抗生素溶媒回收工藝研究

【摘 要】中國是抗生素生產(chǎn)大國：年產(chǎn)抗生素原料大約21萬噸，出口3萬噸。在抗生素生產(chǎn)中，提純過程大多使用溶媒來提取。廢溶媒除一些質(zhì)量較好的母液溶媒及反萃后萃余溶媒，可在提取或經(jīng)過洗滌后直接套用外，其他都需經(jīng)過蒸餾操作進(jìn)行回收?？股厝苊交厥湛梢越档蜕a(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。

【關(guān)鍵詞】抗生素；溶媒；研究

抗生素是由微生物或高等動植物在生活過程中所產(chǎn)生的具有抗病原體或其它活性的一類次級代謝產(chǎn)物，能干擾其他生活細(xì)胞發(fā)育功能的化學(xué)物質(zhì)。中國是抗生素生產(chǎn)大國：年產(chǎn)抗生素原料大約21萬噸，出口3萬噸。在抗生素生產(chǎn)中，提純過程大多使用溶媒來提取。廢溶媒除一些質(zhì)量較好的母液溶媒及反萃后萃余溶媒，可在提取或經(jīng)過洗滌后直接套用外，其他都需經(jīng)過蒸餾操作進(jìn)行回收。抗生素溶媒回收可以降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。常使用的溶媒有丁醇、三乙胺、異丙醇、甲醇、乙酯、丙酮、二氯甲烷等。溶媒回收按操作方式分為：單級蒸餾（可分為平衡蒸餾和簡單蒸餾）和多級蒸餾（可分為精餾和特殊蒸餾）。溶媒回收按操作壓力分為：常壓蒸餾、減壓蒸餾（又叫真空蒸餾）和加壓蒸餾。溶媒回收按操作流程分為：間歇蒸餾和連續(xù)蒸餾。本實(shí)驗(yàn)對抗生素溶媒回收工藝進(jìn)行研究。

1.廢溶媒組份

1.1廢溶媒主要含有丁醇、乙酸丁酯、乙酸乙酯、水、蛋白等

1.2主要成分的物理性質(zhì)

丁醇為無色透明液體，具有特殊氣味。熔點(diǎn)（℃）：-88.9；沸點(diǎn)（℃）：117.5；飽和蒸氣壓（kPa）：0.82（25℃）；燃燒熱（kJ/mol）：2673.2；相對密度（水=1）：0.81；相對蒸氣密度（空氣=1）：2.55；臨界溫度（℃）：287；臨界壓力（MPa）：4.90；辛醇/水分配系數(shù)的對數(shù)值：0.88；引燃溫度（℃）：340；爆炸上限%（V/V）：11.2；爆炸下限%（V/V）：1.4；溶解性：微溶于水，溶于乙醇、醚、多數(shù)有機(jī)溶劑。乙酸丁酯無色透明液體，有水果香氣；能與乙醇和乙醚混溶，溶于大多數(shù)烴類化合物，25℃時溶于約120份水；凝固點(diǎn)-77℃；閃點(diǎn)（閉杯）22℃；易燃，燃點(diǎn)421℃；沸點(diǎn)125-126℃，比熱容（20 ℃）1. 91KJ/（kgK）；粘度（20℃）0.734mPas；蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限1.4%-8.0%（體積）。乙酸乙酯熔點(diǎn)（℃）：-83.6；沸點(diǎn)（℃）：77.2；相對密度（水=1）：0.90（20℃）；引燃溫度（℃）：426.7；爆炸下限（%）：2.2；臨界壓力（MPa）：3.83；辛醇/水分配系數(shù)：0.73；相對蒸氣密度（空氣=1）：3.04；飽和蒸氣壓（kPa）：10.1（20℃）；臨界溫度（℃）：250.1；閃點(diǎn)（℃）：-4（CC）；7.2（OC）；溶解性：微溶于水，溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯等多數(shù)有機(jī)溶劑；閃點(diǎn)（oC，閉口）；燃點(diǎn)（oC）：425.5[1-6]。

