膜技术在卷曲霉素提炼工艺中的推广应用
卷曲霉素经微生物发酵生产，然后进行提炼得到合格的成品。其提炼过程包括发酵液过滤、提取、提纯和喷雾干燥。卷曲霉素提炼工艺几十年来国内外研究较少，生产技术无大的改进，产品质量不稳定，提炼成本高。因此，有必要采用新技术优化卷曲霉素提炼生产工艺。
本文主要从三个关键工序利用膜技术优化卷曲霉素提炼生产工艺。一是采用无机微滤膜代替板框过滤机用于发酵液的澄清过滤，另一个是用纳滤膜浓缩卷曲霉素精制液，第三用中空纤维超滤膜去除卷曲霉素浓缩液的细菌内毒素。
我们首先进行了采用无机微滤膜过滤器取代板框过滤机的实验，取得了很好的效果。陶瓷膜是将极薄的微孔ZrO2层涂敷在大孔陶瓷管上的不对称膜结构，结合错流技术，进行洗滤实验。我们从理论上和实验中研究了洗滤速率的影响因素，计算了连续洗滤和间隙洗滤的洗滤体积。经计算，采用连续洗滤更有利于提高过滤速率。洗滤操作实验结果与公式计算基本吻合。实验重点考察了发酵液固含量及温度对过滤速率的影响，提高料液温度及提高料液的稀释比有利于提高膜的透过速率。实验确定操作工艺条件为：将发酵液预加热至45℃，将料液过滤浓缩至原体积的55％，然后进行连续洗滤，洗滤体积为浓缩液体积的3倍。
在纳滤浓缩实验中研究了纳滤膜的最佳过膜压力、操作温度、浓缩浓度等影响因素。实验表明膜分离浓缩卷曲霉素可以达到工艺要求的浓度310,000～330,000U/ml，浓缩液透光度≥95％，优于蒸发浓缩的90％，收率＞99％。膜本身具有良好的再生性。
超滤膜去除细菌内毒素实验包括小试和生产实验。论文研究了中空纤维超滤膜的特性，考察了操作压力、操作温度及溶液浓度对透过速率的影响。我们确定为操作温度应15℃，物料浓度320,000u/ml。另一方面，透过流量控制在13L/min时的恒流操作，有利于减少凝胶极化现象，恒流操作比恒压操作透过速率提高6.6％。并计算了超滤法去除细菌内毒素的截留率及超滤过程的总收率。
文章最后对全面利用膜技术优化卷曲霉素提炼生产工艺的经济性进行了分析，每年可增加经济效益205万元，表明了新技术改造传统产业的优势。
卷曲霉素;发酵液;细菌内毒素;膜技术;提炼工艺;微生物发酵
北京化工大学
硕士
制药工程
袁其朋;贺建功
2005
中文
TQ465.9;TQ028.8
68
2006-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）