CN105732746A - 一种制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺，其包括步骤：a.将制霉菌素发酵母液进行粗过滤预处理；b.在压强为0.5?0.8MPa下进入各级膜组件进行精过滤；c. 过滤液浓缩到3倍的比例后分批次加水透析，直至浓缩液中的有效成分小于400γ/ml，将浓缩液进行后处理；d. 经过陶瓷膜分离提取设备处理后的渗透液进入中间罐B；e. 然后渗透液进入卷式超滤膜分离提取设备中进一步去除大分子蛋白及部分色素；f. 渗透液进入到中间罐C后用纳滤膜对其进行浓缩，滤后最终浓缩液进入到后步干燥程序得淡黄色结晶体纯品。本发明对有效成分破坏小，没有溶剂残留，使用寿命长，节省成本。

Description

一种制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺
技术领域
本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺。
背景技术
制霉菌素(nystatin)是一种抗真菌的抗生素，制霉菌素存在于菌丝体中，其纯品为淡黄色微细晶体；不溶于水、氯仿和丙酮等，稍溶于低级醇等，溶于吡啶、冰醋酸和NaOH溶液等。
目前常用的制霉菌素发酵液提取方法有溶媒萃取法、离子交换法和沉淀法等。规模化生产较多使用离心分离、溶媒萃取法，步骤如下：
（1）发酵液经板框粗过滤后经离心机分离获得菌丝体。；
（2）乙醇萃取，用湿菌体2.5-3倍(W/V)的98%乙醇进行抽提，温度30-35℃，在罐体内搅拌40 min过后再离心分离，抽提液含乙醇70%左右，菌渣再用乙醇抽提2次。
（3）浓缩过程，合并以上工序所得滤液，减压浓缩（700mmHg下）至原体积的15%以下；
（4）精制：浓缩液5℃存放6-12h，使结晶完全，离心去母液，结晶用1：3（W/V）的乙酸乙酯洗涤，再用生理盐水(pH6.5)洗涤，最后用乙酸乙酯洗一次后抽干。
制霉菌素离心分离、溶媒萃取法的问题和缺点如下：
1、使用有机溶媒提取制霉菌素 ，一定会产生大量的溶剂残留，影响最终产品的纯度和收率，发酵液中还有一些杂质，其性质和抗生素很相似，用乙醇萃取浓缩无法有效分离；
2、乙酯抽提时会出现乳化现象，经絮凝沉淀后才能得到澄清的浓缩液，不但增加了生产成本、也降低了产品质量和收率；
3、制霉菌素发酵液浓缩液溶媒提取工艺需要加温进行，不但提高生产成本，而且对制霉菌素产生热破坏，影响产品质量，产品效价低于12000γ/mL。
4、多次洗涤浓缩需要大量用水，发酵液中抗生素浓度很低，而杂质的浓度相对较高。杂质中含有无机盐、残糖、脂肪、各种蛋白质及其降解物、色素、热源质或有毒性物质等，工艺废水无法达到直排标准，不但增加了生产成本也对环境造成了污染；
5、由于发酵液中有效成分比例很低，离心浓缩处理量较大，设备规模较大、占地面积大，能耗较高；
6、乙醇燃点较低，提取工艺又需要加温进行，增加了发生生产安全事故的隐患，也增加了安全生产的成本。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的以上技术问题，提出一种制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺，对有效成分破坏小，没有溶剂残留，使用寿命长，节省成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺，其包括步骤：
a.将制霉菌素发酵母液进行粗过滤预处理，除去颗粒物杂质，之后制霉菌素过滤液进入中间罐A；
b. 用供料泵将制霉菌素过滤液输送到陶瓷膜分离提取设备的循环罐中，在压强为0.5-0.8MPa下进入各级膜组件进行精过滤；
c. 过滤液浓缩到3倍的比例后分批次加水透析，直至浓缩液中的有效成分小于400γ/ml，将浓缩液进行后处理；
d. 经过陶瓷膜分离提取设备处理后的渗透液进入中间罐B；
e. 然后渗透液进入卷式超滤膜分离提取设备中进一步去除大分子蛋白及部分色素；
f. 渗透液进入到中间罐C后用纳滤膜对其进行浓缩，所得渗透液颜色澄清，达到国家规定的排放标准，滤后最终浓缩液进入到后步干燥程序得淡黄色结晶体纯品。
作为对本发明所述技术方案的一种改进，所述步骤b中，精过滤过程中所有的菌体有效成分和杂质包括有机盐、蛋白、残糖、色素，以及其它降解物都被不同孔径的各级膜组件分级截留，截留率理论值100%。
