两相溶剂萃取纯化雄烯二酮结晶物及母液中4-AD工艺

两相溶剂萃取纯化雄烯二酮结晶物及母液中4-ad工艺
技术领域：
1.本发明属于雄烯二酮发酵生产分离纯化技术领域，具体涉及一种两相溶剂萃取法纯化雄烯二酮结晶物及母液中4-ad的工艺。


背景技术：

2.雄甾-4-烯-3，17-二酮(简称雄烯二酮，androst-4-ene-3,17-dione或4ad)又称为雄酮、雄甾酮，是生产激素类原料药的重要中间体，几乎所有甾体激素药物都可以以ad为起始原料进行生产。4-ad是以植物甾醇、发酵培养基、油脂为原料经微生物转化、油水分离、甲醇提取、脱色、浓缩、结晶、重结晶得合格的雄烯二酮。张小燕、叶丽分别利用微生物发酵生产4ad，添加了大量乳化剂、植物油，产品中含有与4-ad结构类似物，如：add、11
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羟基雄烯二酮、11-酮基雄烯二酮及一些未知物质，还有甾醇和豆油，特别是表面活性剂，成分复杂。经甲醇萃取结晶后的母液中含有这些物质，结晶次数增加4-ad纯度增加，但是，母液中除含有杂质外还有4-ad。目前为止大概有物理吸附法、生物降解法、光催化分解法以及膜分离法处理乳化剂技术。李小兵在从4-雄烯二酮工业结晶母液中提取4-雄烯二酮的工艺中，将4-雄烯二酮工业废母液浓缩至没有液体馏出，将残液溶于3～8倍体积的甲醇，搅拌后降温静置使其分层，并收集有机相，将所获得的有机相浓缩至没有液体馏出，将残液溶于1～5倍体积的乙酸乙酯,加入50-100g/l的naoh溶液，控制反应液的ph值为7.0～11.0，加热回流，过滤，水洗，加热真空浓缩，低温结晶，得到4-雄烯二酮粗品。叶文祥在发酵法生产雄烯二酮的分离纯化清洁生产工艺研究指出利用膜处理和使用碱沉溶剂络合法分离 4ad。徐时东在植物留醇类化合物及雄烯二酮的分离精制工艺中对雄烯二酮和ba具有高吸附量和高解吸率的大孔吸附树脂，之后通过柱层析筛选出一种具有最优层析效果的大孔吸附树脂。但是膜处理和树脂污染严重，成本高。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种以处理甲醇或乙醇或其它有机溶剂萃取制备雄烯二酮产品过程中产生的低含量结晶物和结晶母液为目标，纯化其中的4-ad，为企业减少浪费、增加产率、创造额外的经济效益的两相溶剂萃取法纯化雄烯二酮结晶物及母液中4-ad的工艺。
4.为了达到上述设计目的，本发明所采用的技术方案是：一种两相溶剂萃取法纯化雄烯二酮结晶物及母液中4-ad的工艺，步骤如下：
5.步骤一、甲醇或乙醇或其它有机溶剂萃取4-ad上清液减压浓缩，去除有机溶剂，浓缩物中加入2倍体积ph为12碱液，清洗乳化剂、水溶性杂质、脂溶性色素，再用自来水清洗碱性；
6.实验结果：
7.表1碱洗次数水洗次数对4-ad含量影响
[0008][0009]
对表1结果进行方差分析得表2：
[0010]
表2碱洗次数和水洗次数对4-ad含量影响的方差分析
[0011][0012]
表2方差分析说明：碱洗次数对含量影响达到极显著水平，水洗次数没有达到显著水平；对方差分析结果进行显著性检验见表3：
[0013]
表3碱洗次数和水洗次数对4-ad含量影响显著性检验
[0014][0015]
显著性检验说明：碱洗3次4之间差异没有达到显著水平，碱洗3次即可，水洗是洗去碱洗，水洗2次即可；为更好说明趋势绘制了折线图见图2：
[0016]
左图说明随着碱洗次数增加含量增加，最高为四次，水洗含量变化不大；
[0017]
右图说明随着碱洗和水洗次数增加，含量在碱洗4次后，含量变化不大；
[0018]
优选的，结晶后的母液浓缩物，去除乳化剂、水溶性杂质、碱性色素杂质溶液为碱洗4 次，水洗2次以上且在40℃下清洗；
