CN111848644A - 青霉素发酵液的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及青霉素发酵液的处理方法，该方法包括：(1)对青霉素发酵液进行一级超滤；(2)对第一超滤稀液进行二级超滤；(3)对第二超滤稀液进行三级超滤；(4)对第三超滤稀液进行纳滤浓缩。本发明采用膜法处理青霉素发酵液，通过三步超滤可以取代实际生产中应用的破乳剂破乳、活性炭过滤、醋酸丁酯萃取等步骤，在工艺成本、环保上得到了突破性发展；在纳滤浓缩后得到的纳滤浓缩液，可以直接进行酶解反应，来制备6‑氨基青霉烷酸，所得到的6‑氨基青霉烷酸成品质量优异；所采用的膜为聚醚砜膜，其孔结构大小一致性好，且耐冲击性、耐腐蚀好，表面性能好，清洗通道宽，抗污染性很强，使用清洗剂正向循环清洗即可，清洗简单。

Description

青霉素发酵液的处理方法
技术领域
本发明属于生物制药技术领域，涉及青霉素发酵液的处理方法。
背景技术
青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素，第一代青霉素指天然青霉素，如青霉素G(苄青霉素)；第二代青霉素是指以青霉素母核－6-氨基青霉烷酸(6-APA)，改变侧链而得到半合成青霉素，如甲氧苯青霉素、阿莫西林、氨苄西林等。
青霉素的工业生产由菌种发酵、过滤、提取、反萃、结晶等得到青霉素G。6-氨基青霉烷酸工业生产主要有微生物酶催化裂解法，即青霉素侧链酶裂解成6-APA。青霉素发酵液的成分比较复杂，除青霉素外还含有一定量的菌丝、未被利用的油类培养基、蛋白质、色素、氨基酸、青霉素同系物降解物等。其实，发酵液的处理过程就是一个除杂的过程，但在除杂过程中有较多的技术难题需要突破，除杂的效果直接决定6-APA成品的品质及收率。
因此，青霉素发酵液的处理技术，在青霉素G、6-氨基青霉烷酸的生产中非常关键，决定着生产效益、环保问题、产品品质，对青霉素发酵液的处理技术的改进和优化有着重要的意义。
目前实际生产中处理青霉素发酵液的方法为溶媒提取法制备，具体步骤为：(1)采用絮凝剂处理菌丝，破乳剂及溶媒醋酸丁酯在酸性条件下进行破乳沉积，达到分离蛋白和固体大分子颗粒的目的，得到溶媒相液体BA，舍弃水相达到去除蛋白类杂质的目的；(2)将上述BA液通过金属盐液按照不同浓度进行反萃取得到目标效价水相液体RB；(3)为达到酶解条件而进行薄膜脱溶媒，达到目标残留；(4)将RB液进行酶解、分离、结晶、过滤、干燥制备6-APA。此种方法虽然为现行较为稳定成熟的处理酶解液制备6-APA的方法，但此种方法弊端较多：(1)溶媒的使用不仅在成本及环境上有存在严重的问题，而且在萃取与反萃取过程中对收率质量方面的影响同样不可避免；(2)步骤过于复杂，且在操作中要求精度很高又难于实现自动化对人员及技术的把控上存在不便；(3)过程中使用了酸、碱、破乳剂等辅料对产品的质量产生了不可避免的影响。
因此，对于青霉素发酵液的处理方法，需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效的青霉素发酵液的处理方法，以便于后续青霉素G盐或者6-氨基青霉烷酸的制备，该处理方法工艺设计简便、可操作性强、自动化程度高、处理效果好、产品品质好、成本低、经济环保且适于产业化推广。
根据本发明，本发明提供的青霉素发酵液的处理方法，包括如下步骤：
(1)对青霉素发酵液进行一级超滤
在温度保持在10℃以下，采用截留分子量为30000～100000道尔顿的高分子超滤膜对青霉素发酵液进行一级超滤，且保持进膜压力与出膜压力差值小于0.02MPa，得到第一超滤浓液和第一超滤稀液；
