Сорбент для сорбции солей малорастворимых и нестабильных в водных растворах органических кислот Советский патент 1988 года по МПК B01J39/00 B01J20/00 

(21)4185852/30-26

(22)15.12.86

(46) 07.06.88. Бюл. 21

(71)Филиал Всесоюзного научно-исследовательского института антибиотиков

(72)Е.А.Савельев и Л.Д.Лосева (53) 66.081(088.8)

(56) Kennedy D.S. Macroteticular polimeric adsorbents. - And and Eng Chem. Prod. Res. and Develop. 1973, 12 № 1, p. 56-60.

Лурье A.A. Хроматографические материалы. - М.: Химия, 1978, с. 42-43.

(54) СОРБЕНТ ДНЯ СОРБЦИИ СОЛЕЙ МЛПО- РАСТВОРИМЫХ И НЕСТАБИЛЬНЫХ В ЮДНЫХ РАСТВОРАХ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ (57) Изобретение относится к сорбентам для извлечения малорастворимых и нестабильных в водных растворах органических кислот и позволяет увеличить их емкость. Макропористый неионогенный сорбент Amberlite ХАД-4, представляющий собой сополимер стирола с дивинилбензолом, и сульфо- катионит Ку-2х20 в Н -форме гомогенизируют в дистиллированной воде, после чего сорбент загружают в колонку и используют для сорбции. Сульфо- катионит вводят в сорбент в количестве 5-40 об.%. Сорбент имеет емкость в 2-3 раза выше, чем Amberlite ХАД-4. 1 табл.

(Л

Oi 01

СХ)

Изобретение относится к химическо и химико-фармацевтической промышленности, а именно к получению сорбента для молекулярной сорбции органически соединений.

Целью изобретения является повьпие ние емкости сорбента при сорбции солей мапорастворимых и нестабильных в водных растворах органических кислот.

Пример 1. 83 мл макропористого неионогенного сорбента Amberlit ХАЦ, представляющего собой сополимер стирола с дивинилбензолом и имею щего удельную поверхность не менее 720 , 17 мл сильнокислотного ка- тионита КУ-2х20 в Н -форме, представляющего собой сульфокатионит на сти- рол-дивинилбензольной основе, в при- сутствии 100 мл дистиллированной воды гомогенизируют в колбе вместимостью 500 мл. 60 мл смеси сорбентов загружают в колонку диаметром 25 мп.

Через полученный смешанный слой, содержащий, об.%:

Макропористый неионогенный сорбент

Amberlite ХАД-4 95

Сильнокислый суль-

фокатионит в

Н -форме КУ-2х20 5 со скоростью 0,5-0,6 мл/мин пропускают 100 мл раствора, содержащего 24,1 г/л Na-соли 4-сульфаниламидо- 2,6-диметоксипиримидина (сульфади- метоксина).

4-Сульфаниламид-2,6-диметоксипири мидин хорошо растворим в воде в солевой форме и плохо в виде свободной кислоты (менее 0,2 г на 1 л).

Колонку промывают дистиллированно водой со скоростью 0,5-0,6 мл/мин. 4-Сульфаниламидо-2,6-диметоксипири- мидин элюируют 20%-ным раствором аце тона при рН 10,5.Из элюата известными приемами (например, осаждением сульфадиметоксина минеральной кислотой) выделяют 4-сульфаниламидо-2,6- диметоксипиримидин.

Сорбент регенерируют 200 мл IN раствора NaOH, отмывают дистиллированной водой, пропускают 200 мп IN раствора H,jSC и 300 мп дистиллированной воды до рН на выходе из ко- ломки 3,5-6,0. Емкость сорбента по сульфадиметоксину составляет 44,0 г/л Выход продукта на стадиях сорбции-десорбции 94,1Z.

Известный сорбент не позволяет осществлять сорбцию сульфадиметоксина в форме кислоты из-за низкой растворимости последней в воде, а при фильрации раствора Na-соли сульфадиметоксина через колонку с неионогенным макропористым сорбентом Amberlite ХАД-4 емкость составляет 22,0 г/л.

Пример 2. 83 мл макропористого неионогенного сорбента Amberlite ХАД-4, представляющего собой сополимер стирола с дивинилбензолом и имеющего удельную поверхность не менее 720 , 17 мл сильнокислотного ка- тионита КУ-2х20 в Н -форме, представляющего собой сульфокатионит на сти- рол-дивинилбензольной основе, в присутствии 100 мл дистиллированной вод гомогенизируют в колбе вместимостью 500 мл. 60 мл смеси сорбентов загружают в колонку диаметром 25 мл.

Через полученньй смешанный слой, содержащий, об.%:

Макропористый неионогенньй сорбент

Amberlite ХДЦ-4 60

Сильнокислотньй

сульфокатионит КУ-2х20

в H -форме40

со скоростью 0,5-0,6 мл/мин пропускают 160 мл раствора, содержащего 49,16 г/л Na-соли фенилаланина. Колонку промывают со скоростью 0,5- 0,6 мл/мин дистиллированной водой

в количестве 40 мп. Фенилаланин элюируют 20%-ным водным раствором ацетона.

Сорбент регенерируют 200 мл IN раствора NaOH, отмывают дистиллированной водой, пропускают 200 мл IN раствора НС1 и 300 мл дистиллированной воды до рН на выходе из колонки 3,5-6,0. Емкость сорбента составляет 60,5 г/л. Выход продукта на стадиях сорбции и десорбции 92,3%.

