專利名稱：赤霉素發(fā)酵濾液的溶劑萃取法濃縮工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明為一種赤霉素發(fā)酵濾液的溶劑萃取法濃縮工藝，屬于赤霉素生產(chǎn)領域。
赤霉素(Gibberellins，國內(nèi)俗稱“920”)是一種高效植物生長素和調(diào)節(jié)劑。它主要用于雜交水稻、棉花、小麥、果品和蔬菜等的增產(chǎn)和早熟。對花卉的培養(yǎng)和在醫(yī)學臨床上加快創(chuàng)面的愈合也有較好的效果。
赤霉素是以赤霉酸烷為基本骨架的一類同系物，目前從微生物和植物中共分離出70多種化合物，其中以赤霉素A3(GA3)的活性最大。GA3的分子式為C19H22O6，結(jié)構(gòu)式為
分子量為346。
赤霉素的生產(chǎn)過程是為微生物過程，它是通過發(fā)酵產(chǎn)生的，所得發(fā)酵液中赤霉素含量約為1000～1500u/ml。其后續(xù)的提取、純化過程的主要步驟如下首先對發(fā)酵液進行予處理，即加酸酸化至PH＝2.0～2.5，這時將有大部分蛋白沉出，然后用板框壓濾進行酸化液的過濾，這時菌絲體和沉出的蛋白可一起被濾掉而得過濾清液;在15℃以下用Na2CO3回調(diào)濾液酸度至PH＝4.5～5.0;送酸化液去進行濃縮;現(xiàn)行的濃縮方法主要是蒸發(fā)法，蒸發(fā)設備有薄膜蒸發(fā)器和釜式蒸發(fā)器等;在0.08MPa真空條件下控制蒸發(fā)溫度低于50℃，將濾液濃縮約10～15倍而得濃縮液;冷凍至15℃以下再用濃硫酸酸化濃縮液至PH＝2.0～2.5，后用乙酸乙酯進行兩次錯流萃取，萃取操作多在攪拌釜內(nèi)進行，并用管式高速離心機進行混合液的離心分相;對所得乙酯萃得液在釜式蒸發(fā)器內(nèi)在真空度為0.08MPa、35℃以下進行蒸發(fā)濃縮而得赤霉素結(jié)晶;經(jīng)過濾得濕晶體，母液去配制“920”乳液;濕晶體用PH＝4.5～5.0的水溶液按相比1∶1洗滌兩次，再用乙酯洗一次后送去烘干，控制溫度為45±5℃，時間為3～4小時;干躁的晶體須粉碎過篩(篩孔為40目)后即進行分裝而得成品。
日本專利昭55-120794等報導了用活性炭吸附以純化并濃縮赤霉素的方法;取10升發(fā)酵液，用鹽酸調(diào)料液的PH值至2，加入活性炭浸攪一小時、過濾，將所得活性炭濾餅用含1%甲醇的濃氨水5升浸泡并濃縮到0.5升，再用鹽酸調(diào)濃縮液的PH值到2，用2升乙酸乙酯萃取，將萃取液濃縮到0.5升，然后用2升1%的NaHCO3水溶液進行反萃取;再調(diào)PH至2，用5升乙酸乙酯萃取，并將萃得液濃縮到0.5升;加進Na2SO4脫水，經(jīng)進一步濃縮即得赤霉素結(jié)晶。除了活性炭吸附之外，文中沒有具體給出濃縮方法，估計主要也是蒸發(fā)的方法。
在前述的赤霉素生產(chǎn)過程中其損失主要是在蒸發(fā)濃縮處理步驟，高達10～15%，這是由于赤霉素的熱敏特性造成的。除此之外，蒸發(fā)濃縮還有如下缺點(1)蒸發(fā)濃縮時因要求較高的負壓和煤一汽轉(zhuǎn)化而使能耗較高;
(2)在蒸發(fā)濃縮過程中對赤霉素無純化效果，且濃縮后的料液一般較為粘稠，有固體沉降物，對后續(xù)的乙酸乙酯萃取過程有不良影響。
本發(fā)明正是針對赤霉素生產(chǎn)過程中的這一薄弱環(huán)節(jié)而進行研究的，即采用了溶劑萃取循環(huán)代替蒸發(fā)進行赤霉素發(fā)酵濾液的濃縮。
本發(fā)明為赤霉素發(fā)酵濾液的溶劑萃取法濃縮工藝，將赤霉素發(fā)酵濾液調(diào)到PH＝2.0～3.0，用萃取劑和磺化煤油稀釋劑組成的有機相(萃取劑的體積分數(shù)為30～60%)與水相料液混合進行赤霉素的萃取，控制有機相與水相的體積比為1∶2～5，而后用飽和NaHCO3溶液進行反萃取，控制反萃水相與負載有機相的體積比為1∶3～5，萃取和反萃取操作均在常溫下進行。所說萃取劑可以是有機磷(膦)類，也可以是胺類，也可以是有機磷(膦)類與胺類的混合物，在胺類萃取劑情況下添加正辛醇，所說有機磷(膦)類是指下列結(jié)構(gòu)中的一種
所說胺類是指下列結(jié)構(gòu)中的一種R3N (R＝CnH2n+1，n＝8～10)R3N+CH3Cl-(R＝CnH2n+1，n＝8～11)
(R≥C1，R′≥C1)下面對本發(fā)明進行詳細描述。本工藝的基本流程如下圖所示
首先加濃硫酸至赤霉素發(fā)酵濾液中調(diào)節(jié)PH值至2.0～3.0，然后送入多級萃取裝置與配制好的有機相(磷類[膦類]、胺類萃取劑與磺化煤油的混合液，在胺類萃取劑情況下添加了醇類)進行接觸，萃取在室溫條件下以逆流方式連續(xù)進行，且控制有機相與水相的體積比為1∶2～5，流出的兩相分別為萃得有機相(或稱之為負載有機相)和水相萃殘液。
