Penicilina

Extracţia cu ajutorul membranelor lichide reprezintă una dintre cele mai avantajoase tehnici de separare, cu aplicaţii deosebite, În special la separarea produselor de biosinteză (antibiotice, aminoacizi, acizi carboxilici). Principiul metodei constă În transferul solutului Între două faze apoase Între care există o diferenţă de pH, prin intermediul unui strat de solvent organic interpus Între soluţiile apoase.

Comparativ cu tehnicile clasice de extracţie lichid-lichid, utilizarea membranelor lichide oferă următoarele avantaje:

- reduce pierderile de solvent În timpul separării, datorită reunirii extracţiei cu reextracţia

- necesită folosirea unor cantităţi reduse de solvent, acesta fiind continuu regenerat

- oferă posibilitatea transportului unui solut Împotriva gradientului său de

concentraţie, atÎt timp cÎt Între cele două faze apoase se menţine diferenţa de pH.

Eficienţa procesului de extracţie şi transport prin membrane lichide poate fi

Îmbunătăţită considerabil prin adăugarea, În solventul organic, a unui agent de extracţie, denumit, În acest caz, agent purtător. Schematic, un astfel de proces de separare este prezentat În figura 1. După cum se observă din figură, mecanismul extracţiei şi transportului prin membrane lichide constă dintr-o succesiune de 3 etape:

1. extracţia solutului la interfaţa de separare dintre faza apoasă iniţială şi solvent (1) (extracţie care poate fi fizică sau reactivă, dacă În membrana lichidă se adaugă un agent purtător adecvat), rezult‚nd o fază apoasă epuizată

2. difuzia solutului sau a complexului dintre solut şi agentul purtător prin stratul de solvent organic

3. reextracţia solutului la interfaţa de separare dintre solventul organic şi faza apoasă finală (2), rezult‚nd o faza apoasă concentrată.

Studiile experimentale au urmărit următoarele aspecte: extracţia şi

transportul individual prin membrane lichide a penicilinei V, a acidului fenoxiacetic (precursor În biosinteza penicilinei V), precum şi separarea selectivă a celor doi componenţi dintr-un amestec. Membrana lichidă a fost constituită din 1,2- dicloretan, iar ca agent purtător s-a utilizat Amberlite LA-2.

1. Extracţia şi transportul penicilinei V prin membrane lichide

Penicilina V reprezintă un valoros antibiotic, cu acţiune bacteriostatică şi bactericidă, obţinut prin biosinteză de către tulpini de Penicillium, În prezenţa acidului fenoxiacetic drept precursor. Separarea industrială a penicilinei V se realizează, similar penicilinei G, prin extracţie fizică cu acetat de butil, la pH = 2.

soluţie iniţială

soluţie finală

soluţie epuizată

soluţie

concentrată

solvent organic

Soluţie apoasă Membrană lichidă Soluţie apoasă

iniţială finală

A

S S S.A

1 2

Figura.1. Mecanismul extracţiei şi transportului solutului S printr-o membrană lichidă

cu ajutorul agentului purtător A.

Acest procedeu, Însă, are dezavantajul că generează pierderi ale antibioticului prin inactivare chimică şi, În plus, determină coextracţia precursorului.

Din aceste motive, a fost abordat studiul separării penicilinei V prin

extracţie şi transport prin membrane lichide, procedeu care Îmbină avantajele oferite de membranele lichide cu cele ale extracţiei reactive a antibioticului.