(2)对第一超滤稀液进行二级超滤
在温度保持在10℃以下，采用截留分子量为10000至小于30000道尔顿的高分子超滤膜对第一超滤稀液进行二级超滤，且保持进膜压力与出膜压力差值小于0.02MPa，得到第二超滤浓液和第二超滤稀液；
(3)对第二超滤稀液进行三级超滤
在温度保持在10℃以下，采用截留分子量为500至小于10000道尔顿的高分子超滤膜对第二超滤稀液进行三级超滤，且保持进膜压力与出膜压力差值小于0.02MPa，得到第三超滤浓液和第三超滤稀液；
(4)对第三超滤稀液进行纳滤浓缩
在温度保持在10℃以下，采用截留分子量为150～300道尔顿的高分子纳滤膜进行纳滤浓缩，且保持进膜压力与出膜压力差值小于0.02MPa，得到纳滤浓缩液。
下面，更具体地说明本发明的青霉素发酵液的处理方法。
在所述步骤(1)对青霉素发酵液进行一级超滤中，在温度保持在10℃以下，采用截留分子量为30000～100000道尔顿的高分子超滤膜对青霉素发酵液进行一级超滤，且保持进膜压力与出膜压力差值小于0.02MPa，得到第一超滤浓液和第一超滤稀液。
其中，青霉素发酵液的成分比较复杂，在板框过滤之后青霉素发酵液含有约20wt％～25wt％的青霉素，还含有一定量的菌丝、未被利用的油类培养基、蛋白质、色素、氨基酸、青霉素同系物降解物等，一般湿固含量为约2wt％～3wt％。由于青霉素发酵液的质量直接影响后续生产的产品质量，原则上要求是透光越高越好，在透光率和效价方面优选，透光率控制在对于430nm波长的光，透光率为15％～20％；对于625nm波长的光，透光率为70％～80％；发酵液效价为45000～55000u/ml。
一级超滤主要是用于除去青霉素发酵液中的大分子蛋白及氨基酸聚合糖类物质。
在温度保持在10℃以下，特别是5±2℃下，采用截留分子量为30000～100000道尔顿，优选30000～50000道尔顿，更优选30000～35000道尔顿的高分子超滤膜对青霉素发酵液进行一级超滤。在进行一级超滤时，要保证膜的前后压力稳定，进膜压力选择为0.30～0.50MPa，进膜压力大于出膜压力，进、出膜压力差值小于0.02MPa，且保证所得到的第一超滤稀液在对于430nm波长的光，透光率为25％～30％；对于625nm波长的光，透光率为85％～90％，效价为45000～55000u/ml。通过如下计算，收率可以达到接近99％：
收率＝(收集的第一超滤稀液体积×其效价)/(青霉素发酵液进料体积×其效价)
所得到的第一超滤浓液主要为大分子蛋白及氨基酸糖类物质，由于这些杂质已经浓缩，经过简单的MVR处理后进行生物降解灭活处理达到无污染排放。
在本发明中，所使用的高分子超滤膜、高分子纳滤膜为卷式聚醚砜膜。由于生物分离需要更精密的孔径、更稳定的性能，所以对膜的要求提出了更高的标准，要求孔径的高度均一，且强度和耐腐蚀性更加稳定，清洗后膜通量的恢复性好，从而耐久性好。在本发明中，选择如下方法制备的聚醚砜膜：将含有聚醚砜的铸膜液在基底上铸膜，而后在含有表面活性剂的水溶液中凝固、老化，而后干燥，所述表面活性剂例如有机硅表面活性剂、聚乙烯醇表面活性剂等。这样得到的聚醚砜膜，由于凝结变慢、成膜时间长，在成膜过程中收缩应力小，使孔结构大小一致性好；且耐冲击性、耐腐蚀好；表面性能好，清洗通道宽，抗污染性很强，使用清洗剂正向循环清洗即可，清洗简单。
在所述步骤(2)对第一超滤稀液进行二级超滤中，在温度保持在10℃以下，采用截留分子量为10000至小于30000道尔顿的高分子超滤膜对第一超滤稀液进行二级超滤，且保持进膜压力与出膜压力差值小于0.02MPa，得到第二超滤浓液和第二超滤稀液。
