)将效价为10000μg/mL的DAOC水溶液，用硫酸调pH至2.9，温度控制在20℃；
(2)按37g/L的吸附量，以0.55BV/h的流速经过DM700大孔吸附树脂进行吸附处理，得到含DAOC的大孔吸附树脂；
(3)将4.5BV去离子水以0.5BV/h的流速经过步骤(1)含DAOC的大孔吸附树脂进行水洗；
(4)将3.0BV浓度为0.45％的碳酸氢钠溶液以0.4BV/h的流速经过步骤(3)含DAOC的大孔吸附树脂进行解吸，收集解吸液；
经检测，以上实施例中解吸液DAOC纯度97.13％，解吸收率为91.87％。
实施例4
一种用吸附树脂对DAOC水溶液提纯的方法，具体包括以下步骤：
(1)将效价为11000μg/mL的DAOC水溶液，用硫酸调pH至3.0，温度控制在21℃；
(2)按42g/L的吸附量，以0.6BV/h的流速经过DM700大孔吸附树脂进行吸附处理，得到含DAOC的大孔吸附树脂；
(3)将5.0BV去离子水以0.5BV/h的流速经过步骤(1)含DAOC的大孔吸附树脂进行水洗；
(4)将4.0BV浓度为0.4％的碳酸氢钠溶液以0.6BV/h的流速经过步骤(3)含DAOC的大孔吸附树脂进行解吸，收集解吸液；
经检测，以上实施例中解吸液DAOC纯度96.85％，解吸收率为92.08％。
实施例5
一种用吸附树脂对DAOC水溶液提纯的方法，具体包括以下步骤：
(1)将效价为9500μg/mL的DAOC水溶液，用硫酸调pH至2.5，温度控制在18℃；
(2)按40g/L的吸附量，以0.55BV/h的流速经过DM700大孔吸附树脂进行吸附处理，得到含DAOC的大孔吸附树脂；
(3)将6BV去离子水以0.4BV/h的流速经过步骤(1)含DAOC的大孔吸附树脂进行水洗；
(4)将4.0BV浓度为0.47％的碳酸氢钠溶液以0.5BV/h的流速经过步骤(3)含DAOC的大孔吸附树脂进行解吸，收集解吸液；
经检测，以上实施例中解吸液DAOC纯度97.11％，解吸收率为90.21％。
实施例6
一种用吸附树脂对DAOC水溶液提纯的方法，具体包括以下步骤：
(1)将效价为12000μg/mL的DAOC水溶液，用硫酸调pH至3.5，温度控制在16℃；
(2)按45g/L的吸附量，以0.5BV/h的流速经过DM700大孔吸附树脂进行吸附处理，得到含DAOC的大孔吸附树脂；
(3)将5.0BV去离子水以0.5BV/h的流速经过步骤(1)含DAOC的大孔吸附树脂进行水洗；
(4)将4BV浓度为0.48％的碳酸氢钠溶液以0.6BV/h的流速经过步骤(3)含DAOC的大孔吸附树脂进行解吸，收集解吸液；
经检测，以上实施例中解吸液DAOC纯度97.12％，解吸收率为91.52％。
实施例7
一种用吸附树脂对DAOC水溶液提纯的方法，具体包括以下步骤：
(1)将效价为10000μg/mL的DAOC水溶液，用硫酸调pH至3.0，温度控制在19℃；
(2)按39g/L的吸附量，以0.5BV/h的流速经过DM700大孔吸附树脂进行吸附处理，得到含DAOC的大孔吸附树脂；
(3)将5.2BV去离子水以0.45BV/h的流速经过步骤(1)含DAOC的大孔吸附树脂进行水洗；
(4)将3.2BV浓度为0.46％的碳酸氢钠溶液以0.4BV/h的流速经过步骤(3)含DAOC的大孔吸附树脂进行解吸，收集解吸液；
经检测，以上实施例中解吸液DAOC纯度97.17％，解吸收率为91.98％。
实施例8
一种用吸附树脂对DAOC水溶液提纯的方法，具体包括以下步骤：
(1)将效价为10500μg/mL的DAOC水溶液，用硫酸调pH至2.8，温度控制在17℃；
(2)按36g/L的吸附量，以0.5BV/h的流速经过DM700大孔吸附树脂进行吸附处理，得到含DAOC的大孔吸附树脂；
(3)将4.3BV去离子水以0.47BV/h的流速经过步骤(1)含DAOC的大孔吸附树脂进行水洗；
(4)将3.3BV浓度为0.44％的碳酸氢钠溶液以0.6BV/h的流速经过步骤(3)含DAOC的大孔吸附树脂进行解吸，收集解吸液；
经检测，以上实施例中解吸液DAOC纯度97.06％，解吸收率为92.3％。
上述实施例经本发明方法提纯前后的DAOC纯度对比如表1所示：