[0019]
步骤二、将上述的浓缩物部分按重量加入3-6倍无水甲醇搅拌溶解10min，离心去除沉淀杂质；
[0020]
实验结果：
[0021]
表4甲醇体积和浓度对4-ad含量影响
[0022][0023]
对表4结果进行方差分析得表5
[0024]
表5甲醇体积和浓度对4-ad含量影响方差分析
[0025][0026]
表5方差分析说明：碱洗次数对含量影响达到极显著水平，水洗次数没有达到显著水平，对方差分析结果进行显著性检验见表6：
[0027]
表6甲醇体积和浓度对4-ad含量影响显著性检验
[0028][0029]
显著性检验说明：甲醇体积5倍和次6倍之间及甲醇浓度75％-80％差异没有达到显著水平，即用水洗后重量的5倍溶解样品，调节甲醇浓度为75％-80％时4-ad含量最高，为更好说明趋势，绘制了折线图见图3：
[0030]
说明随着体积增加含量增加，但到后来增加缓慢甲醇浓度以75％最佳；
[0031]
优选的，甲醇溶解倍数为5倍；
[0032]
步骤三、将上述上清液调节甲醇醇度为75-80％，搅拌均匀，离心去除下部黑色油状物(实际是乳化剂、水脂溶性杂质、脂溶性色素)；实验结果见上；
[0033]
优选的，调节甲醇醇度为75％；
[0034]
步骤四、将上述的上清液加入1-2倍三氯乙烯进行两相溶剂萃取；
[0035]
实验结果：
[0036]
表7三氯乙烯和乙酸乙酯与甲醇水溶液两相萃取对4-ad含量影响
[0037][0038]
对表7结果进行方差分析得表8：
[0039]
表8三氯乙烯和乙酸乙酯与甲醇水溶液两相萃取对4-ad含量影响方差分析
[0040][0041]
表8方差分析说明：它们对含量影响达到极显著水平，对方差分析结果进行显著性检验见表9：
[0042]
表9三氯乙烯和乙酸乙酯与甲醇水溶液两相萃取对4-ad含量影响显著性检验
[0043][0044][0045]
显著性检验说明：三氯乙烯和甲醇浓度75％-80％比例1:1.2-1:1.6之间差异没有达到显著水平，但与1:1达到极显著水平；选定1:1.2，乙酸乙酯：40％甲醇以3:1为好，为更好说明趋势绘制了折线图见图4：
[0046]
说明比例加大，含量增加，但到后来增加缓慢；
[0047]
优选的，三氯乙烯：75-80％甲醇＝1.2:1进行两相溶剂萃取；
[0048]
步骤五、浓缩三氯乙烯相得浓缩物，回收三氯乙烯，再在浓缩物加入3倍体积的乙酸乙酯进行两相萃取；
[0049]
优选的，乙酸乙酯：40％甲醇:3：1进行两相溶剂萃取。
[0050]
步骤六、浓缩乙酸乙酯得浓缩物，再加入1.2倍甲醇进行冷冻结晶，甲醇重结晶得较高纯度 4-ad。
[0051]
本发明具有以下优点：
[0052]
本发明利用产品4-ad和add、ba、黑色油状物、表面活性剂的理化性质，通过碱洗、
水洗和调节甲醇醇度实现4-ad和杂质的分离，经两相萃取去除酸性和碱性杂质，该工艺克服了大孔树脂、膜处理纯化方法对脂溶性、粘度大、杂质复杂样品纯化时，易堵塞、失效的缺点，本发明去除乳化剂是人们最容易想到的碱洗、水洗方法，去除表面活性剂、碱溶性和水溶性的色素和杂质，利用甲醇加水的极性改变去除黑色油状杂质方法，利用两相溶剂去除酸性和碱性杂质，最终实现雄烯二酮的纯化，减少浪费、提高纯度、创造额外的经济效的理想工艺。
附图说明
[0053]
图1为本发明工艺流程示意图；
[0054]
图2为本发明碱洗次数和水洗次数对4-ad含量影响的折线图；
[0055]
图3为本发明甲醇体积和浓度对4-ad含量影响的折线图；
[0056]
图4为本发明三氯乙烯和乙酸乙酯与甲醇水溶液两相萃取对4-ad含量影响折线图。
具体实施方式
[0057]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细描述。如图1所示的：一种两相溶剂萃取法纯化雄烯二酮结晶物及母液4-ad 的工艺，步骤如下：
