[发明专利]青霉素发酵液的处理方法

说明书

本发明涉及青霉素发酵液的处理方法，该方法包括：(1)对青霉素发酵液进行一级超滤；(2)对第一超滤稀液进行二级超滤；(3)对第二超滤稀液进行三级超滤；(4)对第三超滤稀液进行纳滤浓缩。本发明采用膜法处理青霉素发酵液，通过三步超滤可以取代实际生产中应用的破乳剂破乳、活性炭过滤、醋酸丁酯萃取等步骤，在工艺成本、环保上得到了突破性发展；在纳滤浓缩后得到的纳滤浓缩液，可以直接进行酶解反应，来制备6‑氨基青霉烷酸，所得到的6‑氨基青霉烷酸成品质量优异；所采用的膜为聚醚砜膜，其孔结构大小一致性好，且耐冲击性、耐腐蚀好，表面性能好，清洗通道宽，抗污染性很强，使用清洗剂正向循环清洗即可，清洗简单。

技术领域

本发明属于生物制药技术领域，涉及青霉素发酵液的处理方法。

背景技术

青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素，第一代青霉素指天然青霉素，如青霉素G(苄青霉素)；第二代青霉素是指以青霉素母核－6-氨基青霉烷酸(6-APA)，改变侧链而得到半合成青霉素，如甲氧苯青霉素、阿莫西林、氨苄西林等。

青霉素的工业生产由菌种发酵、过滤、提取、反萃、结晶等得到青霉素G。6-氨基青霉烷酸工业生产主要有微生物酶催化裂解法，即青霉素侧链酶裂解成6-APA。青霉素发酵液的成分比较复杂，除青霉素外还含有一定量的菌丝、未被利用的油类培养基、蛋白质、色素、氨基酸、青霉素同系物降解物等。其实，发酵液的处理过程就是一个除杂的过程，但在除杂过程中有较多的技术难题需要突破，除杂的效果直接决定6-APA成品的品质及收率。

因此，青霉素发酵液的处理技术，在青霉素G、6-氨基青霉烷酸的生产中非常关键，决定着生产效益、环保问题、产品品质，对青霉素发酵液的处理技术的改进和优化有着重要的意义。

目前实际生产中处理青霉素发酵液的方法为溶媒提取法制备，具体步骤为：(1)采用絮凝剂处理菌丝，破乳剂及溶媒醋酸丁酯在酸性条件下进行破乳沉积，达到分离蛋白和固体大分子颗粒的目的，得到溶媒相液体BA，舍弃水相达到去除蛋白类杂质的目的；(2)将上述BA液通过金属盐液按照不同浓度进行反萃取得到目标效价水相液体RB；(3)为达到酶解条件而进行薄膜脱溶媒，达到目标残留；(4)将RB液进行酶解、分离、结晶、过滤、干燥制备6-APA。此种方法虽然为现行较为稳定成熟的处理酶解液制备6-APA的方法，但此种方法弊端较多：(1)溶媒的使用不仅在成本及环境上有存在严重的问题，而且在萃取与反萃取过程中对收率质量方面的影响同样不可避免；(2)步骤过于复杂，且在操作中要求精度很高又难于实现自动化对人员及技术的把控上存在不便；(3)过程中使用了酸、碱、破乳剂等辅料对产品的质量产生了不可避免的影响。

因此，对于青霉素发酵液的处理方法，需要进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效的青霉素发酵液的处理方法，以便于后续青霉素G盐或者6-氨基青霉烷酸的制备，该处理方法工艺设计简便、可操作性强、自动化程度高、处理效果好、产品品质好、成本低、经济环保且适于产业化推广。

根据本发明，本发明提供的青霉素发酵液的处理方法，包括如下步骤：

(1)对青霉素发酵液进行一级超滤

在温度保持在10℃以下，采用截留分子量为30000～100000道尔顿的高分子超滤膜对青霉素发酵液进行一级超滤，且保持进膜压力与出膜压力差值小于0.02MPa，得到第一超滤浓液和第一超滤稀液；

(2)对第一超滤稀液进行二级超滤

在温度保持在10℃以下，采用截留分子量为10000至小于30000道尔顿的高分子超滤膜对第一超滤稀液进行二级超滤，且保持进膜压力与出膜压力差值小于0.02MPa，得到第二超滤浓液和第二超滤稀液；

(3)对第二超滤稀液进行三级超滤