專利名稱：一種采用膜分離技術(shù)制備巴龍霉素粗品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氨基糖苷類抗生素核糖霉素分離生產(chǎn)方法，具體為涉及一種采用膜分離技術(shù)分離生產(chǎn)核糖霉素的方法。
背景技術(shù)：
核糖霉素是一種廣譜抗生素，對葡萄球菌、鏈球菌、肺炎球菌、肺炎桿菌、大腸桿菌和部分的變形桿菌菌株有效。臨床上適用于敏感腸桿菌科細(xì)菌如大腸埃希菌、克雷伯菌屬、 變形桿菌屬、志賀菌屬等引起的各種嚴(yán)重感染，如肺炎、敗血癥、膽道感染以及敏感的革蘭氏陰性桿菌所致呼吸道、腹腔、胸腔、泌尿道、皮膚和軟組織、骨組織和眼、耳、鼻部感染。與其他氨基糖苷類抗生素如卡那霉素等比較，毒性較低，對聽覺和腎臟的毒性均較小，是其主要的優(yōu)點(diǎn)。通常多與廣譜半合成青霉素類、頭孢菌素類或其他抗菌藥物聯(lián)合應(yīng)用。因此，開發(fā)一種節(jié)能高效的核糖霉素分離生產(chǎn)方法，具有良好的市場前景和社會效益。核糖霉素是以放線菌為產(chǎn)生菌、玉米淀粉、黃豆餅粉為主要原料經(jīng)過深層發(fā)酵培養(yǎng)得到的次級代謝產(chǎn)物。目前核糖霉素提取生產(chǎn)方法主要采用板框壓濾機(jī)壓濾、濾液通過離子交換樹脂動態(tài)吸附或離子交換樹脂直接投入發(fā)酵液進(jìn)行靜態(tài)吸附、實(shí)現(xiàn)核糖霉素的分離提取。目前工藝不足之處在于動態(tài)吸附過程，發(fā)酵液板框過濾過程中即使添加助濾劑， 發(fā)酵液仍較難過濾，過濾速度慢，過濾壓力高達(dá)0. 4-0. 6Mpa,濾餅不成形、料液損失、過濾收率偏低，勞動強(qiáng)度大；而靜態(tài)吸附過程，離子交換樹脂在與發(fā)酵液中的殘?jiān)蛛x過程中，離子交換樹脂流失嚴(yán)重，收率低下且廢水污染較嚴(yán)重等情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種采用膜分離技術(shù)制備核糖霉素粗品的方法。核糖霉素發(fā)酵液經(jīng)過微濾膜處理，去除發(fā)酵液中大量的菌體、菌體碎片、大分子蛋白及發(fā)酵液殘基，獲得澄清微濾透過液；微濾透過液經(jīng)過超濾膜進(jìn)一步除去蛋白質(zhì)、色素及多糖等大分子雜質(zhì)，收集的超濾透過液經(jīng)過納濾膜進(jìn)行常溫脫鹽、富集；脫鹽液經(jīng)薄膜濃縮成濃度約8_15Be°的濃縮液，供進(jìn)一步的純化生產(chǎn)硫酸核糖霉素或濃縮液經(jīng)過離心噴霧干燥制得核糖霉素粗品供精制生產(chǎn)硫酸核糖霉素。本發(fā)明減輕了生產(chǎn)勞動強(qiáng)度，提高了分離提取的回收率，減少了酸堿廢水的排放量。本發(fā)明采用的分離提取核糖霉素的微濾膜、超濾膜、納濾膜的具體參數(shù)及工藝特點(diǎn)如下
1.選用截留分子量為30000-500000、優(yōu)先選50000-100000的微濾分離膜，在微濾膜通量為30L/h ·ΓΠ2 50L/h ·ΓΠ2，操作壓力為1. 0 bar -3. 5bar、操作溫度5°C 的操作條件下經(jīng)微濾分離菌絲體、培養(yǎng)基殘基等；
2.選用截留分子量為5000 100000的超濾分離膜，在超濾膜通量為30L/h· m2 45L/h ·Π12，操作壓力為1. 0 bar 6. Obar，操作溫度5°C 35°C的操作條件下經(jīng)超濾除雜，去除蛋白質(zhì)、多糖和成色物質(zhì)等大分子雜質(zhì)；
3.納濾膜脫鹽、富集過程選用截留分子量為300 800的納濾分離膜，超濾透過液在納濾膜通量為20L/h · m2 40 L/h · m2，操作壓力為6. O bar 12. Obar，操作溫度5°C 35°C的操作條件下，經(jīng)過納濾脫鹽、富集3 5次，脫鹽液的體積約為濾液的20-30% ；
4.微濾膜分離菌體、殘基過程的膜材料可以是無機(jī)陶瓷材料、金屬、合金及其他非金屬材料的一種或幾種及其組合，優(yōu)先選用陶瓷材料；
5.超濾膜除雜、脫色過程的膜材料可以是無機(jī)陶瓷類、聚砜類、聚偏二氟乙烯類、芳香聚酰胺類、醋酸纖維素類、復(fù)合膜類膜材料中的一種或幾種；優(yōu)先選用復(fù)合膜類、聚砜類、聚偏二氟乙烯類、芳香聚酰胺類；所述超濾膜的膜組件類型可以是管式、中空纖維、卷式、板框式，優(yōu)先選用卷式膜；
