专利名称：废弃液中回收纳他霉素的方法
技术领域：
本发明涉及微生物产物的提取方法，特指一种从纳他霉素提取过程中产生的废弃 液中回收纳他霉素的方法。
背景技术：
纳他霉素(Natamycin)是一种多烯大环内酯类抗生素，它是采用纳他尔链霉菌 {Streptomysis natalensis )、揭黄 包链霄菌{Streptomysis gilvosporeus)或者个合塔努力口 链霉菌chattanoogensis)在受控条件下的发酵次级代谢产物。因为它能 抑制酵母、霉菌等真菌的生长，所以纳他霉素对食品工业具有较特殊的意义。有些真菌能产 生真菌毒素，真菌毒素对人类有致癌、致畸、致震巅、致出血、致皮炎等作用。因此，纳他霉素 用于食品防霉不仅可以解决食品腐败，还能减少真菌毒素对人类的毒害。纳他霉素不仅用 于食品的防霉和防腐，而且还被用于防治皮肤和眼部的真菌感染，在饲料和畜牧养殖中的 应用近期也有报道。纳他霉素在水中的溶解度极低，在pH=5. 5-7. 5的中型范围内，温度25_45度之间 在水中的溶解度为50-110ppm，发酵液中纳他霉素的含量一般为5. 0克/升-8克/升，其中 绝大部分以微晶的形式存在于发酵液中、微生物细胞内或者吸附于微生物的表面。自从1955年Struyk等人发现纳他霉素以来，人们一直不断探索纳他霉素从发酵 液中的分离方法。美国专利US3，892，850报道有机溶剂法提取纳他霉素，将发酵液的pH调到10 使纳他霉素从菌丝体上脱离下来，过滤除去菌丝体，然后在滤液中加入正丁醇，将PH控 制在3-10之间，可以用磷酸将其酸化，必要时可将形成的沉淀物提出。最后恒沸点蒸 发，得到粗制的纳他霉素。之后，可以选择不同的有机溶剂，例如冰醋酸、吡啶、二甲基
甲酰胺等进行进一步提纯。美国专利USP337844采用盐析的方法从发酵液中分离纳他霉素，并辅以有机溶剂 溶解和沉淀。世界专利W0/9210580、W095/07998公布了采用低pH值甲醇萃取纳他霉素，然后在
回调PH获得纳他霉素的方法。中国专利CN1094979C公布了采用酶、酸、碱破碎生物细胞除去蛋白质，然后提高 或降低PH值获得纳他霉素的方法。中国专利CN101062934公开了一种从发酵液中提取纳他霉素的方法在0_35°C 条件下将发酵培养物用碱性物质调节PH值至10. 0-14.0，搅拌均勻；固液分离收集滤液得 到纳他霉素水相提取液；常温下酸化调节滤液PH值至5. 0-9. 0时纳他霉素沉淀析出得到 纳他霉素的结晶液；结晶液经固液分离得到纳他霉素产品。以上方法都没有涉及提取过程中纳他霉素分离液中残留纳他霉素的回收方法。纳 他霉素分离液中残留纳他霉素的含量在100-800ppm，约占发酵产量的2 —10%，其它物质为 0. 5%-2. 5%的葡萄糖及0. 1%-1. 5%的蛋白质。如此低含量的纳他霉素采取常规方法进行分离、提纯是困难的。这部分纳他霉素不回收会提高纳他霉素的生产成本，更重要的是纳他霉 素进入污水生化处理装置后对酵母、霉菌专一性抑制，而影响污水处理装置中菌群的活性， 降低污水生化处理效率，影响污水处理效果。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的问题而提供的一种从纳他霉素 提取过程中产生的废弃液中回收纳他霉素的方法，可提高纳他霉素的提取收率、减少废弃 液中纳他霉素的含量，保证工厂污水生化处理的装置的正常运行。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种从纳他霉素提取过程中产生的 废弃液中回收纳他霉素的方法，其特征在于将废弃液通过吸附、解吸附、结晶、分离干燥 工艺获得纳他霉素，其具体步骤如下
(1)吸附在10°c-50°C、pH=4. 0-7. 5下通过装有吸附剂的吸附柱对废弃液进行吸附， 吸附柱体积为发酵液体积的0. 1-4. 0% ；
(2)解吸附用1-5倍吸附柱体积的水洗涤吸附柱，然后用1-3倍的吸附柱体积的解吸 液解吸附剂柱，解吸液为PH=L 8-2. 5或者pH=9. 5-11. 5的有机溶剂或含水有机溶剂；
(3)结晶将解吸附后的解吸液，用酸或碱调pH至5.0-7. 5之间，温度降低到-10°C至 10°C，搅拌5-24小时；
