液膜法提取青霉素G的實驗研究.pdf

1、青霉素G是目前生產(chǎn)量最大的β-內(nèi)酰胺類抗生素，也是半合成青霉素類抗生素的重要原料。傳統(tǒng)的提取工藝大多采用溶媒萃取法從發(fā)酵液萃取青霉素G，傳統(tǒng)工藝在低pH條件下操作，存在著青霉素降解嚴(yán)重、生產(chǎn)能耗大、萃取設(shè)備昂貴、溶劑回收困難等缺點。液膜分離技術(shù)作為一種新型的分離純化手段，可實現(xiàn)萃取/反萃取過程耦合，具有傳質(zhì)效率高、選擇性好的優(yōu)點，可以克服傳統(tǒng)萃取工藝中的不足，液膜技術(shù)已成為青霉素分離領(lǐng)域的一個研究熱點。 本文分別采用大塊液膜(B

2、LM)和中空纖維更新液膜(HFRIM)技術(shù)，對模擬青霉素發(fā)酵液進行分離純化。在最佳條件下，進行了HFRLM提取青霉素的工業(yè)應(yīng)用小試研究。 建立了適用于萃取過程的青霉素G的HPLC分析方法，結(jié)果表明在0.02M磷酸二氫鉀溶液(pH=3.5)：甲醇=38：62的流動相條件下青霉素G保留時間短，色譜峰形尖銳，重復(fù)性好，不受緩沖鹽和有機溶劑的干擾。 基于青霉素G兩種不同的萃取機理-物理萃取和反應(yīng)萃取，分別考察了載體濃度、稀釋劑、

3、溫度、pH、料液濃度等不同操作條件對萃取分配系數(shù)的影響，并針對不同萃取劑的萃取機理進行了探討。其中物理萃取在較低的pH下具有較高的分配系數(shù)，但青霉素降解嚴(yán)重。反應(yīng)萃取在較高的pH范圍內(nèi)(5-7)仍具有良好的萃取效果，可以在常溫下操作。 通過大塊液膜實驗驗證了液膜過程在青霉素G提取過程中的可行性和優(yōu)勢，進行了中空纖維更新液膜技術(shù)在青霉素G提取過程中的實驗研究，考察了操作方式、兩相流速、兩相pH、載體濃度、料液初始濃度、相比等操作條

4、件對傳質(zhì)系數(shù)的影響。改變料液側(cè)的流速有利于傳質(zhì)；兩相pH差值是青霉素G提取過程的主要傳質(zhì)推動力；HFRIM傳質(zhì)系數(shù)隨載體濃度的增大而增大；HFRLM的傳質(zhì)通量高于支撐液膜的傳質(zhì)通量，一定程度上可以超過膜萃取的傳質(zhì)通量。 HFRLM對中高濃度50000u青霉素G料液的提取和濃縮效果良好，料液去除率99.2％，反萃收率達到92.2％。處理較高濃度(100000u)料液，濃縮比仍可達到3.5。采用串級操作處理高濃度(100000u)青霉素的模