CN102399248A

CN102399248A - 一种采用膜分离技术制备巴龙霉素粗品的方法

Info

Publication number: CN102399248A
Application number: CN2011104294871A
Authority: CN
Inventors: 陈灼湖; 杨斌
Original assignee: FUJIAN HEQUAN BIO-TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: FUJIAN HEQUAN BIO-TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2012-04-04

Abstract

本发明提供了一种采用膜分离技术制备核糖霉素粗品的方法。本方法包括核糖霉素粗品制备过程中料液经微滤膜除杂、超滤脱色和纳滤脱盐、富集,浓缩、干燥的步骤：含有核糖霉素的料液经过微滤膜液固分离，微滤透过液经过超滤膜去除蛋白质、色素和多糖等大分子杂质，收集的透过液经过纳滤膜常温脱盐、富集，脱盐液浓缩、干燥制得核糖霉素粗品。本发明构思新颖，生产工艺条件温和、绿色清洁、简单易行，生产周期短、生产成本低、提取收率高，实用性强、具有较大的推广应用价值。

Description

一种采用膜分离技术制备巴龙霉素粗品的方法

技术领域

本发明涉及一种氨基糖苷类抗生素核糖霉素分离生产方法，具体为涉及一种采用膜分离技术分离生产核糖霉素的方法。

背景技术

核糖霉素是一种广谱抗生素，对葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌、肺炎杆菌、大肠杆菌和部分的变形杆菌菌株有效。临床上适用于敏感肠杆菌科细菌如大肠埃希菌、克雷伯菌属、变形杆菌属、志贺菌属等引起的各种严重感染，如肺炎、败血症、胆道感染以及敏感的革兰氏阴性杆菌所致呼吸道、腹腔、胸腔、泌尿道、皮肤和软组织、骨组织和眼、耳、鼻部感染。与其他氨基糖苷类抗生素如卡那霉素等比较，毒性较低，对听觉和肾脏的毒性均较小，是其主要的优点。通常多与广谱半合成青霉素类、头孢菌素类或其他抗菌药物联合应用。

因此，开发一种节能高效的核糖霉素分离生产方法，具有良好的市场前景和社会效益。

核糖霉素是以放线菌为产生菌、玉米淀粉、黄豆饼粉为主要原料经过深层发酵培养得到的次级代谢产物。目前核糖霉素提取生产方法主要采用板框压滤机压滤、滤液通过离子交换树脂动态吸附或离子交换树脂直接投入发酵液进行静态吸附、实现核糖霉素的分离提取。

目前工艺不足之处在于：动态吸附过程，发酵液板框过滤过程中即使添加助滤剂，发酵液仍较难过滤，过滤速度慢，过滤压力高达0.4-0.6Mpa，滤饼不成形、料液损失、过滤收率偏低，劳动强度大；而静态吸附过程，离子交换树脂在与发酵液中的残渣分离过程中，离子交换树脂流失严重，收率低下且废水污染较严重等情况。

发明内容

本发明提供一种采用膜分离技术制备核糖霉素粗品的方法。核糖霉素发酵液经过微滤膜处理，去除发酵液中大量的菌体、菌体碎片、大分子蛋白及发酵液残基，获得澄清微滤透过液；微滤透过液经过超滤膜进一步除去蛋白质、色素及多糖等大分子杂质，收集的超滤透过液经过纳滤膜进行常温脱盐、富集；脱盐液经薄膜浓缩成浓度约8-15Be°的浓缩液，供进一步的纯化生产硫酸核糖霉素或浓缩液经过离心喷雾干燥制得核糖霉素粗品供精制生产硫酸核糖霉素。本发明减轻了生产劳动强度，提高了分离提取的回收率，减少了酸碱废水的排放量。

本发明采用的分离提取核糖霉素的微滤膜、超滤膜、纳滤膜的具体参数及工艺特点如下：

1.选用截留分子量为30000-500000、优先选50000-100000的微滤分离膜，在微滤膜通量为30L/h·㎡～50L/h·㎡，操作压力为1.0 bar -3.5bar、操作温度5℃～35℃的操作条件下经微滤分离菌丝体、培养基残基等；