6.納濾脫鹽、濃縮過程的膜材料可以是聚偏二氟乙烯類、芳香聚酰胺類、醋酸纖維素類、復(fù)合膜類膜材料中的一種或幾種，優(yōu)先選用復(fù)合膜類、偏二氟乙烯類、芳香聚酰胺類；所述納濾膜的膜組件類型可以是管式、卷式、板框式，優(yōu)先選用卷式膜。與現(xiàn)有工藝技術(shù)相比，本發(fā)明具有顯著的特點(diǎn)
1.本方法不僅有利于含有核糖霉素的料液除雜、分離、脫鹽、富集，而且革除了動態(tài)吸附工藝所需的板框操作等繁重工序步驟；
2.本方法好處在于避免了核糖霉素提取過程中靜態(tài)吸附造成的樹脂漂失或板框過濾造成的料液流失所引起的收率下降；
3.本方法好處在于工藝簡單、能耗物耗低、綠色清潔，便于實(shí)施，而且作業(yè)時間短，減少了添加助濾劑造成的的二次污染等，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式為了更好的闡述本發(fā)明采用膜分離技術(shù)制備核糖霉素濃縮液或核糖霉素粗品的方法，以下通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例1
以含核糖霉素濃度為5. 5g/L的發(fā)酵液^OL為原料，采用截留分子量為50000的陶瓷微濾膜，在通量為35L/h · m%操作壓力為2. ^ar,操作溫度35°C的操作條件下去除發(fā)酵液菌體及殘基。透過液采用截留分子量為5000的復(fù)合超濾膜，在膜通量為30 L/hTn%操作壓力為5. Obar，操作溫度30°C的操作條件下經(jīng)超濾膜除雜，去除蛋白質(zhì)、多糖和成色物質(zhì)等。 超濾透過液采用截留分子量為300的復(fù)合膜進(jìn)行納濾處理，在納濾膜通量為30 L/h ·ιη2，操作壓力為10. Obar,操作溫度30°C的操作條件下，經(jīng)過3次納濾脫鹽、富集，脫鹽液經(jīng)過真空薄膜濃縮、噴霧干燥成核糖霉素類白色粗品。經(jīng)過測定核糖霉素回收率為96. 2%，核糖霉素含量為83. 8%ο實(shí)施例2
以含核糖霉素濃度為5. Og/L的發(fā)酵液350L為原料，采用截留分子量為50000的陶瓷微濾膜，在通量為40L/h · m%操作壓力為3. Obar，操作溫度30°C的操作條件下去除發(fā)酵液菌體及殘基。透過液采用截留分子量為5000的復(fù)合超濾膜，在膜通量為30 L/hTn%操作壓力為5. Obar，操作溫度30°C的操作條件下經(jīng)超濾膜除雜，去除蛋白質(zhì)、多糖和成色物質(zhì)等。超濾透過液采用截留分子量為300的復(fù)合膜進(jìn)行納濾處理，在納濾膜通量為30 L/h ·ιη2，操作壓力為8. Obar，操作溫度30°C的操作條件下，經(jīng)過4次納濾脫鹽、富集，脫鹽液經(jīng)過真空薄膜濃縮、噴霧干燥成核糖霉素類白色粗品。經(jīng)過測定核糖霉素回收率為94. 6%，核糖霉素含量為80. 2%ο
實(shí)施例3
以含核糖霉素濃度為98. Og/L的粉頭母液35L為原料，純化水稀釋至350L采用截留分子量為50000的陶瓷微濾膜，在通量為40L h · Hl2，操作壓力為3. Obar，操作溫度30°C的操作條件下去除母液雜質(zhì)。透過液采用截留分子量為5000的復(fù)合超濾膜，在膜通量為30 L/ h ·ιη2，操作壓力為5. Obar，操作溫度30°C的操作條件下經(jīng)超濾膜除雜，去除成色物質(zhì)等。超濾透過液采用截留分子量為300的復(fù)合膜進(jìn)行納濾處理，在納濾膜通量為30 L/h ·ιη2，操作壓力為10. Obar,操作溫度30°C的操作條件下，經(jīng)過5次納濾脫鹽、富集，脫鹽液經(jīng)過真空薄膜濃縮、噴霧干燥成核糖霉素類白色粗品。經(jīng)過測定核糖霉素回收率為96. 8%，核糖霉素含量為82. 5%ο
權(quán)利要求