可见，本发明方法提纯后的DAOC纯度有了显著提升，得到的解吸液DAOC纯度高达96.5％以上。
以下通过实验例证明本发明方法的有益效果。
实验例1、本发明工艺参数的筛选试验
1、温度与pH条件的筛选：
(1)实验方法
a、取不同温度的料液进行吸附实验，其余条件同实施例7，实验过程中取吸附余液进行效价检测，在漏出效价相近的情况下计算树脂对目标物的吸附总量；
b、取不同范围pH的料液进行吸附实验，其余条件同实施例7，统计吸附比例。
(2)实验结果如表1、表2：
表1不同温度料液实验数据
表2不同范围pH料液实验数据
上述结果说明，只有在本发明的温度和pH范围内，树脂对DAOC溶液才具有较强的吸附能力，并且料液不容易降解，有利于进一步纯化除杂。
2、DAOC水溶液的效价筛选：
(1)实验方法
在上一步筛选出的料液温度、pH范围内，取不同效价的料液进行吸附实验，其余条件同实施例7，并计算收率。
(2)实验结果如表3：
表3不同效价DAOC水溶液的吸附结果
上述结果说明，纯化前的DAOC水溶液效价太低，树脂吸附量会降低，不利于纯化分离，当效价＞12000μg/mL时，虽然吸附比例相差不大，但水洗时效价漏出较早，会导致收率偏低。DAOC水溶液的效价优选为8000-12000μg/mL范围，能够取得最好的提纯效果和更高的收率。
3、大孔树脂型号的筛选：
(1)实验方法
用不同型号的树脂对其进行吸附实验，其余条件同实施例7，统计吸附量。
(2)实验结果如表4所示：
表4不同型号大孔树脂吸附的结果
上述结果说明，大孔吸附树脂优选为DM-700、LX-3020、LX-18或LX-1180型号时明吸附量高，有利于达到优异的纯化效果，其余型号的树脂吸附量低，会分离效果差。
4、吸附流速的筛选：
(1)实验方法
用不同的流速进行吸附实验，其余条件同实施例7，取吸附结束的料液进行检测。
(2)实验结果如表5所示：
表5不同吸附流速的吸附结果
上述结果说明，吸附流速过大，会导致效价泄漏，而过小则吸附周期过长，不利于工业生产应用，因此，吸附流速优选在0.4BV/h-0.6BV/h范围内，吸附周期合适且处理效率高。
5、水洗流速的筛选：
(1)实验方法
用不同的流速对吸附完成后的树脂柱进行水洗，其余条件同实施例7，检测水洗结束时的效价。
(2)实验结果如表6所示：
表6不同水洗流速的结果
上述结果说明，水洗流速过大，会导致目标物DAOC提前漏出，影响杂质分离效果；而流速过小则水系时间过长，不利于工业生产应用，要在尽量保证效价、分离效果的情况下，尽可能缩短水洗时间，因此，水洗流速优选在0.4BV/h-0.6BV/h范围内，水洗周期合适且处理效率高。
6、解析剂浓度的筛选：
(1)实验方法
取不同浓度的解析剂对水洗完成的树脂柱进行解吸，其余条件同实施例7，取最终解吸液检测效价、纯度等质量指标，并计算收率。
(2)实验结果如表7所示：
表7不同解析剂浓度的解吸结果
上述结果说明，优选解析剂浓度0.4～0.5％范围内，能够达到分离提纯效果佳且收率高的效果。
7、解析剂用量筛选：
(1)实验方法
用不同体积、相同浓度的解析剂对水洗完成的树脂柱进行解吸，其余条件同实施例7，收集解吸液，计算解吸收率。
(2)实验结果如表8所示：
表8不同解析剂用量的解吸结果
上述结果说明，解析剂用量太小，会导致解吸效果差，收率低，而解析剂用量高于3BV之后，解吸收率的变化不大，因此，优选解析剂用量3.0～4.0BV范围内，能够在保证解吸效果好的同时，节约资源成本。
8、解吸流速的筛选：
(1)实验方法
解析剂在不同流速下对水洗完成的树脂柱进行解吸，其余条件同实施例7，收集解吸液进行检测。
(2)实验结果如表9所示：
表9不同解吸流速的解吸结果
上述结果说明，解析剂流速优选为0.4～0.6BV/h范围内，能够保证良好的分离提纯效果，而且降低解吸周期，提高了收率。
综上，本发明提供了纯化DAOC水溶液的方法，本发明方法工艺流程短、操作简单、收率高、质量稳定、成本低，能够获得高纯度的DAOC，具有很高的工业应用价值。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种头孢噻肟镁化合物、其制备方法及应用