二级超滤主要是用于除去第一超滤稀液中的色素物质、残留的蛋白和较小分子的糖类油类等有机物。
在温度保持在10℃以下，特别是5±2℃下，采用截留分子量为10000至小于30000道尔顿，优选为10000～20000道尔顿截流量，更优选为10000～15000道尔顿截流量的高分子超滤膜对第一超滤稀液进行二级超滤。在进行二级超滤时，要保证膜的前后压力稳定，进膜压力选择为0.30～0.50MPa，进膜压力大于出膜压力，进、出膜压力差值小于0.02MPa，且保证所得到的第二超滤稀液在对于430nm波长的光，透光率为60％～70％；对于625nm波长的光，透光率为90％～95％，效价为45000～55000u/ml。通过如下计算，收率可以达到接近99％：
收率＝(收集的第二超滤稀液体积×其效价)/(第一超滤稀液进料体积×其效价)
在所述步骤(3)对第二超滤稀液进行三级超滤中，在温度保持在10℃以下，采用截留分子量为500至小于10000道尔顿的高分子超滤膜对第二超滤稀液进行三级超滤，且保持进膜压力与出膜压力差值小于0.02MPa，得到第三超滤浓液和第三超滤稀液。
三级超滤主要是用于除去第二超滤稀液中的分子量大于6-APA的杂质、残留的微量的油脂类物质及盐类物质。
在温度保持在10℃以下，特别是5±2℃下，采用截留分子量为500至小于10000道尔顿，优选为1000～5000道尔顿截流量，更优选为2000～3000道尔顿截流量的高分子超滤膜对第二超滤稀液进行三级超滤。在进行三级超滤时，要保证膜的前后压力稳定，进膜压力选择为0.30～0.50MPa，进膜压力大于出膜压力，进、出膜压力差值小于0.02MPa，且保证所得到的第三超滤稀液在对于430nm波长的光，透光率为65％～75％；对于625nm波长的光，透光率为95％～98％，效价为45000～55000u/ml。通过如下计算，收率可以达到接近99％：
收率＝(收集的第三超滤稀液体积×其效价)/(第二超滤稀液进料体积×其效价)
在所述步骤(3)三级超滤之后，所得到的第三超滤稀液已具备现在实际生产中BA产品质量指标，通过三步超滤可以取代实际生产中应用的破乳剂破乳、活性炭过滤、醋酸丁酯萃取等步骤，在工艺成本、环保上得到了突破性发展。
在所述步骤(4)对第三超滤稀液进行纳滤浓缩中，在温度保持在10℃以下，采用截留分子量为150～300道尔顿的高分子纳滤膜进行纳滤浓缩，且保持进膜压力与出膜压力差值小于0.02MPa，得到纳滤浓缩液。
所述第三超滤稀液的效价为45000～55000u/ml，但在酶解生产6-氨基青霉烷酸时需要将效价提高到约260000u/ml。在温度保持在10℃以下，特别是5±2℃下，采用截留分子量为150～300道尔顿，优选180～250道尔顿的高分子纳滤膜对第三超滤稀液进行纳滤浓缩。在进行纳滤浓缩时，要保证膜的前后压力稳定，进膜压力选择为0.20～0.40MPa，进膜压力大于出膜压力，进、出膜压力差值小于0.02MPa。最终所得到的纳滤浓缩液效价为250000-270000u/ml，例如约260000u/ml左右。
根据本发明的青霉素发酵液的处理方法得到的纳滤浓缩液，可以直接进行酶解反应，来制备6-氨基青霉烷酸。具体地，将效价为250000-270000u/ml的浓缩液用硼酸调制约140000u/ml后(硼酸作为缓释液起到了中和反应的作用，且可达到结晶的浓度)，在固定化青霉素酰化酶存在下，在温度26±3℃，用氨水调节pH值为8±0.5，进行转化反应70～150分钟；转化反应完成后，过滤除去固定化青霉素酰化酶，滤液在温度7±2℃下，用酸调节pH至4.0±0.2，6-氨基青霉烷酸结晶析出，养晶1～2小时，过滤、干燥，得到6-氨基青霉烷酸。
