破乳剂的制作方法

专利名称：破乳剂的制作方法技术领域：本发明涉及的是用于消除有机相与水相所形成的乳化状态体系而使其能相互分离的破乳剂，它虽尤其适合但并非仅限用于以青霉素生产为代表的对发酵液作萃取分离时的破乳化。在有机相与水相间进行萃取分离时，两相混合体系常易发生乳化而使两相界面模糊不清，难于分离。为此常需使用破乳剂，消除乳化现象，使有机相与水相能有效地分离开。以青霉素生产过程为例，其中的一个重要环节是用有机溶剂(如醋酸丁酯)从青霉素发酵液中萃取青霉素。由于发酵液中含有的蛋白质及其肽类等多种有机物质，萃取时在有机相与水相的界面处通常都会形成具有一定强度的乳化状界面膜区域。为了降低其界面膜强度，消除乳化现象，必须使用破乳剂。由于是在药物生产中使用，所以对破乳剂有更高的要求，如，破乳功能强，用量少，杂质及色素少，毒性低，不影响萃取收率和质量等。例如，德国专利DE3729338A介绍了采用伯、仲、叔胺类或季铵盐作载体，醋酸酯作萃取剂分离提纯青霉素的萃取方法。但目前国内使用较多的一种破乳剂是十五烷基溴化吡啶(PPB)，属于季铵型阳离子表面活性剂。它虽能完成上述青霉素生产中的破乳功能，但存在有较多的缺点1、其性状为半固体，使用时必须加热溶解，操作不方便；2，其毒性较大，且气味难闻，对工人健康不利；3，其有效成分仅约60％，用量大(一般＞2000ppm)，成本高，且产生的乳化层较厚，不便于设备清洗和长周期生产；4，杂质多，色素重，使用中带入溶媒的杂质和色素对产品质量有不利影响。目前使用的另一种较成功的破乳剂是十二烷基三甲基溴化胺，也属于季铵型阳离子表面活性剂。其破乳机理与PPB类似，被认为是通过中和了蛋白质分子表面的负电荷，消除其表面活性而达到破乳的。本发明的目的在于针对上述情况提供一种毒性低、用量少，使用方便且破乳效果更好的破乳剂。本发明的破乳剂由油酸、多乙烯多胺和烷基二乙醇胺混合所成。各组分的重量(％)为油 酸 30～41多乙烯多胺 30～41烷基二乙醇胺18～40。组分中的油酸结构为CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7COOH，多乙烯多胺结构为H2N(CH2CH2NH)nH，其中n＝4～10，烷基二乙醇胺的结构为R—N(CH2CH2OH)2，其中R为C12～18。组分中的多乙烯多胺可以为单一结构的成分，也可以是在所述的n＝4～10范围内由多种结构成分构成的混合物形式，并且通常是后者的形式。组分中的烷基二乙醇胺除同样可如此外，由于其中最常见和易获得的是R为C12和C18两种成分，所以通常可以很方便地在这两者中选用。本发明的破乳剂制备时，可先将油酸与多乙烯多胺按所述比例混合，并使其在加热条件下，例如在120～180℃条件下充分搅拌6～8小时。在此过程中，除充分完全的物理性混合外，不排除其间会发生某些化学反应。但由组分结构的原因可知，结果必然为多种成分混合的复杂体系，实际观察也证实了这一情况。但是这并不影响其在本发明破乳剂中的应用。冷却降温后，例如可于室温下再将烷基二乙醇胺与其混合均匀，即成为本发明所说的破乳剂。经试验该破乳剂在-5℃以上时仍保持为流动性良好的液体状。经试验表明，在本发明破乳剂中，组分中的多乙烯多胺的结构在n＝4～10范围内变化，对破乳剂性状及破乳效果无明显的变化影响。随着烷基二乙醇胺结构中烷基R的碳链的增长，则破乳剂的粘度也随之增大，破乳效果也有逐渐增强的趋势。当R的碳链小于C12或大于C18时，破乳效果不理想，此影响情况可参见表2。将本发明破乳剂与十五烷基溴化吡啶(PPB)在同等条件下作破乳效果对比实验，考察其破乳性能情况。实验方法为分别取青毒素生产过程中的发酵液滤液50毫升(滤液单位3万u/毫升)和醋酸丁酯溶剂25毫升于量杯中，并分别与等量的破乳剂混合，用10％硫酸调节pH1.9～2.0，在3000转/分下搅拌3～5分钟后，各取8毫升溶液于离心机内以3000转/分离心3～5分钟后观察，剩余溶液则于量杯中静置观察。其油水轻重两相的分离现象见表3。此对比实验结果已清楚显示本发明破乳剂的破乳效果显著优于PPB，且用量仅为PPB的1/3。将本发明的破乳剂在青霉素生产中作工业化规模应用试验的结果也表明，在达到同样破乳效果时，本发明破乳剂的用量可仅为PPB的1/3～1/5，产生的乳化层少于2％(V/V)，便于设备清洗和长周期连续生产，同时还使产品收率提高。据华北某制药厂在生产规模下试用，提取收率达93％以上，中间体的杂质和色素减少，可以比使用PPB少两个色级，达到3～4级色号。另一方面，破乳剂用量的大幅度减少以及呈流动性良好的液体状，除降低使用成本外，也减轻了操作人员的劳动强度，节约了能源。毒性试验结果表明，本发明破乳剂的口毒半数致死量LD50＞＞9.6克/公斤，毒性很低，也无不良气味，改善了环境条件，有利于操作人员的健康。作为本发明破乳剂的若干具体实例及其有关实验结果可见表1和表2。表中n的数值为多乙烯多胺成分结构中基团—(CH2CH2NH)—的数值，表示该例中所用多乙烯多胺为以该n值的结构形式为主同时也含有一些其它n值结构成分的混合物形式。表中R的数值为烷基二乙醇胺成分的结构中碳链R的碳原子数。制备方法已如前述，不再重复。显然，这里并不意味本发明上述主题的范围仅限于表中各例。同时，本发明破乳剂除可优先并尤其适合在青霉素等制药领域中应用外，也可在石油、矿业，以及食品、制革、纺织、造纸、淀粉加工、脂肪处理、肥皂工业和污水处理等相应行业中得到应用。表1实施例组成 >表2破乳效果(静置实验 注实验用青霉素滤液单位为3.1万u/ml，破乳剂加入量为300ppm表3破乳对比实验观察现象权利要求1.一种用于消除油水混合体系的乳化状态而使其能相互分离的破乳剂，其特征在于由油酸、多乙烯多胺和烷基二乙醇胺混合所成，其组成(重量％)为油 酸 30～41多乙烯多胺 30～41烷基二乙醇胺18～40其中油酸的结构为CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7COOH，多乙烯多胺为H2N(CH2CH2NH)nH，(n＝4～10)，烷基二乙醇胺为R—N(CH2CH2OH)2，(R＝C12～18)。2.如权利要求1的破乳剂，其特征在于所说的烷基二乙醇胺中的烷基R为C12。3.如权利要求1的破乳剂，其特征在于所说的烷基二乙醇胺中的烷基R为C18。4.如权利要求1至3之一的破乳剂，其特征在于组分中的油酸与多乙烯多胺的含量为基本等量。全文摘要本发明提供的是由油酸、多乙烯多胺和烷基二乙醇胺组成的破乳剂，用于消除油水混合体系的乳化状态。文档编号C07C57/12GK1126196SQ9511137公开日1996年7月10日 申请日期1995年5月25日 优先权日1995年5月25日发明者林康, 李宇和, 叶明 , 王天旭 申请人:成都化学制药厂