2.选用截留分子量为5000～100000的超滤分离膜，在超滤膜通量为30L/h·㎡～45 L/h·㎡，操作压力为1.0 bar～6.0bar，操作温度5℃～35℃的操作条件下经超滤除杂，去除蛋白质、多糖和成色物质等大分子杂质；

3.纳滤膜脱盐、富集过程选用截留分子量为300～800的纳滤分离膜，超滤透过液在纳滤膜通量为20L/h·㎡～40 L/h·㎡，操作压力为6.0 bar～12.0bar，操作温度5℃～35℃的操作条件下，经过纳滤脱盐、富集3～5次，脱盐液的体积约为滤液的20-30%；

4.微滤膜分离菌体、残基过程的膜材料可以是无机陶瓷材料、金属、合金及其他非金属材料的一种或几种及其组合，优先选用陶瓷材料；

5.超滤膜除杂、脱色过程的膜材料可以是无机陶瓷类、聚砜类、聚偏二氟乙烯类、芳香聚酰胺类、醋酸纤维素类、复合膜类膜材料中的一种或几种；优先选用复合膜类、聚砜类、聚偏二氟乙烯类、芳香聚酰胺类；所述超滤膜的膜组件类型可以是管式、中空纤维、卷式、板框式，优先选用卷式膜；

6.纳滤脱盐、浓缩过程的膜材料可以是聚偏二氟乙烯类、芳香聚酰胺类、醋酸纤维素类、复合膜类膜材料中的一种或几种，优先选用复合膜类、偏二氟乙烯类、芳香聚酰胺类；所述纳滤膜的膜组件类型可以是管式、卷式、板框式，优先选用卷式膜。

与现有工艺技术相比，本发明具有显著的特点：

1.本方法不仅有利于含有核糖霉素的料液除杂、分离、脱盐、富集，而且革除了动态吸附工艺所需的板框操作等繁重工序步骤；

2.本方法好处在于避免了核糖霉素提取过程中静态吸附造成的树脂漂失或板框过滤造成的料液流失所引起的收率下降；

3.本方法好处在于工艺简单、能耗物耗低、绿色清洁，便于实施，而且作业时间短，减少了添加助滤剂造成的的二次污染等，提高了产品的质量。

具体实施方式

为了更好的阐述本发明采用膜分离技术制备核糖霉素浓缩液或核糖霉素粗品的方法，以下通过具体实施例对本发明作进一步说明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

以含核糖霉素浓度为5.5g/L的发酵液260L为原料，采用截留分子量为50000的陶瓷微滤膜，在通量为35L/h·㎡，操作压力为2.5bar，操作温度35℃的操作条件下去除发酵液菌体及残基。透过液采用截留分子量为5000的复合超滤膜，在膜通量为30 L/h·㎡，操作压力为5.0bar，操作温度30℃的操作条件下经超滤膜除杂，去除蛋白质、多糖和成色物质等。超滤透过液采用截留分子量为300的复合膜进行纳滤处理，在纳滤膜通量为30 L/h·㎡，操作压力为10.0bar，操作温度30℃的操作条件下，经过3次纳滤脱盐、富集，脱盐液经过真空薄膜浓缩、喷雾干燥成核糖霉素类白色粗品。经过测定核糖霉素回收率为96.2%，核糖霉素含量为83.8%。

实施例2

以含核糖霉素浓度为5.0g/L的发酵液350L为原料，采用截留分子量为50000的陶瓷微滤膜，在通量为40L/h·㎡，操作压力为3.0bar，操作温度30℃的操作条件下去除发酵液菌体及残基。透过液采用截留分子量为5000的复合超滤膜，在膜通量为30 L/h·㎡，操作压力为5.0bar，操作温度30℃的操作条件下经超滤膜除杂，去除蛋白质、多糖和成色物质等。超滤透过液采用截留分子量为300的复合膜进行纳滤处理，在纳滤膜通量为30 L/h·㎡，操作压力为8.0bar，操作温度30℃的操作条件下，经过4次纳滤脱盐、富集，脱盐液经过真空薄膜浓缩、喷雾干燥成核糖霉素类白色粗品。经过测定核糖霉素回收率为94.6%，核糖霉素含量为80.2%。