[0058]
步骤一、甲醇或乙醇或其它有机溶剂萃取4-ad结晶后的结晶母液减压浓缩，浓缩物中按照料液比1:2加入碱性和水洗清洗剂，清洗乳化剂、水脂溶性杂质、脂溶性色素；
[0059]
步骤二、将所述的浓缩物部分按重量加入5-8倍无水甲醇搅拌溶解10min，离心去除沉淀杂质；
[0060]
步骤三、所述离心上清液调节甲醇醇度为75-80％，搅拌均匀，离心去除下部黑色油状物；
[0061]
步骤四、将所述的上清液浓缩加入三氯乙烯溶解，再加入75-80％甲醇水溶液，进行两相溶剂萃取；
[0062]
雄烯二酮发酵过程中产生的低含量4-ad结晶物从步骤四加入三氯乙烯溶解开始执行，其余步骤相同；
[0063]
步骤五、将萃取三氯乙烯相浓缩得浓缩物；
[0064]
步骤六、浓缩物中加入3倍体积的乙酸乙酯，再加入40％甲醇水溶液进行两相溶剂萃取；
[0065]
步骤七、将上清液浓缩后，加入甲醇进行结晶，得较高纯度4-ad。
[0066]
本发明在实施时：采用甲醇或乙醇有机溶剂萃取4-ad产品后的结晶母液经浓缩、碱洗和水洗去除大多数表面活性剂(乳化剂)，通过调节甲醇醇度和离心去除样品中的黑色油状物，浓缩上清液成膏状物，该膏状物及纯度低的4-ad结晶物均可加入三氯乙烯溶解，再加入ph2-3的75％甲醇溶液进行两相溶剂萃取，去除酸性杂质，浓缩三氯乙烯，加入乙酸乙酯、40％甲醇溶液，进行两相溶剂萃取，去除碱性杂质，经浓缩乙酸乙酯、甲醇结晶得较高纯度4-ad，实现雄烯二酮发酵过程中低纯度结晶物纯化及母液中4-ad的回收和纯化，为企业减少浪费、提高纯度、创造额外的经济效提供了一种简便工艺。
[0067]
实施例1：
[0068]
1)雄烯二酮发酵液浓缩去水，甲醇萃取，浓缩甲醇至过饱和，冷冻结晶，结晶后的母液(上清液)浓缩去除有机溶剂和水，按照料液比1:2加入ph12的碱液，并于40-50℃下，搅拌清洗10min，清洗4-5次，然后加水洗2-3次，洗至溶解基本透明。
[0069]
2)将洗后的样品加入5倍的甲醇，40-50℃下，搅拌溶解，，4000-6000rpm离心去沉淀。
[0070]
3)上清液调甲醇醇度75％，离心去除黑色油物。
[0071]
4)上清液旋转蒸发至含水20％时，冷冻1小时，倒去水相，继续浓缩至无水或直接加入三氯乙烯对甲醇萃取，浓缩甲醇至过饱和，冷冻结晶的结晶物直接加入三氯乙烯溶解，然后加入75％甲醇溶液进行两相萃取。
[0072]
5)浓缩三氯乙烯得浓缩物；该浓缩物加3倍乙酸乙酯溶解后，再加入40％甲醇溶液进行两相萃取。
[0073]
6)浓缩乙酸乙酯得浓缩物：加入甲醇进行重结晶；实现结晶物和结晶母液的4-ad纯化。
[0074]
实施例2：
[0075]
1)取雄烯二酮发酵液浓缩的结晶物或结晶母液浓缩物50克，向其中加入ph12的碱液 100ml，并于40～50℃下，搅拌萃取杂质10min，碱清洗4次，水洗每次100ml洗2次，洗至溶液基本透明。
[0076]
2)将洗后的样品约30～37.5克加入150～180ml甲醇，40-50℃下，搅拌溶解10min，溶解透，6000rpm离心去沉淀。
[0077]
3)上清液约140～170ml加水调甲醇醇度75％，离心去除黑色油物。
[0078]
4)上清液旋转蒸发至含水20％时，冷冻1小时，倒去水相，继续浓缩至无水，约20～30 克。
[0079]
5)于20～30克中加25～35ml三氯乙烯溶解样品，再加75％甲醇溶液40～60ml进行两相萃取。
[0080]
6)浓缩三氯乙烯，浓缩物约15～25克加入45～75ml乙酸乙酯，再加入40％甲醇溶液 25～40ml进行两相萃取。
[0081]
7)浓缩乙酸乙酯进行甲醇重结晶，得高纯度4-ad 。