1.一種采用膜分離技術(shù)制備巴龍霉素粗品的方法，包括微濾膜去除菌絲體、發(fā)酵液殘基，超濾膜除雜、脫色和納濾膜脫鹽、富集，濃縮、干燥的步驟，其主要特征在于含有巴龍霉素的料液經(jīng)過微濾膜處理，去除菌絲體、發(fā)酵液殘基；微濾透過液經(jīng)過超濾膜去除蛋白質(zhì)、 色素和多糖等大分子雜質(zhì)；收集的超濾透過液經(jīng)過納濾膜進(jìn)行常溫脫鹽、富集，脫鹽液經(jīng)濃縮、干燥制得巴龍霉素粗品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用膜分離技術(shù)制備巴龍霉素粗品的方法，其特征在于以含有巴龍霉素的料液為原料，在1. 5-3. 5bar的操作壓力下，經(jīng)過微濾膜去除菌絲體、 培養(yǎng)基殘基等雜質(zhì)；微濾膜透過液在1.5 6. Obar操作壓力條件下，經(jīng)超濾膜脫色、去除蛋白質(zhì)和多糖等大分子雜質(zhì)；超濾膜透過液在6. 0 12bar操作壓力條件下，經(jīng)過納濾膜脫鹽、富集；脫鹽液經(jīng)濃縮、干燥獲得巴龍霉素粗品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用膜分離技術(shù)制備巴龍霉素粗品的方法，其特征在于所述微濾膜分離菌體、殘基過程選用截留分子量為30000-500000的分離膜；超濾膜除雜過程選用截留分子量為5000 30000的分離膜；納濾膜脫鹽、富集過程選用截留分子量為 500 1000的分離膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用膜分離技術(shù)制備巴龍霉素粗品的方法，其特征在于所述微濾膜分離菌體、殘基過程的膜材料為無機(jī)陶瓷材料、金屬、合金及其他非金屬材料的一種或幾種及其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用膜分離技術(shù)制備巴龍霉素粗品的方法，其特征在于超濾膜脫色、去除蛋白質(zhì)和多糖等大分子雜質(zhì)過程的膜材料為無機(jī)(含陶瓷材料、金屬、合金及其他非金屬材料)類、聚砜類、聚偏二氟乙烯類、芳香聚酰胺類、醋酸纖維素類、復(fù)合膜類膜材料中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用膜分離技術(shù)制備巴龍霉素粗品的方法，其特征在于所述納濾膜脫鹽、濃縮過程中的膜材料為聚偏二氟乙烯類、芳香聚酰胺類、醋酸纖維素類、復(fù)合膜類膜材料中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用膜分離技術(shù)制備巴龍霉素粗品的方法，其特征在于所述微濾膜、超濾膜、納濾膜的膜組件類型為管式、中空纖維、卷式、板框式中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用膜分離技術(shù)制備巴龍霉素粗品的方法，其特征在于所述微濾膜除菌體、殘基過程的膜通量為30-50L/h · m%操作溫度5°C 35°C ；超濾膜脫色、 除雜過程的膜通量為30L/h · in2 45 L/h · in2，操作溫度5°C 35°C ；納濾膜除鹽、富集過程的膜通量為20L/h · m2 40 L/h · m2，操作溫度5°C !35°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用膜分離技術(shù)制備巴龍霉素粗品的方法，其特征在于所述料液為含有巴龍霉素成分的發(fā)酵液、發(fā)酵濾液、濃縮液、透過液、結(jié)晶母液、回收液等。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用膜分離技術(shù)制備巴龍霉素粗品的方法，其特征在于所述巴龍霉素粗品為含有巴龍霉素含量> 60%的液態(tài)濃縮液、固態(tài)粗品等。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種采用膜分離技術(shù)制備核糖霉素粗品的方法。本方法包括核糖霉素粗品制備過程中料液經(jīng)微濾膜除雜、超濾脫色和納濾脫鹽、富集,濃縮、干燥的步驟含有核糖霉素的料液經(jīng)過微濾膜液固分離，微濾透過液經(jīng)過超濾膜去除蛋白質(zhì)、色素和多糖等大分子雜質(zhì)，收集的透過液經(jīng)過納濾膜常溫脫鹽、富集，脫鹽液濃縮、干燥制得核糖霉素粗品。本發(fā)明構(gòu)思新穎，生產(chǎn)工藝條件溫和、綠色清潔、簡單易行，生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低、提取收率高，實(shí)用性強(qiáng)、具有較大的推廣應(yīng)用價值。
文檔編號C07H15/23GK102399248SQ20111042948
公開日2012年4月4日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者楊斌, 陳灼湖 申請人:福建和泉生物科技有限公司