本发明提供的制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺，对有效成分破坏小，没有溶剂残留，使用寿命长，节省成本。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的具体实施例的制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明的具体实施例的制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺示意图，如图1所示，本发明具体实施例的制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺，其包括步骤：
a.将制霉菌素发酵母液进行粗过滤预处理，除去颗粒物杂质，之后制霉菌素过滤液进入中间罐A；
b. 用供料泵将制霉菌素过滤液输送到陶瓷膜分离提取设备的循环罐中，在压强为0.5-0.8MPa下进入各级膜组件进行精过滤；
c. 过滤液浓缩到3倍的比例后分批次加水透析，直至浓缩液中的有效成分小于400γ/ml，将浓缩液进行后处理；
d. 经过陶瓷膜分离提取设备处理后的渗透液进入中间罐B；
e. 然后渗透液进入卷式超滤膜分离提取设备中进一步去除大分子蛋白及部分色素；
f. 渗透液进入到中间罐C后用纳滤膜对其进行浓缩，所得渗透液颜色澄清，达到国家规定的排放标准，滤后最终浓缩液进入到后步干燥程序得淡黄色结晶体纯品。
本发明具体实施例中，步骤b中，精过滤过程中所有的菌体有效成分和杂质包括有机盐、蛋白、残糖、色素，以及其它降解物都被不同孔径的各级膜组件分级截留，截留率理论值100%。
制霉菌素的发酵过程是使微生物大量分泌抗生素。制霉菌素发酵接种量一般为12%左右，发酵周期为5天。本发明具体实施例的制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺中的陶瓷膜分离提取设备系统的占地面积（包括清洗系统、控制室）约为110m2，有机膜系统纳滤膜设备的占地面积（包括清洗系统、控制系统）为60m2，设备空间高度不超过4m。
本发明的制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺的优点和功效有：1．通过复合陶瓷膜提取技术，可使制霉菌素浓缩液的效价达到25000γ/mL至30000γ/mL。由于膜分离过程在室温下进行，因此对有效成分的热破坏最小；2．经过复合陶瓷膜浓缩后料液所含的杂质（蛋白质、糖类等）和色泽大大低于溶媒萃取和离心分离后的料液；3．本工艺生产过程中不使用有机溶媒，工艺过程中没有乳化现象，最终产品中没有溶剂残留，产品质量和收率水平均大幅高于其他工艺方案；4．本发明专利工艺是在常温常压下进行，生产环节中水、电、气消耗大幅度减少；5．膜分离设备体积较少，结构紧凑，占地小；而离心分离和溶媒萃取工艺需要反复抽提、离心，设备规模和能耗水平要大得多；6、用膜法提纯霉菌素发酵液，用水量少，所有的有效成分和杂质都被不同孔径的膜管分级截留，截留率高达100%（理论值）滤过液澄清度高，达到直接排放的标准；7. 采用膜法提纯制霉菌素工艺简单，减少溶媒和其他原材料用量，成本大幅度降低，再加之劳动成本及能源成本降低，可显著提高企业的经济效益。
总之，本发明提供的制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺，对有效成分破坏小，没有溶剂残留，使用寿命长，节省成本。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺，其特征在于，包括步骤：
a.将制霉菌素发酵母液进行粗过滤预处理，除去颗粒物杂质，之后制霉菌素过滤液进入中间罐A；
b. 用供料泵将制霉菌素过滤液输送到陶瓷膜分离提取设备的循环罐中，在压强为0.5-0.8MPa下进入各级膜组件进行精过滤；
c. 过滤液浓缩到3倍的比例后分批次加水透析，直至浓缩液中的有效成分小于400γ/ml，将浓缩液进行后处理；
d. 经过陶瓷膜分离提取设备处理后的渗透液进入中间罐B；
e. 然后渗透液进入卷式超滤膜分离提取设备中进一步去除大分子蛋白及部分色素；
f. 渗透液进入到中间罐C后用纳滤膜对其进行浓缩，所得渗透液颜色澄清，达到国家规定的排放标准，滤后最终浓缩液进入到后步干燥程序得淡黄色结晶体纯品。
2.根据权利要求1所述的制霉菌素发酵液的膜法提取纯化工艺，其特征在于，所述步骤b中，精过滤过程中所有的菌体有效成分和杂质包括有机盐、蛋白、残糖、色素，以及其它降解物都被不同孔径的各级膜组件分级截留，截留率理论值100%。
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CN106074344A (zh) * 2016-07-15 2016-11-09 固原永伟工贸有限公司 一种蜂蜜浓缩精华液的生产工艺
CN107915749A (zh) * 2016-10-11 2018-04-17 伊犁川宁生物技术有限公司 一种纯化头孢菌素c发酵液的方法

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