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发布日期:2021年06月16日

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膜分离技术在链霉素中的应用
2020-09-09 14:27:26 nvg75541108 57

        链霉素(Streptomycin)是1944年从灰色链霉菌(Streptomyces,griseus)培养液中分离出来的一种碱性抗生素,我国于1958年以来大量生产,目前已形成了相当大的生产规模与能力。

   

传统工艺    

链霉素早期的提取方法采用活性炭吸附法、带溶法、沉淀法、离子交换法。目前国内外多采用离子交换法提取链霉素,其工艺流程如下

 

   图片关键词

 

 

 

链霉素传统工艺流程

 

三个老外玩妻子三个老外玩妻子,四虎永久在线播放平台四虎永久在线播放平台,台湾野草咸花在线观看台湾野草咸花在线观看     链霉素发酵液中绝大部分是菌丝体和未用完的培养基,以及各种各样的代谢产物,如:蛋白质、多肽、色素和Ca2+、Mg2+离子等等,链霉素浓度远较各种杂质的低,仅为5000单位/毫升左右。大量蛋白、多肽和高价离子(Ca2+、Mg2+)的存在对离子交换吸附影响很大。在离子交换处理前,一般采用蒸汽加热(70~75℃)方法使蛋白质凝固变性。添加磷酸或一些络合剂如三聚磷酸等使高价离子草酸、磷酸生成不溶性沉淀物,然后通过板框过滤或离心分离将这些沉淀物除去。这一预处理将导致10%以上的链霉素所添加的草酸、磷酸或络合剂,既增加了链霉素提炼成本,又会降低产品纯度、污染环境。同时所得的发酵滤液中仍存在许多蛋白、多肽和其它各种杂质,将会减少树脂的吸附容量或污染树脂,造成树脂的沉降和堵塞,进而缩短树脂的寿命,增加 抗生素提炼的成本。

    此外采用离子交换法提炼链霉素,总收率不高,只达72%。同时需大量解吸液。解吸液中链霉素浓度低,各种杂质如色素、金属离子等含量较高,造成下游工艺处理困难 ,产品纯度不高。

 

   

新工艺    

      膜法工艺取代链霉素生产中的薄膜蒸发工艺,使这一问题得到了很好的解决。膜分离是一种无相变的纯物理手段,能在任何膜能承受的温度下对料液进行分子水平的分离。清洁,环保,占地少,另外它的一大优势是运行成本低,去除一吨水的成本比普通的三效蒸发器低,有效地控制产品,提高了产品的质量。

超滤技术替代传统的板框压滤/鼓式真空过滤方法。其最大的特点是在不需要加入助滤剂、絮凝沉淀剂及其他任何化学试剂的情况下,不仅可把菌丝体及其他固体杂质完全分离,而且可以把99%以上的蛋白(包括溶解性的蛋白) 与菌丝体一起剔除。 

       超滤技术实质是把传统工艺中剔除蛋白(絮凝沉淀)、菌丝分离(板框压滤/鼓式真空过滤),去除乳化(破乳剂的使用)等多种传统的提炼与纯化工艺用超滤技术加以替代,既减少了设备的投资,及原辅材料(如助滤剂、絮凝剂、破乳剂等) 的消耗,还大大提高了链霉素预处理的收率,使得传统意义上板框压滤/鼓式真空过滤工艺中10~15%的链霉素损失下降到1%的水平。    

      超滤组件适于处理高粘度的流体并达到较高的浓缩倍数,使含菌丝/蛋白及其他大分子物质的浓缩液呈浆糊状,其固体充填密度可达到95%以上。且几乎不含任何链霉素组分,从而使链霉素预处理的收率达到99%的水平。而且浓缩液中的菌丝/蛋白由于未受助滤及絮凝剂的污染而可直接用作动物饲料,既增加了收入,又减少了污物处置的费用,因此,受到环保当局的特别推崇。    

    经超滤技术处理的发酵滤液,清辙透明,不含蛋白,可用专利性的纳滤技术进一步浓缩到所需的浓度。纳滤技术与传统意义上的反渗透 技术亦有很大区别。它既可以使链霉素完全截流,又允许无机盐透析,减少渗透压,从而有利于浓缩过程的进行,并使链霉素浓度达到相当高的水平,进而减少了后续工艺中有机溶媒的用量,在节省成本、增加收率的同时,减少了产品在母液及其他废液中的损失,有利环境保护。

   


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