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乙酸乙酯萃取克拉维酸水溶液采用离心萃取法效果良好

乙酸乙酯萃取克拉维酸水溶液采用离心萃取法效果良好
2021.05.20
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 克拉维酸(Clavulanic Acid, CA)是一种p-内酰胺酶抑制剂,与青霉素等p-内酰胺类抗生素联用,可提高对产β-内酰胺酶菌体的抗菌活性。...

  克拉维酸(Clavulanic Acid, CA)是一种p-内酰胺酶抑制剂,与青霉素等p-内酰胺类抗生素联用,可提高对产β-内酰胺酶菌体的抗菌活性。

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  目前,克拉维酸的分离是将克拉维酸转化为一种克拉维酸的药用盐,一般为钾盐,它是临床上应用最广泛的克拉维酸盐。分离主要步骤为:首先对发酵液进行固液分离,浓缩目的产物,如膜过滤或者离心的方法去除菌丝体及杂蛋白,包括在发酵液中加入絮凝剂或加入酸碱调pH等前处理;然后进行目的产物的提取,如有机溶剂萃取、离子交换色谱法等;最后是产品的精制,如蒸发结晶、成盐结晶等。随着下游工艺的进行,产品的纯度不断提高。

  有机溶剂萃取法是提取克拉维酸的有效方法,有机溶媒萃取克拉维酸,其基本原理就是克拉维酸在不同pH条件下以不同的化学状态存在,即离子化状态和中性分子状态,其中离子化状态亲水,中性分子状态亲酯,因此不同的化学状态在水相和有机相中的分配系数不同,通过调节酸碱度实现目标产物在水相和有机相的转移。

  其中常用的萃取剂有有醋酸丁酯、乙酸乙酯、丁醇、甲基异丁基酮等,利用乙酸乙酯:甲基异丁基酮(4:1)混合溶剂萃取CA,在萃取用量二倍于原料液,两次二级逆流萃取,萃取调节平衡pH值为1.5的条件下,萃取得率为97.8%。

  筛选不同的酯和醇进行克拉维酸萃取实验,酯类有:乙酸乙酯、乙酸丁酯和甲基异丁基酮;醇类有:丁醇、戊醇、己醇、辛醇和异戊醇。其中丁醇和乙酸乙酯的萃取收率较高,考察温度、pH、有机溶剂和油水比等因素对萃取的影响,并采用中心组合设计对对克拉维酸萃取条件进行优化。得到了最优的萃取条件:丁醇和乙酸乙酯为萃取剂(1:4)、油水比3.76、pH=2.0、8℃下分离纯化克拉维酸, 最高的萃取收率为90.49%。RuddickI40l通过反萃取,将CA萃取到水相,后减压蒸馏,冷冻干燥得CA的钾盐。

  有机溶剂萃取具有成本低,能耗低,而且易于实现工业连续化的生产。目前,溶剂萃取设备首选离心萃取机天一萃取CWL-M系列离心萃取机相较于传统的混合分离设备,其工作原理有着本质的区别。离心萃取机是利用离心力将两相液体进行快速混合分离,混合传质速度快,萃取效率高,分离彻底,没有夹带现象出现。

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