有益效果
根据本发明的青霉素发酵液的处理方法，采用膜法处理青霉素发酵液，自动化程度高，人员配置简单，通过三步超滤可以取代实际生产中应用的破乳剂破乳、活性炭过滤、醋酸丁酯萃取等步骤，在工艺成本、环保上得到了突破性发展。具体表现在：
(1)现工艺在萃取剂的使用上约占据成本的8-10％，是成本的主要来源，且在溶媒的回收上成本巨大，对环境也是巨大的挑战，本工艺完全避免了溶媒的使用，成本包括设备和人工费用，约能降低15-20个百分点。
(2)取缔了溶媒的使用，在收率上避免了萃取时残留带来的收率损失，约提高1个百分点。
(3)取消了溶媒的使用，在质量上不引入其它的杂质，产品的纯度上也满足了客户的需求，提高了竞争力。
(4)环保方面几乎无污染，符合国家的战略方针，降低了公司的废水、废气处理费用。
(5)所采用的膜为聚醚砜膜，其孔结构大小一致性好，且耐冲击性、耐腐蚀好，表面性能好，清洗通道宽，抗污染性很强，使用清洗剂正向循环清洗即可，清洗简单。
具体实施方式
下面通过实施例更具体地说明本发明的青霉素发酵液的处理方法，但本发明的保护范围不局限于如下实施例中。
实施例1(小试)
按如下步骤处理青霉素发酵液：
(1)对青霉素发酵液进行一级超滤
取新鲜青霉素发酵液100L，检验该发酵液质量指标，其中效价为52348u/ml，对于430nm波长的光，透光率为17％；对于625nm波长的光，透光率为75％。
在温度5±2℃下，采用截留分子量为50000道尔顿的聚醚砜超滤膜，以25～30L/h的速度，对青霉素发酵液进行一级超滤，且保持进膜压力为0.50MPa，进、出膜压力差值小于0.02MPa。待收率达到近99％后，停止一级超滤。
收集到第一超滤稀液99L，效价为52186u/ml，430nm波长的光，透光率为28％；625nm波长的光，透光率为88％。
(2)对第一超滤稀液进行二级超滤
取上述制备的第一超滤稀液80L，在温度5±2℃下，采用截留分子量为20000道尔顿的聚醚砜超滤膜，以20～25L/h的速度，对第一超滤稀液进行二级超滤，且保持进膜压力为0.40MPa，进、出膜压力差值小于0.02MPa。待收率达到近99％后，停止二级超滤。
收集到第二超滤稀液79L，效价为51964u/ml，430nm波长的光，透光率为68％；625nm波长的光，透光率为93％。
(3)对第二超滤稀液进行三级超滤
取上述制备的第二超滤稀液70L，在温度5±2℃下，采用截留分子量为5000道尔顿的聚醚砜超滤膜，以20～25L/h的速度，对第二超滤稀液进行三级超滤，且保持进膜压力为0.40MPa，进、出膜压力差值小于0.02MPa。待收率达到近99％后，停止三级超滤。
收集到第三超滤稀液69.5L，效价为52161u/ml，430nm波长的光，透光率为72％；625nm波长的光，透光率为97％。
(4)对第三超滤稀液进行纳滤浓缩
取上述制备的第三超滤稀液50L，在温度5±2℃下，采用截留分子量为200道尔顿的聚醚砜纳滤膜，以15～20L/h的速度，对第三超滤稀液进行纳滤浓缩，且保持进膜压力为0.20MPa，进、出膜压力差值小于0.02MPa。待物料效价达到目标效价后，停止纳滤系统。
收集到纳滤浓缩液10L，效价为259827u/ml，430nm波长的光，透光率为38％；625nm波长的光，透光率为89％。
(5)6-氨基青霉烷酸的制备
