头孢氨苄是临床上广泛应用的一种头孢类抗生素,工业上可以采用化学合成法或酶催化法制备。从反应液中提取头孢氨苄,采取等电点(pH=4.72)结晶分离法。分离后的结晶母液中残留约12～15 g·L-1的头孢氨苄,占总量的10%左右。这些残留的头孢氨苄必须进行回收,否则不仅会造成经济损失,还会造成严重的环境污染。回收结晶母液中的头孢氨苄一般采取络合法,络合法具有选择性好、络合效率高等优点,在回收低浓度的头孢氨苄中占有很大的优势。目前工业上普遍使用的络合剂是2-萘酚,解络合剂是二氯甲烷,络合率约为92%。二氯甲烷易挥发、产生大量VOC,造成严重环境污染。本文系统研究了酶法结晶母液中头孢氨苄的络合回收过程,建立了一种头孢氨苄络合回收新工艺,即采用1-萘酚为络合剂、三辛胺为解络合剂。新工艺中络合率提高了5%,实现了解络合剂二氯甲烷的替代,从工艺源头上消除有机溶剂挥发造成的VOC污染,解络合剂用量降低了 92%,实现了解络合剂的循环利用。主要工作如下:(1)以苯系和萘系化合物为络合剂,考察了络合剂种类、络合剂剂量、pH、温度、以及残留原料7-氨基-3-去乙酰氧基头孢烷酸(7-ADCA)、苯甘氨酸甲酯盐酸盐(PGME)和反应副产物D-苯基甘氨酸(PG)浓度等因素对头孢氨苄络合过程的影响,确定了络合剂种类、络合剂剂量和pH值是影响络合过程的关键因素。最佳络合剂为1-萘酚,最佳络合工艺为:1-萘酚剂量4.4 g·L-1、pH=4.72、温度20℃。在该条件下头孢氨苄的络合率达到97.41%,比传统工艺提高了 5%。(2)以高沸点胺类物质为解络合剂,考察了解络合剂种类、物料比、pH和温度等因素对头孢氨苄解络合过程的影响,确定了解络合剂种类、物料比、pH值是影响解络合过程的关键因素。最佳解络合剂为三辛胺,最佳解络合工艺为:三辛胺:水=0.2、水/络合物沉淀加量4.8 ml·g-1、pH=1.2、温度20℃。在最佳条件下头孢氨苄的解络合率达到99.43%,与目前的生产工艺相比,解络合剂的用量降低了 92%。以三辛胺为解络合剂,从工艺源头消除了 VOC污染。(3)以NaOH溶液为萃取剂,实现了有机相中的1-萘酚和三辛胺的分离,两者的回收率分别为98.09%和90.6%,并建立了解络合剂三辛胺的化学回收新方法和含量检测标准。三辛胺循环利用五次后,其对头孢氨苄的解络合率仍高于98%。采用红外光谱分析了解络合过程的机理,确定了氢键的形成是解络合过程的推动力。(4)在工业生产中的结晶母液中,进行了头孢氨苄的络合-解络合连续操作验证,头孢氨苄的络合率和解络合率分别达到97.3%和99.3%。回收的头孢氨苄产品中相关物质含量符合中国药典要求。新工艺具备了工业放大的基础。