一种硫酸粘杆菌素预混剂的制备方法
技术领域
本发明涉及多肽类抗生素预混剂的制备,具体是一种硫酸粘杆菌素预混剂的制备方法。
背景技术
粘杆菌素(colistin)是一种对多重耐药性革兰氏阴性致病菌(如铜绿假单胞菌,Pseudomonas aeruginosa)具有特效抗性的多肽类抗生素,粘杆菌素含有二氨基丁酸,存在游离氨基,因此呈碱性,在临床上常制成盐使用,目前商品化以两种形式存在,硫酸粘杆菌素(colistin sulphate,CS)是其中一种形式。硫酸粘杆菌素可用于猪、禽、牛和羊等动物,由于其抗菌作用强、残留低,不易产生耐药性,中国、美国、欧盟和日本等许多国家批准作为饲料添加剂或兽药。可治疗多种病菌引起的动物饲养疾病,并能促进动物生长和提高饲料的利用率。
目前从发酵液中分离硫酸粘杆菌素主要有:离子交换法、泡沫分离法。采用离子交换法,此方法分离步骤长、能耗高,而且带来大量废水,严重污染环境。2006年7月12日公开的申请号为200510122187.3的发明公开了一种泡沫分离法制备多粘菌素E的方法,起泡用到溶剂,给环境带来污染,且成本较高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题,经过申请人长期的研究和实验,发明了一种制备硫酸粘杆菌素预混剂的新工艺,它不仅提高了硫酸粘杆菌素预混剂的收率,而且更加绿色环保。本发明采用先过滤除去发酵液中的菌体,再浓缩滤液,然后沉淀分离,最后流化床造粒,得到硫酸粘杆菌素预混剂,具有专一性强、工序短、设备投资少、收率高、成本低,而且整个过程不采用溶剂,减少环境污染等优点。
本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种硫酸粘杆菌素预混剂的制备方法,其特征在于,它依次包括如下步骤:
(1)发酵液的预处理:将含有粘杆菌素的发酵液用酸调pH为2.0~3.5,边搅拌边加入2~5%wt的助滤剂后过滤;
(2)减压浓缩:将滤液在-0.095~-0.098Mpa下浓缩,温度为50~90℃,浓缩后得到液相含量为25000~35000ug/ml的浓缩液;
(3)沉淀分离:将浓缩液用碱调pH为10.0~12.0,搅拌0.5~4 h,在0~10℃条件下静止2~4 h,真空抽滤,得到滤饼,边搅拌滤饼边加入稀硫酸至pH为3.0~7.0,得到酸化液;
(4)流化床造粒:按酸化液与载体的重量比为60~80%的比例将酸化液输入装有载体的流化床造粒机中,进风温度为140~200℃,出风温度为70~120℃,酸化液输完后,造粒0.5~3 h,得到硫酸粘杆菌素预混剂。
具体来说,本发明先除去菌体,再进行分离纯化;浓缩滤液的目的在于提高滤液的浓度,粘杆菌素的含量会随滤液浓度的提高而提高,这样会提高粘杆菌素沉淀分离时的收率,对于生产硫酸粘杆菌素预混剂降低成本具有重要意义;沉淀分离是在一定的条件下将粘杆菌素以某种形式沉淀出来,杂质溶解在溶质中,过滤后得到固体,再将固体用硫酸酸化溶解,得到高纯度的硫酸粘杆菌素溶液,起到分离纯化的效果,专一性强,重要的是不像离子交换法产生大量的废水,也不用到任何溶剂,不污染环境,成本低。
作为优选,步骤(1)所述的酸为草酸、硫酸、盐酸、磷酸的一种或多种。
作为优选,步骤(1)所述的助滤剂为珍珠岩、硅藻土、纤维素、酸性白土、活性炭、石棉的一种或多种。
作为优选,步骤(2)所述温度为60~70℃。
作为优选,步骤(3)所述碱为氢氧化钠、氨水、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠的一种或多种。
作为优选,步骤(3)所述用碱调pH为10.5~11.5。
作为优选,步骤(3)所述用稀硫酸调pH为6.0~7.0。
作为优选,步骤(4)所述的载体为稻壳粉、玉米芯粉、米糠粉、麦麸、苜蓿粉、碳酸钙的一种或多种。
作为优选,步骤(4)所述的进风温度为170~180℃。
作为优选,步骤(4)所述的出风温度为90~100℃。
本发明的主要优点是与现有技术相比,专一性强、工序短、成本低、废水少、污染少,而且收率高,达80~90%。
具体实施方式
以下实施例中所述粘杆菌素发酵液,由多粘芽孢杆菌产生的含有粘杆菌素的发酵液。
实施例1
(1) 发酵液的预处理