取500mL纳滤浓缩液，将效价调制14万，在固定化青霉素酰化酶存在下，在温度28-29℃，用氨水调节pH值为7.95-8.05，进行转化反应；转化反应完成后，通过筛网将酶完全分离，反应液出料量1025mL，其中苯乙酸含量34.13mg/mL，6-APA含量46.09mg/ml(其中在酶解反应时需要加入硼酸将高效价配成140000u/ml的底物浓度，再进行酶解反应)。
然后，上述反应酶解液通过溶媒萃取分离苯乙酸后得到6-APA转化液。即：按照4:1的比例加入醋酸丁酯520mL、丁醇130mL，加入完毕后加入浓盐酸83mL，pH值调至0.96，混合均匀后，放置于分液漏斗中分层，界面清晰后得到重相(含6-APA水相)1046mL，轻相(含苯乙酸溶媒相)705mL。并检测分相中组分含量，其中重相：苯乙酸0.95mg/mL(标准小于1mg/ml)，6-APA 45.1mg/mL(标准大于36mg/mL)。
将上步所得重相加入2L的烧瓶中，开始滴加25wt％氨水，将pH值调至3.8-3.85之间，搅拌温度控制10℃以下养晶1小时。养晶完毕后抽滤，且用50mL纯化水洗涤，得到成品6-APA 43.3g，收率91.6％。
6-APA成品质量：
Figure BDA0002559858140000091
实施例2(中试)
按如下步骤处理青霉素发酵液：
(1)对青霉素发酵液进行一级超滤
取新鲜青霉素发酵液2m3，检验该发酵液质量指标，其中效价为51952u/ml，对于430nm波长的光，透光率为19％；对于625nm波长的光，透光率为74％。
在温度5±2℃下，采用截留分子量为40000道尔顿的聚醚砜超滤膜，以300～400L/h的速度，对青霉素发酵液进行一级超滤，且保持进膜压力为0.50MPa，进、出膜压力差值小于0.02MPa。待收率达到近99％后，停止一级超滤。
收集到第一超滤稀液1980L，效价为51842u/ml，对于430nm波长的光，透光率为29％；对于625nm波长的光，透光率为87％。
(2)对第一超滤稀液进行二级超滤
取上述制备的第一超滤稀液1.5m3，在温度5±2℃下，采用截留分子量为20000道尔顿的聚醚砜超滤膜，以200～300L/h的速度，对第一超滤稀液进行二级超滤，且保持进膜压力为0.40MPa，进、出膜压力差值小于0.02MPa。待收率达到近99％后，停止二级超滤。
收集到第二超滤稀液1485L，效价为51249u/ml，对于430nm波长的光，透光率为70％；对于625nm波长的光，透光率为93％。
(3)对第二超滤稀液进行三级超滤
取上述制备的第二超滤稀液1.3m3，在温度5±2℃下，采用截留分子量为3000道尔顿的聚醚砜超滤膜，以200～300L/h的速度，对第二超滤稀液进行三级超滤，且保持进膜压力为0.40MPa，进、出膜压力差值小于0.02MPa。待收率达到近99％后，停止三级超滤。
收集到第三超滤稀液1265L，效价为52117u/ml，对于430nm波长的光，透光率为71％；对于625nm波长的光，透光率为97％。
(4)对第三超滤稀液进行纳滤浓缩
取上述制备的第三超滤稀液1m3，在温度5±2℃下，采用截留分子量为200道尔顿的聚醚砜纳滤膜，以200～300L/h的速度，对第三超滤稀液进行纳滤浓缩，且保持进膜压力为0.20MPa，进、出膜压力差值小于0.02MPa。待物料效价达到目标效价后，停止纳滤系统。
收集到纳滤浓缩液195L，效价为261415u/ml，对于430nm波长的光，透光率为40％；对于625nm波长的光，透光率为88％。
(5)6-氨基青霉烷酸的制备
取500mL纳滤浓缩液，将效价调制14万，在固定化青霉素酰化酶存在下，在温度29℃，用氨水调节pH值为7.90-8.00，进行转化反应；转化反应完成后，通过筛网将酶完全分离，反应液出料量1018mL，其中苯乙酸含量33.62mg/mL，6-APA含量46.72mg/ml。
