[发明专利]一种高效浓缩杆菌肽锌发酵液的方法

说明书

技术领域

本发明涉及肽类药物制造领域，具体涉及生物发酵技术制造杆菌肽锌过程中的浓缩工序，该浓缩工序是以杆菌肽锌发酵液为原料，经真空单效浓缩的方法浓缩，获得固形物浓度在30～33%的浓缩液，以适用后续工序的使用。

技术背景

杆菌肽锌是由杆菌肽与锌络合所得，而杆菌肽是地衣芽孢杆菌生物发酵后的次级代谢产物，对革兰氏阳性菌和部分阴性菌有强烈的抑制作用。杆菌肽锌预混剂作为一种重要的兽用药物使用。

现有杆菌肽锌的工业制备方法属于全发酵的方法制备，具体是通过地衣芽孢杆菌在液态发酵的条件下代谢杆菌肽，然后在含有杆菌肽的发酵液中添加氧化锌或硫酸锌混合，使其中的杆菌肽与锌络合，经真空浓缩，使干基物质由6.5%～7.5%提高到30%～33%，再由喷雾干燥得杆菌肽锌原粉，最后在原粉中添加载体材料，混合后得到杆菌肽锌预混剂。

中国发明专利CN102161693A只是在技术背景中提到“真空蒸发浓缩”，没有就该问题给予具体说明和相应的权利要求，中国发明专利CN104621360A采用隔膜板框压滤机的过滤的方式达到浓缩发酵液的目的；中国发明专利CN105169728A公开了一种单效浓缩器，为解决药液浓缩时的泡沫问题，在立式冷凝器和蒸发室之间增加了一个卧式冷凝器，同时增强了冷凝的效果，但无法解决快速浓缩时杆菌肽锌发酵液的冲料问题，中国发明专利CN105013199A公开了一种外循环单效浓缩器，并将其应用于骨肽的制备，在立式冷凝器和蒸发室之间增加了一个分离器，从而使浓缩液中的乙醇含量低于10 mg/ml，虽然其所采用的分离器的方式与本发明所采用的缓冲器的方式类似，但是在浓缩过程中不能够连续操作，批处理量仅为50～400L，无法达到高效浓缩杆菌肽锌发酵液的目的。

发明内容

本发明的目的是针对杆菌肽锌预混剂制备过程中的真空浓缩环节，公开一种高效浓缩杆菌肽锌发酵液的方法，使每批50 m³～55 m³发酵液在较低的温度下、较短的受热时间内、并实现连续操作，减少杆菌肽锌活性的降低，使活性的损失率在2%～3%。

本发明的技术方案：发酵液在真空带动下由进料口连续进入加热室，加热后通过蒸汽喷汽口喷射进入蒸发室，雾化的物料由于重力等作用实现汽、液分离，液体作为重相落入蒸发室底部，再通过物料循环口回到加热室；水蒸汽在进入冷凝器前，先进入缓冲室，在缓冲室内不但能对水蒸汽再次进行分离，更重要的是确保冲料、泡沫等情况下，起到缓冲作用，避免物料的逃逸，在缓冲室内同样由于重力的作用实现水蒸汽中的汽、液分离，液体作为重相通过回流口回流至蒸发室，由于压力差的存在，水蒸气进入冷凝器；水蒸汽通过冷凝器被冷凝成水，水再经冷却器降温，进入液体接受器；重相经加热器底部出料口进入浓缩液储罐，备用下一工序。其详细步骤如下：

第一步，进料：由进料口将干基物质浓度为6.5%～7.5%的杆菌肽锌发酵液通过真空带动连续进入浓缩器的加热室；

第二步，加热：进入加热室的发酵液，通过加热室内的换热装置加热至45℃～55℃，或在蒸发过程中维持45℃～55℃；

第三步，蒸发：在真空度为-0.06～-0.1MPa的真空状态下，加热后的发酵液通过蒸汽喷汽口喷射进入蒸发室，发酵液成雾化状，雾化的物料由于重力等作用实现汽、液分离，液体作为重相落入蒸发室底部，再通过物料循环口回到加热室，完成循环；水蒸气通过缓冲室进入冷凝器；

第四步，缓冲分离：水蒸汽在进入冷凝器前，先进入缓冲室，由于操作过程中冲料、泡沫等情况的存在，水蒸气携带的部分液体物料，在缓冲室内进行汽、液分离，在重力作用下，液体物料回流至蒸发室，由于压力差的作用，水蒸气进入冷凝器；

第五步，冷凝回收：水蒸气进入冷凝器，被冷凝成温度为65℃～85℃水， 冷凝后的水进入冷却器，进一步被降温为15℃～35℃的水，进入液体接受器；

第六步，出料与清洗：浓缩过程中，浓缩液即连续的由出料口排出并收集于浓缩液储罐，冷却后的水经液体接受器下方的冷凝液出口连续排出并收集；批生产结束后，通过加热室喷淋头对加热室完成在线清洗，通过蒸发室喷淋头对蒸发室完成在线清洗，通过缓冲室喷淋头对缓冲室完成在线清洗。

待浓缩的杆菌肽锌发酵液的干基物质浓度为6.5%～7.5%，浓缩后获得的杆菌肽锌浓缩液干基物质浓度为30%～33%，满足喷雾干燥的要求。