膜分離技術(shù)在抗生素濃縮和純化中的應(yīng)用

   抗生素是微生物在新陳代謝過程中產(chǎn)生的，具有抑制它種微生物生長及其活動，甚至殺死它種微生物的一種化學(xué)物質(zhì)。細(xì)菌、真菌、放線菌、高等植物、動物都能產(chǎn)生抗生素。產(chǎn)生的抗生素按化學(xué)結(jié)構(gòu)來分類，可分為：β-內(nèi)酰胺類、四環(huán)素類、胺基糖苷類、大環(huán)內(nèi)酯類、多烯大環(huán)類、多肽類、苯烴基胺類、蒽環(huán)類等。

  抗生素發(fā)酵完成后，發(fā)酵液中除了含有很低濃度的抗生素(一般僅占發(fā)酵液體積的0.1-5%左右，有些新抗生素的濃度則更低)外，還含有大量的其他雜質(zhì)。這些雜質(zhì)有的是菌絲體本身，有的是未用完的培養(yǎng)基，有的是產(chǎn)生菌的其他代謝產(chǎn)物，還有的是在發(fā)酵液預(yù)處理過程中需要加入的物質(zhì)等，這些雜質(zhì)在發(fā)酵液中的濃度往往超過抗生素的百倍、千倍、甚至萬倍，而且其中很多代謝產(chǎn)物的物化性能和抗生素又非常接近，甚至化學(xué)組成和抗生素相同，僅立體構(gòu)型不同而已。因此要從發(fā)酵液中去掉這些雜質(zhì)，以制取高純度的合乎藥典規(guī)定的抗生素產(chǎn)品，發(fā)酵液的提取及精制是很重要的一個環(huán)節(jié)。

抗生素的相對分子質(zhì)量大都在300-1200范圍內(nèi)。納濾膜技術(shù)可以從兩個方面改進(jìn)抗生素的濃縮和純化工藝：

1、NF膜濃縮未經(jīng)萃取的抗生素發(fā)酵濾液，除去水和無機(jī)鹽，然后再萃取。這樣可以大幅度地提高設(shè)備的生產(chǎn)能力，并大大減少萃取劑的用量。

2、溶劑萃取抗生素后，用耐溶劑納濾膜濃縮萃取液，透過的萃取劑可循環(huán)使用。NF膜已成功地應(yīng)用于紅霉素、金霉素、萬古霉素和青霉素等多種抗生素的濃縮和純化過程。VBl2由發(fā)酵得到，傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，產(chǎn)率低。納濾膜可應(yīng)用于如下過程：用微濾替代傳統(tǒng)的過濾，經(jīng)微濾的發(fā)酵清液用NF膜可濃縮10倍以上，從而大大減少了萃取劑用量，并提高了設(shè)備的生產(chǎn)能力。粗產(chǎn)品純化過程中所使用的溶劑，也可以用NF膜處理回收使用。

納濾分離過程無任何化學(xué)反應(yīng)，無需加熱，無相轉(zhuǎn)變，不破壞生物活性，適用于相對分子質(zhì)量1000以下的物質(zhì)。絕大部分藥物的相對分子質(zhì)量都在這個范圍內(nèi)，且納濾技術(shù)節(jié)能，環(huán)境友好，因而越來越多的被用到制藥工業(yè)的各種分離、精制和濃縮過程中。在發(fā)酵液的下游膜法提取與精制過程中有許多成功應(yīng)用，尤其是在β-內(nèi)酰胺類、胺基糖苷類抗生素的應(yīng)用中。