然后，上述反应液按照4:1的比例加入醋酸丁酯520mL、丁醇130mL，加入完毕后加入浓盐酸84mL，pH值调至0.96，混合均匀后，放置于分液漏斗中分层，界面清晰后得到重相(含6-APA水相)1085mL，轻相(含苯乙酸溶媒相)662mL。并检测分相中组分含量，其中重相：苯乙酸0.88mg/mL(标准小于1mg/ml)，6-APA 43.61mg/mL(标准大于36mg/mL)。
将上步所得重相加入2L的烧瓶中，开始滴加25wt％氨水，将pH值调至3.8-3.85之间，搅拌温度控制10℃以下养晶1小时。养晶完毕后抽滤，且用50mL纯化水洗涤，得到成品6-APA 43.8g，收率92.1％。
6-APA成品质量：
Figure BDA0002559858140000111
实施例3
按如下步骤处理青霉素发酵液：
(1)对青霉素发酵液进行一级超滤
取新鲜青霉素发酵液2m3，检验该发酵液质量指标，其中效价为48938u/ml，对于430nm波长的光，透光率为17％；对于625nm波长的光，透光率为72％。
在温度5±2℃下，采用截留分子量为60000道尔顿的聚醚砜超滤膜，以300～400L/h的速度，对青霉素发酵液进行一级超滤，且保持进膜压力为0.50MPa，进、出膜压力差值小于0.02MPa。待收率达到近99％后，停止一级超滤。
收集到第一超滤稀液1985L，效价为48271u/ml，对于430nm波长的光，透光率为28％；对于625nm波长的光，透光率为88％。
(2)对第一超滤稀液进行二级超滤
取上述制备的第一超滤稀液1.5m3，在温度5±2℃下，采用截留分子量为28000道尔顿的聚醚砜超滤膜，以200～300L/h的速度，对第一超滤稀液进行二级超滤，且保持进膜压力为0.40MPa，进、出膜压力差值小于-0.02MPa。待收率达到近99％后，停止二级超滤。
收集到第二超滤稀液1490L，效价为47933u/ml，对于430nm波长的光，透光率为70％；对于625nm波长的光，透光率为92％。
(3)对第二超滤稀液进行三级超滤
取上述制备的第二超滤稀液1.3m3，在温度5±2℃下，采用截留分子量为6000道尔顿的聚醚砜超滤膜，以200～300L/h的速度，对第二超滤稀液进行三级超滤，且保持进膜压力为0.40MPa，进、出膜压力差值小于0.02MPa。待收率达到近99％后，停止三级超滤。
收集到第三超滤稀液1290L，效价为48257u/ml，对于430nm波长的光，透光率为71％；对于625nm波长的光，透光率为97％。
(4)对第三超滤稀液进行纳滤浓缩
取上述制备的第三超滤稀液1m3，在温度5±2℃下，采用截留分子量为200道尔顿的聚醚砜纳滤膜，以200～300L/h的速度，对第三超滤稀液进行纳滤浓缩，且保持进膜压力为0.20MPa，进、出膜压力差值小于0.02MPa。待物料效价达到目标效价后，停止纳滤系统。
收集到纳滤浓缩液185L，效价为258360u/ml，对于430nm波长的光，透光率为38％；对于625nm波长的光，透光率为86％。
(5)6-氨基青霉烷酸的制备
取500mL纳滤浓缩液，将效价调制14万，在固定化青霉素酰化酶存在下，在温度28℃，用氨水调节pH值为7.80-8.00，进行转化反应；转化反应完成后，通过筛网将酶完全分离，反应液出料量998mL，其中苯乙酸含量34mg/mL，6-APA含量47.23mg/ml。