实施例3

以含核糖霉素浓度为98.0g/L的粉头母液35L为原料，纯化水稀释至350L采用截留分子量为50000的陶瓷微滤膜，在通量为40L h·㎡，操作压力为3.0bar，操作温度30℃的操作条件下去除母液杂质。透过液采用截留分子量为5000的复合超滤膜，在膜通量为30 L/h·㎡，操作压力为5.0bar，操作温度30℃的操作条件下经超滤膜除杂，去除成色物质等。超滤透过液采用截留分子量为300的复合膜进行纳滤处理，在纳滤膜通量为30 L/h·㎡，操作压力为10.0bar，操作温度30℃的操作条件下，经过5次纳滤脱盐、富集，脱盐液经过真空薄膜浓缩、喷雾干燥成核糖霉素类白色粗品。经过测定核糖霉素回收率为96.8%，核糖霉素含量为82.5%。

Claims

1.一种采用膜分离技术制备巴龙霉素粗品的方法，包括微滤膜去除菌丝体、发酵液残基，超滤膜除杂、脱色和纳滤膜脱盐、富集，浓缩、干燥的步骤，其主要特征在于含有巴龙霉素的料液经过微滤膜处理，去除菌丝体、发酵液残基；微滤透过液经过超滤膜去除蛋白质、色素和多糖等大分子杂质；收集的超滤透过液经过纳滤膜进行常温脱盐、富集，脱盐液经浓缩、干燥制得巴龙霉素粗品。

2.根据权利要求1所述的一种采用膜分离技术制备巴龙霉素粗品的方法，其特征在于：以含有巴龙霉素的料液为原料，在1.5-3.5bar的操作压力下，经过微滤膜去除菌丝体、培养基残基等杂质；微滤膜透过液在1.5～6.0bar操作压力条件下，经超滤膜脱色、去除蛋白质和多糖等大分子杂质；超滤膜透过液在6.0～12bar操作压力条件下，经过纳滤膜脱盐、富集；脱盐液经浓缩、干燥获得巴龙霉素粗品。

3.根据权利要求1所述的采用膜分离技术制备巴龙霉素粗品的方法，其特征在于：所述微滤膜分离菌体、残基过程选用截留分子量为30000-500000的分离膜；超滤膜除杂过程选用截留分子量为5000～30000的分离膜；纳滤膜脱盐、富集过程选用截留分子量为500～1000的分离膜。

4.根据权利要求1所述的采用膜分离技术制备巴龙霉素粗品的方法，其特征在于：所述微滤膜分离菌体、残基过程的膜材料为无机陶瓷材料、金属、合金及其他非金属材料的一种或几种及其组合。

5.根据权利要求1所述的采用膜分离技术制备巴龙霉素粗品的方法，其特征在于：超滤膜脱色、去除蛋白质和多糖等大分子杂质过程的膜材料为无机（含陶瓷材料、金属、合金及其他非金属材料）类、聚砜类、聚偏二氟乙烯类、芳香聚酰胺类、醋酸纤维素类、复合膜类膜材料中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的采用膜分离技术制备巴龙霉素粗品的方法，其特征在于：所述纳滤膜脱盐、浓缩过程中的膜材料为聚偏二氟乙烯类、芳香聚酰胺类、醋酸纤维素类、复合膜类膜材料中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的采用膜分离技术制备巴龙霉素粗品的方法，其特征在于：所述微滤膜、超滤膜、纳滤膜的膜组件类型为管式、中空纤维、卷式、板框式中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的采用膜分离技术制备巴龙霉素粗品的方法，其特征在于：所述微滤膜除菌体、残基过程的膜通量为30-50L/h·㎡，操作温度5℃～35℃；超滤膜脱色、除杂过程的膜通量为30L/h·㎡～45 L/h·㎡，操作温度5℃～35℃；纳滤膜除盐、富集过程的膜通量为20L/h·㎡～40 L/h·㎡，操作温度5℃～35℃。

9.根据权利要求1所述的采用膜分离技术制备巴龙霉素粗品的方法，其特征在于：所述料液为含有巴龙霉素成分的发酵液、发酵滤液、浓缩液、透过液、结晶母液、回收液等。

10.根据权利要求1所述的采用膜分离技术制备巴龙霉素粗品的方法，其特征在于：所述巴龙霉素粗品为含有巴龙霉素含量≥60%的液态浓缩液、固态粗品等。