Емкость неионогенного макропористого сорбента Amberlite ХАД-4 (известный сорбент) составляет 22,0к/л

Пример 3. 83 мл макропористого неионогенного сорбента Amberlite ХАД-4, представляющего собой сополимер стирола с дивинилбензолом и имеющего удельную поверхность не менее 720 м /г, 17 мл сильнокислотного ка- тионита КУ-2х20 в Н -форме, представляющего собой сульфокатионит на стирол-дивинилбензольной основе, в присутствии 100 мл. дистиллированной

10

воды гомогенизируют в колбе вместимостью 500 мл.

60 мл смеси сорбентов загружают в колонку диаметром 25 мл. Через полученный смешанный слой, содержащий в об.%:

Макропористый неионогенньй сорбент

Amberl-ite ХАД-4 83

Сильнокислотный сульфокатионит КУ-2х20

в Н -форме17

со скоростью 0,5-0,6 мл/мин пропускают 150 мл раствора К-соли бензил- 15 пенициллина с содержанием бензилпени- циллина - кислоты 32,52 г/л при рН 6,9. Бензилпенициллин - кислота малорастворимая и нестабильная в водных растворах. Колонку промывают дистил- 20 лированной водой со скоростью 0,5- 0,6 МП/мин. Бензилпенициллин - кислоту элюируют бутанолом. Емкость сорбента по бензилпенициллину составляет 78,3 г/л. Выход на стадиях серб- 25 ции и десорбции 96,3%.

Сорбент регенерируют 200 мл 1N NaOH, отмывают дистиллированной водой, пропускают 200 мл IN раствора HjS04 и 300 мл дистиллированной воды зо до величины рН на выходе из колонки 3,5-6,0,

Получеиньй ла стадиях сорбции-десорбции водно-бутанольный элюат в количестве 90 мл переносят в делительную воронку и отделяют водную фазу. Получают 60 МП бутанольного элюата с содержанием бензилпенициллина - кислоты 66,84 г/л. В бутанольный элюат добавляют 2,9 г CHjCOGK и упари-

жанием 32,52 г/л (или 4-сульфанил- амидо-2,6-диметоксипиримидина с содержанием 28,1 г/л). Дальнейшие опыты проводят аналогично примерам 3 и 1 соответственно.

Результаты сорбции органических соединений смешанным слоем сорбентов при запредельных значениях соотношения макропористого сорбента и сильнокислотного катионита приведены в таблице.

Показатель сорб-iКоличество сильно- ции jкислотного катиони- та, об.%

I:

:

3,0 50,0

Емкость по суль- фадиметоксину, г/л

30,0 Менее 10

Выход на стадиях сорбции-десорбции сульфа- диметоксина, % 96,8 Менее 50,0

Емкость по бензилпенициллину, г/л

40,0

35

Выход на стадиях сорбции-десорбции по бензил- пенициллину, г/л 93,5

Наблюдается химическая деструкция бен- эилпеницил- лина

Менее 40

вают под вакуумом при (2512) С до

окончания кристаллизации. Суспензию

фильтруют, промывают 10 мл бутанола.

Получают 4,43 г К-соли бензилпенициллина. Выход продукта от содержащегося 45 °Рбенте происходит либо существенТаким образом, при запредельных значениях составляющих компонентов

ное снижение емкости сорбента, либо химическая деструкция сорбируемого соединения, приводящая к снижению выхода продукта на стадиях сорбции- десорбции .

в исходном растворе бензилпенициллина 80,4%.

Полученная К-соль бензилпенициллина содержит 98,3% суммы пеницил- линов.

Пример4. В каждом из последовательно проводимых опытов через сорбент, состоящий из неионогенного макропористого сорбента Amberlite ХАД-4 и сильнокислотного сульфокатио- нита КУ-2х20 в H -форме, состава, соответствующего указанному в таблице со скоростью 0,5-0,6 мл/мин пропускают раствор бензилпенициллина с содер

жанием 32,52 г/л (или 4-сульфанил- амидо-2,6-диметоксипиримидина с содержанием 28,1 г/л). Дальнейшие опыты проводят аналогично примерам 3 и 1 соответственно.

Результаты сорбции органических соединений смешанным слоем сорбентов при запредельных значениях соотношения макропористого сорбента и сильнокислотного катионита приведены в таблице.

Показатель сорб-iКоличество сильно- ции jкислотного катиони- та, об.%

I:

:

3,0 50,0

Емкость по суль- фадиметоксину, г/л

30,0 Менее 10

Выход на стадиях сорбции-десорбции сульфа- диметоксина, % 96,8 Менее 50,0

Емкость по бензилпенициллину, г/л

40,0

Наблюдается химическая деструкция бен- эилпеницил- лина

Выход на стадиях сорбции-десорбции по бензил- пенициллину, г/л

Таким образом, при запредельных значениях составляющих компонентов

45 °Рбенте происходит либо существен50

gg

ное снижение емкости сорбента, либо химическая деструкция сорбируемого соединения, приводящая к снижению выхода продукта на стадиях сорбции- десорбции .

Таким образом, предлагаемый сорбент имеет емкость в 2-3 раза выше чем известный.

Формула изобретения

Сорбент для сорбции солей малорастворимых и нестабильных в водных растворах органических кислот, содер514006586

жащий сополимер стирола с дивинил-он дополнительно содержит сульфокабензолом, отличающийсятионит в Н -форме в количестве 5тем, что, с целью повышения емкости,40 об,7,,