然后，上述反应液按照4:1的比例加入醋酸丁酯520mL、丁醇130mL，加入完毕后加入浓盐酸79mL，pH值调至0.96，混合均匀后，放置于分液漏斗中分层，界面清晰后得到重相(含6-APA水相)1058mL，轻相(含苯乙酸溶媒相)664mL。并检测分相中组分含量，其中重相：苯乙酸0.97mg/mL(标准小于1mg/ml)，6-APA 44.37mg/mL(标准大于36mg/mL)。
将上步所得重相加入2L的烧瓶中，开始滴加25wt％氨水，将pH值调至3.95，搅拌温度控制10℃以下养晶1.5小时。养晶完毕后抽滤，且用200mL纯化水洗涤，得到成品6-APA43.69g，收率92.7％。
6-APA成品质量：
Figure BDA0002559858140000131

Claims (10)

1.一种青霉素发酵液的处理方法，包括如下步骤：
(1)对青霉素发酵液进行一级超滤
在温度保持在10℃以下，采用截留分子量为30000～100000道尔顿的高分子超滤膜对青霉素发酵液进行一级超滤，且保持进膜压力与出膜压力差值小于0.02MPa，得到第一超滤浓液和第一超滤稀液；
(2)对第一超滤稀液进行二级超滤
在温度保持在10℃以下，采用截留分子量为10000至小于30000道尔顿的高分子超滤膜对第一超滤稀液进行二级超滤，且保持进膜压力与出膜压力差值小于0.02MPa，得到第二超滤浓液和第二超滤稀液；
(3)对第二超滤稀液进行三级超滤
在温度保持在10℃以下，采用截留分子量为500至小于10000道尔顿的高分子超滤膜对第二超滤稀液进行三级超滤，且保持进膜压力与出膜压力差值小于0.02MPa，得到第三超滤浓液和第三超滤稀液；
(4)对第三超滤稀液进行纳滤浓缩
在温度保持在10℃以下，采用截留分子量为150～300道尔顿的高分子纳滤膜进行纳滤浓缩，且保持进膜压力与出膜压力差值小于0.02MPa，得到纳滤浓缩液。
2.根据权利要求1所述的青霉素发酵液的处理方法，其特征是，所述高分子超滤膜和所述高分子纳滤膜是聚醚砜膜。
3.根据权利要求2所述的青霉素发酵液的处理方法，其特征是，所述聚醚砜膜是按如下方法制备的聚醚砜膜：将含有聚醚砜的铸膜液在基底上铸膜，而后在含有表面活性剂的水溶液中凝固、老化，而后干燥。
4.根据权利要求1所述的青霉素发酵液的处理方法，其特征是，所述青霉素发酵液透光率控制在对于430nm波长的光，透光率为15％～20％；对于625nm波长的光，透光率为70％～80％；发酵液效价为45000～55000u/ml。
5.根据权利要求1所述的青霉素发酵液的处理方法，其特征是，在所述步骤(1)对青霉素发酵液进行一级超滤中，在进行一级超滤时，进膜压力选择为0.30～0.50MPa，进膜压力大于出膜压力，进、出膜压力差值小于0.02MPa，且所得到的第一超滤稀液在对于430nm波长的光，透光率为25％～30％；对于625nm波长的光，透光率为85％～90％，效价为45000～55000u/ml。
6.根据权利要求1所述的青霉素发酵液的处理方法，其特征是，在所述步骤(1)对青霉素发酵液进行一级超滤中，采用截留分子量为30000～50000道尔顿，更优选30000～35000道尔顿的高分子超滤膜对青霉素发酵液进行一级超滤。
7.根据权利要求1所述的青霉素发酵液的处理方法，其特征是，在所述步骤(2)对第一超滤稀液进行二级超滤中，采用截留分子量为10000～20000道尔顿截流量，更优选为10000～15000道尔顿截流量的高分子超滤膜对第一超滤稀液进行二级超滤；
在进行二级超滤时，进膜压力选择为0.30～0.50MPa，进膜压力大于出膜压力，进、出膜压力差值小于0.02MPa，且保证所得到的第二超滤稀液在对于430nm波长的光，透光率为60％～70％；对于625nm波长的光，透光率为90％～95％，效价为45000～55000u/ml。
