试析液膜法提取青霉素g的实验研究

《试析液膜法提取青霉素g的实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北京化工大学硕士学位论文液膜法提取青霉素G的实验研究姓名：吕元元申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张卫东20080531摘要液膜法提取青霉素G的实验研究青霉素G是目前生产量最大的B．内酰胺类抗生素，也是半合成青霉素类抗生素的重要原料。传统的提取工艺大多采用溶媒萃取法从发酵液萃取青霉素G，传统工艺在低pH条件下操作，存在着青霉素降解严重、生产能耗大、萃取设备昂贵、溶剂回收困难等缺点。液膜分离技术作为一种新型的分离纯化手段，可实现萃取／反萃取过程耦合，具有传质效率高、选择性好的优点，可以克服传统萃取工艺中的不足，液膜技术已成为青霉素分离领域的一个研究热点。本文分别采用大

2、块液膜(BLM)和中空纤维更新液膜(HFRI，M)技术，对模拟青霉素发酵液进行分离纯化。在最佳条件下，进行了HFRJ朋提取青霉素的工业应用小试研究。建立了适用于萃取过程的青霉素G的HPLC分析方法，结果表明在O．02M磷酸二氢钾溶液(pH=3．5)：甲醇=38：62的流动相条件下青霉素G保留时间短，色谱峰形尖锐，重复性好，不受缓冲盐和有机溶剂的干扰。基于青霉素G两种不同的萃取机理一物理萃取和反应萃取，分别考察了载体浓度、稀释剂、温度、pH、料液浓度等不同操作条件对萃取分配系数的影响，并针对不同萃取剂的萃取机理进行了探讨。其中物理萃取在较低的pH下具有较高的分配系数，但青霉素

3、降解严重。反应萃取在较高的pH范围内(5．7)仍具有良好的萃取效果，可以在常温下操作。通过大块液膜实验验证了液膜过程在青霉素G提取过程中的可行性和优势，进行了中空纤维更新液膜技术在青霉素G提取过程中的实验研究，考察了操作方式、两相流速、两相pH、载体浓度、料液初始浓度、相比等操作条件对传质系数的影响。改变料液侧的流速有利于传质；两相pH差值是青霉素G提取过程的主要传质推动力；HF对M传质系数随载体浓度的增大而增大；HFRLM的传质通量高于支撑液膜的传质通量，一定程度上可以超过膜萃取的传质通量。HF砌M对中高浓度50000u青霉素G料液的提取和浓缩效果良好，料液去除率99．2

4、％，反萃收率达到92．2％。处理较高浓度(100000u)料液，浓缩比仍可达到3．5。采用串级操作处理高浓度(100000u)青霉素的模拟工艺小试研究，最终料液相去除率达到88．76％，由于料液中大量晶体析出，反萃侧的收率仅有62．59％。结果表明，中空纤维更新液膜技术应用于青霉素G的提取，可以克服传统提取工艺的缺陷，大大提高分离效率，在生物制品的分离纯化领域具有广阔的发展前景。关键词：中空纤维更新液膜，青霉素G，HPLC，萃取，非平衡传质Ⅱ摘要THEEXPERIMENTALSTUDYOFLIQUIDMEMBRANEINTHEPROCESSOFPENICILLINGRECO

5、VERYABSTRACTPenicillinG(PG)isawidelyusedantibioticandalsoserVesasanimponantrawmaterialforsemisyntheticpenicilliIls．DuriIlgtraditionalphysicals01VentextractionofPG丘omfilteredbroth，thelostofPGareconsiderableatpHValuesof1．8—2．2．AlowtemperatureofOto5。CmustbeappliedandexpensiVecentrifugalextrac

6、torsarenecesSa哆forthephaseseparationinextraction．LiquidmeInbranes(LM)technicalisaaltematiVewhichcancombineeXtractionandback-extractionpIocessesinonestep．Withtheadvantageso仆igllmasstransferefficiencyandgoodselectiVity，liquidmembranehasbeComeoneofthemostadvantageoustechniquesinthepuri丘cation

7、andseparationbiochemicalproductssuch鹤penicillinGInthiswork，Bulkliquidmembrane(BLM)andanewliquidmeⅡ1brane，namedhoUowfiberrenewalliquidmembrane(HFRLM)wereappliedtostlldytheseparationofpenicillinGThefollowingachiVedmentweregotteninthisAHPLCmethod五DrpenicininGdete