為了有效地去除在水相殘液中可能夾帶的有機相，在排放前首先送至油水分離裝置除油，再經(jīng)中和后排放。
萃得有機相去接送入反萃取裝置與反萃液(飽和NaHCO3溶液)進行接觸以實現(xiàn)赤霉素的反萃取，反萃取亦是在室溫條件下以逆流方式連續(xù)進行，控制反萃水相與萃得有機相的體積比為1∶3～5，這時流出的兩相分別為濃采了赤霉素的反萃濃縮液和經(jīng)反萃去除赤霉素后的有機相。反萃濃縮液經(jīng)調(diào)PH后進入下一處理步驟(乙酸乙酯萃取)，反萃后有機相經(jīng)簡單處理后循環(huán)復用。
所用稀釋劑為磺化煤油，其組成為正烷烴含量98.3%(wt)，芳烴含量＜0.001%(wt);其物性為比重(20℃)0.75g/cm3，沸點198-241℃，閃點70℃，粘度(20℃)1.9345mPa.s。
采用溶劑萃取進行濃縮的方法可獲得如下技術經(jīng)濟效果(1)使赤霉素發(fā)酵濾液濃縮10～20倍，達到濃縮工藝要求。
(2)濃縮液清徹透明，無沉淀，便于后續(xù)處理。
(3)由于所用萃取劑對于赤霉素的萃取選擇性通過萃取操作可使赤霉素得到一定程度的純化，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。
(4)所用萃取劑水溶性低，可以循環(huán)復用，同時防止了對環(huán)境的污染。
(5)具有顯著的經(jīng)濟效益，對于一年產(chǎn)10噸赤霉素的廠年增效益可達200萬元以上，這是由于ⅰ)赤霉素收率的提高;由于萃取、反萃取操作均在常溫下進行，不存在赤霉素的受熱損失，從而大幅度地降低了赤霉素在濃縮過程中的損失，其損失率降低至5%以下，即其回收率較之蒸發(fā)，濃縮提高10%以上。
ⅱ)又由于常溫操作和萃取操作的較少的動力消耗，其能耗較蒸發(fā)方法有大幅度降低。
權(quán)利要求
1.一種赤霉素發(fā)酵濾液的溶劑萃取法濃縮工藝，其特征在于將赤霉素發(fā)酵濾液調(diào)到PH=2.0～3.0，用萃取劑和磺化煤油稀釋劑組成的有機相(萃取劑的體積分數(shù)為30～60%)與水相料液混合進行赤霉素的萃取，控制有機相與水相的體積比為1∶2～5，而后用飽和NaHCO3溶液進行反萃取，控制反萃水相與負載有機相的體積比為1∶3～5，萃取和反萃取操作均在常溫下進行，所說萃取劑為下列結(jié)構(gòu)中的一種有機磷(膦)
2.一種赤霉素發(fā)酵濾液的溶劑萃取法濃縮工藝，其特征在于將赤霉素發(fā)酵濾液調(diào)到PH＝2.0～3.0，用萃取劑和磺化煤油稀釋劑組成的有機相(萃取劑的體積分數(shù)為30%～60%)與水相料液混合進行赤霉素的萃取，控制有機相與水相的體積比為1∶2～5，而后用飽和NaHCO3溶液進行反萃取，控制反萃水相與負載有機相的體積比為1∶3～5，萃取和反萃取操作均在常溫下進行，所說萃取劑為下列結(jié)構(gòu)中的一種胺，并添加了正辛醇，R3N (R＝CnH2n+1，n＝8～10)R3N+CH3Cl-(R＝CnH2n+1，n＝8～11)
(R≥C1，R′≥C1)
3.一種赤霉素發(fā)酵濾液的溶劑萃取法濃縮工藝，其特征在于將赤霉素發(fā)酵濾液調(diào)到PH＝2.0～3.0，用萃取劑和磺化煤油稀釋劑組成的有機相(萃取劑的體積分數(shù)為30～60%)與水相料液混合進行赤霉素的萃取，控制有機相與水相的體積比為1∶2～5，而后用飽和NaHCO3溶液進行反萃取，控制反萃水相與負載有機相的體積比為1∶3～5，萃取和反萃取操作均在常溫下進行，所說萃取劑為下列結(jié)構(gòu)中的一種有機磷(膦)和一種胺的混合物有機磷(膦)
胺R3N (R＝CnH2n+1，n＝8～10)R3N+CH3Cl-(R＝CnH2n+1，n＝8～11)
(R≥C1，R′≥C1)
全文摘要
本發(fā)明為一種赤霉素發(fā)酵濾液的溶劑萃取法濃縮工藝，屬于赤霉素生產(chǎn)領域。將赤霉素發(fā)酵濾液調(diào)到pH＝2.0～3.0，用有機磷(膦)類和/或胺類萃取劑和磺化煤油稀釋劑組成的有機相(萃取劑的體積分數(shù)為30～60％)與水相料液混合進行赤霉素的萃取，控制有機相與水相的體積比為1∶2～5，而后用飽和NaHCO
文檔編號C07C62/38GK1063309SQ9110007
公開日1992年8月5日 申請日期1991年1月11日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月11日
發(fā)明者李洲, 雷金鈴, 張德隆, 高華亭, 周武 申請人:北京清華大學