8.根据权利要求1所述的青霉素发酵液的处理方法，其特征是，在所述步骤(3)对第二超滤稀液进行三级超滤中，采用截留分子量为1000～5000道尔顿截流量，更优选为2000～3000道尔顿截流量的高分子超滤膜对第二超滤稀液进行三级超滤。
9.根据权利要求1所述的青霉素发酵液的处理方法，其特征是，在所述步骤(3)对第二超滤稀液进行三级超滤中，在进行三级超滤时，进膜压力选择为0.30～0.50MPa，进膜压力大于出膜压力，进、出膜压力差值小于0.02MPa，且保证所得到的第三超滤稀液在对于430nm波长的光，透光率为65％～75％；对于625nm波长的光，透光率为95％～98％，效价为45000～55000u/ml。
10.根据权利要求1所述的青霉素发酵液的处理方法，其特征是，采用截留分子量为180～250道尔顿的高分子纳滤膜对第三超滤稀液进行纳滤浓缩；在进行纳滤浓缩时，进膜压力选择为0.20～0.40MPa，进膜压力大于出膜压力，进、出膜压力差值小于0.02MPa；最终所得到的纳滤浓缩液效价为250000-270000u/ml。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113416202A (zh) * 2021-01-26 2021-09-21 伊犁川宁生物技术股份有限公司 一种青霉素发酵液处理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101861350A (zh) * 2007-08-20 2010-10-13 技术研究及发展基金有限公司 用于反渗透、纳米过滤和超滤的聚砜聚合物和膜
CN102925526A (zh) * 2012-11-23 2013-02-13 华北制药河北华民药业有限责任公司 一种6-氨基青霉烷酸的制备方法
CN103214498A (zh) * 2013-04-20 2013-07-24 河北美邦工程科技有限公司 一种青霉素发酵液处理工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101861350A (zh) * 2007-08-20 2010-10-13 技术研究及发展基金有限公司 用于反渗透、纳米过滤和超滤的聚砜聚合物和膜
CN102925526A (zh) * 2012-11-23 2013-02-13 华北制药河北华民药业有限责任公司 一种6-氨基青霉烷酸的制备方法
CN103214498A (zh) * 2013-04-20 2013-07-24 河北美邦工程科技有限公司 一种青霉素发酵液处理工艺

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李素荣等: "青霉素G发酵液过滤中超滤膜与纳滤膜结合使用的研究", 《河北化工》 *
潘云娣，等: "现代分离技术在抗生素提取中的应用", 《微生物学通报》 *
赵海涛，等: "青霉素滤液"直通"6-APA 的探索性试验", 《科技视界》 *
顾觉奋: "膜分离技术在微生物制药中的应用", 《中国抗生素杂志》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113416202A (zh) * 2021-01-26 2021-09-21 伊犁川宁生物技术股份有限公司 一种青霉素发酵液处理方法

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