抗生素溶媒回收工藝研究

【摘 要】中國是抗生素生產大國：年產抗生素原料大約21萬噸，出口3萬噸。在抗生素生產中，提純過程大多使用溶媒來提取。廢溶媒除一些質量較好的母液溶媒及反萃后萃余溶媒，可在提取或經過洗滌后直接套用外，其他都需經過蒸餾操作進行回收。抗生素溶媒回收可以降低生產成本，減少環境污染。

【關鍵詞】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生的具有抗病原體或其它活性的一類次級代謝產物，能干擾其他生活細胞發育功能的化學物質。中國是抗生素生產大國：年產抗生素原料大約21萬噸，出口3萬噸。在抗生素生產中，提純過程大多使用溶媒來提取。廢溶媒除一些質量較好的母液溶媒及反萃后萃余溶媒，可在提取或經過洗滌后直接套用外，其他都需經過蒸餾操作進行回收。抗生素溶媒回收可以降低生產成本，減少環境污染。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：間歇蒸餾和連續蒸餾。本實驗對抗生素溶媒回收工藝進行研究。

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

丁醇為無色透明液體，具有特殊氣味。熔點（℃）：-88.9；沸點（℃）：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/水分配系數的對數值：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、多數有機溶劑。乙酸丁酯無色透明液體，有水果香氣；能與乙醇和乙醚混溶，溶于大多數烴類化合物，25℃時溶于約120份水；凝固點-77℃；閃點（閉杯）22℃；易燃，燃點421℃；沸點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（℃）：-83.6；沸點（℃）：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：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（℃）：-4（CC）；7.2（OC）；溶解性：微溶于水，溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯等多數有機溶劑；閃點（oC，閉口）；燃點（oC）：425.5[1-6]。

2.工藝設備

2.1蒸餾前預處理

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，產生的蒸汽自塔底上升與塔頂回流的液體進行傳質作用后，經冷凝器冷凝，冷凝液一部分作為回流，另一部分為塔頂產品。當殘液組成達到要求時，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.結果

分別對丁醇、乙酸丁酯、乙酸乙酯的含量進行測定。丁醇檢測氣相色譜條件 聚乙二醇毛細管柱：30m×0.25mm（i.d.），熔融石英制。氫火焰檢測器，進樣口溫度：150℃ 檢測器溫度：160℃ 毛細管柱升溫程序：起始60℃，保留2min，以6℃/min升至100℃，保留4min 載氣流速：30ml/min氮氣（純度99.99%）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）為內標物，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氮氣（純度99.99%）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在互不相溶的兩相之間分配系數的不同，使溶質選擇性的從一種溶劑轉移到另一種溶劑中而得到純化或濃縮的方法，廣泛應用于在抗生素工業生產中，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]。抗生素溶媒回收可以降低生產成本，減少環境污染。隨著國家對環境保護力度的加大，提高回收溶媒的質量和降低溶媒消耗成為制藥行業不可不重視的生產環節[11-15]。溶媒回收方法及設備具有廣闊的前景。回收的溶劑必須有質量標準，經過驗證后才可以使用。如果回收溶劑的質量標準低于新鮮溶劑的質量標準，那么必須限定在相同產品工藝中使用。同一產品同一工序的回收溶媒，再次用于同一產品下批生產的同一工序中，或者使用在前工序的一般會被認可。回收溶劑如果只用于同一產品同一工序僅做如性狀，折光率或比重即可。不同產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證工作，驗證批次至少三個批次或循環，驗證批次必須包括使用回收溶劑的最后一個批次。溶劑回收與再用應在上報的注冊文件中加以說明，得到注冊批準后才能實施。 [科]

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