2.工藝設(shè)備

2.1蒸餾前預(yù)處理

先用碳酸氫鈉或碳酸鈉的飽和水溶液洗滌10分鐘，再用飽和食鹽水溶液洗滌10分鐘，加10%液堿攪拌洗滌10分鐘，靜止24小時以上分去水層。

2.2蒸餾

間歇蒸餾是將料液一次加入蒸餾釜中，在釜中加熱汽化，產(chǎn)生的蒸汽自塔底上升與塔頂回流的液體進(jìn)行傳質(zhì)作用后，經(jīng)冷凝器冷凝，冷凝液一部分作為回流，另一部分為塔頂產(chǎn)品。當(dāng)殘液組成達(dá)到要求時，停止操作，殘液一次排出。采用單塔常壓間歇精餾方式，控制回流溫度，分別分離出丁醇、乙酸丁酯、乙酸乙酯。

3.結(jié)果

分別對丁醇、乙酸丁酯、乙酸乙酯的含量進(jìn)行測定。丁醇檢測氣相色譜條件 聚乙二醇毛細(xì)管柱：30m×0.25mm（i.d.），熔融石英制。氫火焰檢測器，進(jìn)樣口溫度：150℃ 檢測器溫度：160℃ 毛細(xì)管柱升溫程序：起始60℃，保留2min，以6℃/min升至100℃，保留4min 載氣流速：30ml/min氮?dú)猓兌?9.99%）氫氣：30ml/min（純度99.999）空氣600ml/min。乙酸測定方法：采用仲丁醇（用DMF稀釋）為內(nèi)標(biāo)物，色譜柱：200cm×（D3nlrn的不銹鋼柱；固定液：10%PEG一20M；固定相使用溫度：60～210℃；檢測器：FID；載氣：N2；流速：120kPa；柱溫：llO℃；進(jìn)樣口溫度：130℃。乙酸乙酯色譜條件：柱溫度：80℃ 汽化室溫度：120℃，載氣流速：55ml/min氮?dú)猓兌?9.99%）氫氣：30ml/min（純度99.999，6）空氣600ml/min。丁醇含量為95.6%，乙酸丁酯含量為95.3%，乙酸乙酯含量為96.3%。

4.討論

溶媒萃取法溶媒萃取法是利用溶質(zhì)在互不相溶的兩相之間分配系數(shù)的不同，使溶質(zhì)選擇性的從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中而得到純化或濃縮的方法，廣泛應(yīng)用于在抗生素工業(yè)生產(chǎn)中，如螺旋霉素、林可霉素、青霉素等都采用溶媒萃取法提取[7-10]?？股厝苊交厥湛梢越档蜕a(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。隨著國家對環(huán)境保護(hù)力度的加大，提高回收溶媒的質(zhì)量和降低溶媒消耗成為制藥行業(yè)不可不重視的生產(chǎn)環(huán)節(jié)[11-15]。溶媒回收方法及設(shè)備具有廣闊的前景?；厥盏娜軇┍仨氂匈|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過驗(yàn)證后才可以使用。如果回收溶劑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)低于新鮮溶劑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，那么必須限定在相同產(chǎn)品工藝中使用。同一產(chǎn)品同一工序的回收溶媒，再次用于同一產(chǎn)品下批生產(chǎn)的同一工序中，或者使用在前工序的一般會被認(rèn)可?；厥杖軇┤绻挥糜谕划a(chǎn)品同一工序僅做如性狀，折光率或比重即可。不同產(chǎn)品相同的回收溶媒是不能混用的。一般都是做幾次回收溶媒套用的驗(yàn)證工作，驗(yàn)證批次至少三個批次或循環(huán)，驗(yàn)證批次必須包括使用回收溶劑的最后一個批次。溶劑回收與再用應(yīng)在上報的注冊文件中加以說明，得到注冊批準(zhǔn)后才能實(shí)施。 [科]

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