将发酵液用硫酸调pH值为3.0,边搅拌边加入3.5%wt的硅藻土助滤剂,通过板框过滤,至无滤液滴出为止,得到板框过滤液。板框过滤收率为96.5%。
(2) 减压浓缩
将板框过滤液进行减压浓缩,温度为80℃,真空度为-0.095MPa,浓缩至液相含量为34160ug/ml,得到浓缩液。浓缩收率为99%。
(3) 沉淀分离
将浓缩液用氢氧化钠调pH值为10.5,搅拌1 h,在6℃条件下静止3 h,将沉淀后的浓缩液真空抽滤,得到滤饼,边搅拌滤饼边加入稀硫酸至pH为6.1,得到酸化液。沉淀分离收率为89%。
(4) 流化床造粒
按酸化液与载体的重量比为78%的比例将酸化液输入装有玉米芯粉的流化床造粒机中,进风温度为170℃,出风温度为105℃,酸化液输完后,造粒2 h。得到硫酸粘杆菌素预混剂。造粒收率为98%。
实施例2
(1) 发酵液的预处理
将发酵液用硫酸调pH值为2.5,边搅拌边加入3%wt的珍珠岩助滤剂,通过板框过滤,至无滤液滴出为止,得到板框过滤液。板框过滤收率为95%。
(2) 减压浓缩
将板框过滤液进行减压浓缩,温度为78℃,真空度为-0.098MPa,浓缩至液相含量为25000ug/ml,得到浓缩液。浓缩收率为99%。
(3) 沉淀分离
将浓缩液用氢氧化钠调pH值为10.7,搅拌4h,在2℃条件下静止3 h,将沉淀后的浓缩液真空抽滤,得到滤饼,边搅拌滤饼边加入稀硫酸至pH为6.4,得到酸化液。沉淀分离收率为93%。
(4) 流化床造粒
按酸化液与载体的重量比为69%的比例将酸化液输入装有米糠粉的流化床造粒机中,进风温度为162℃,出风温度为98℃,酸化液输完后,造粒2 h。得到硫酸粘杆菌素预混剂。造粒收率为98%。
实施例3
(1) 发酵液的预处理
将发酵液用硫酸调pH值为3.5,边搅拌边加入2.5%wt的珍珠岩助滤剂,通过板框过滤,至无滤液滴出为止,得到板框过滤液。板框过滤收率为92%。
(2) 减压浓缩
将板框过滤液进行减压浓缩,温度为75℃,真空度为-0.098MPa,浓缩至液相含量为30810ug/ml,得到浓缩液。浓缩收率为98.5%。
(3)沉淀分离
将浓缩液用氢氧化钠调pH值为11,搅拌3 h,在4℃条件下静止3.5 h,将沉淀后的浓缩液真空抽滤,得到滤饼,边搅拌滤饼边加入稀硫酸至pH为6.9,得到酸化液。沉淀分离收率为91%。
(4)流化床造粒
按酸化液与载体的重量比为80%的比例将酸化液输入装有米糠粉的流化床造粒机中,进风温度为165℃,出风温度为100℃,酸化液输完后,造粒2 h。得到硫酸粘杆菌素预混剂。造粒收率为98.5%。
实施例4
(1) 发酵液的预处理
将发酵液用硫酸调pH值为2,边搅拌边加入5%wt的硅藻土助滤剂,通过板框过滤,至无滤液滴出为止,得到板框过滤液。板框过滤收率为91%。
(2) 减压浓缩
将板框过滤液进行减压浓缩,温度为50℃,真空度为-0.096MPa,浓缩至液相含量为28090ug/ml,得到浓缩液。浓缩收率为98.2%。
(3)沉淀分离
将浓缩液用氢氧化钠调pH值为10,搅拌0.5h,在0℃条件下静止2 h,将沉淀后的浓缩液真空抽滤,得到滤饼,边搅拌滤饼边加入稀硫酸至pH为3,得到酸化液。沉淀分离收率为84%。
(4)流化床造粒
按酸化液与载体的重量比为60%的比例将酸化液输入装有米糠粉的流化床造粒机中,进风温度为140℃,出风温度为120℃,酸化液输完后,造粒2 h。得到硫酸粘杆菌素预混剂。造粒收率为98.0%。
实施例5
(1) 发酵液的预处理
将发酵液用硫酸调pH值为3,边搅拌边加入2%wt的珍珠岩助滤剂,通过板框过滤,至无滤液滴出为止,得到板框过滤液。板框过滤收率为92%。
(2) 减压浓缩
将板框过滤液进行减压浓缩,温度为90℃,真空度为-0.097MPa,浓缩至液相含量为35000ug/ml,得到浓缩液。浓缩收率为98.3%。
(3)沉淀分离
将浓缩液用氢氧化钠调pH值为12,搅拌4h,在10℃条件下静止4 h,将沉淀后的浓缩液真空抽滤,得到滤饼,边搅拌滤饼边加入稀硫酸至pH为7,得到酸化液。沉淀分离收率为93%。
(4)流化床造粒
按酸化液与载体的重量比为70%的比例将酸化液输入装有玉米芯粉的流化床造粒机中,进风温度为200℃,出风温度为70℃,酸化液输完后,造粒2 h。得到硫酸粘杆菌素预混剂。造粒收率为98.1%。