(4)分离干燥结晶结束采用过滤、重力沉降或离心沉降的方法得到纳他霉素结晶，用 水或有机溶剂洗涤之后真空干燥得到纳他霉素产品。在本发明中，步骤2中所述的作为解吸液的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、 甘油、甲酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯啉或冰醋酸中的任意一种。步骤(4)洗涤用的有机溶剂为丙酮、乙醇、二氯甲烷或四氯甲烷，pH范围 =5. 5-7. 5。步骤(1)中所述吸附剂为硅藻土、膨胀珍珠盐、活性炭、大孔树脂、离子交换树脂 或吸附纤维素中的至少一种或两种以上的组合物。本方法采用吸附、解吸、结晶、干燥的方法获得纳他霉素，可提高生产收率、降低成 本、减少排放废液中纳他霉素的含量，减少纳他霉素对废液生化处理中真菌微生物的抑制， 提高生化处理率，减少COD、BOD的排放。
附图为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式本发明以下结合附图(实施例)做进一步描述 实施例1
本发明的方法是提供用吸附方法从纳他霉素提取过程中的废弃液中回收纳他霉素的 工艺。也就是采用吸附、解吸、结晶、分离、干燥的步骤获得纳他霉素。具体步骤如下 一、发酵液过滤
首先将由链霉菌发酵产生的纳他霉素含量6. 5克/升的发酵液10000L用板框过滤分离，得到纳他霉素滤液9000L，测定纳他霉素含量为350ppm，共含有纳他霉素3150克。二、吸附
随后，在25°C、pH=5. 8条件下通过装有300L颗粒直径小于2mm的颗粒活性碳的吸附 柱进行吸附。测定排除废液中纳他霉素含量小于lOppm。三、解吸附
吸附结束后用500L，的水溶液洗涤吸附柱，排空水分，然后用500L，pH=3. O的甲醇溶液 洗涤吸附柱，再用300L水顶洗吸附柱，获得550升含纳他霉素的甲醇溶液，测定纳他霉素含 量 5000ppm。四、结晶
用4%氢氧化钠溶液调pH=6. 5，加入100升水，升温40°C，真空浓缩，除去300升甲醇。 温度降低到-10°C，搅拌12小时。五、分离
结晶结束采用离心机分离纳他霉素，得到纳他霉素结晶，用水、丙酮洗涤之后，真空干 燥得到纳他霉素产品，称重为2200克。实施例2 具体步骤如下 一、发酵液过滤
首先将由链霉菌发酵产生的纳他霉素含量7. 2克/升的发酵液10000L用板框过滤分 离，得到纳他霉素滤液9000L，测定纳他霉素含量为420ppm，共含有纳他霉素3780克。二、吸附
随后，在25°C、pH=5.8条件下通过装有200L吸附纤维素吸附柱进行吸附。测定排除 废液中纳他霉素含量小于5ppm。三、解吸附
吸附结束后用500L，的水溶液洗涤吸附柱，排空水分，然后用300L，pH=10. 5的80% (V/ V)的乙醇溶液洗涤吸附柱，再用200L水顶洗吸附柱，获得350升含纳他霉素的乙醇溶液，测 定纳他霉素含量10500ppm。四、结晶
用盐酸溶液调PH=6. 5，温度降低到-10°C，搅拌12小时。五、分离
结晶结束采用离心机分离纳他霉素，得到纳他霉素结晶，用水、丙酮洗涤之后，真空干 燥得到纳他霉素产品，称重为2620克。当然，还可以选择上述的其它吸附剂(如膨胀珍珠盐或活性炭等)及解吸附剂(如 丙醇或甲酰胺等)实施本发明的技术方案，由于工艺方法基本相同，故不重述。
权利要求
一种废弃液中回收纳他霉素的方法，其特征在于:将从纳他霉素提取过程产生的废弃液通过吸附、解吸附、结晶、分离干燥工艺获得纳他霉素，其具体步骤如下(1)吸附在 10℃ 50℃、pH=4.0 7.5下通过装有吸附剂的吸附柱在废弃液中进行吸附，吸附柱体积为发酵液体积的0.1 4.0%；(2)解吸附用1 5倍吸附柱体积的水洗涤吸附柱，然后用1 3倍的吸附柱体积的解吸液解吸附剂柱，解吸液为pH=1.8 2.5或者pH=9.5 11.5的有机溶剂或含水有机溶剂；(3)结晶将解吸附后的解吸液，用酸或碱调pH至 5.0 7.5之间，温度降低到 10℃至10℃，搅拌5 24小时；(4) 分离干燥结晶结束采用过滤、重力沉降或离心沉降的方法得到纳他霉素结晶，用水或有机溶剂洗涤之后真空干燥得到纳他霉素产品。
2.根据权利要求1所述的废弃液中回收纳他霉素的方法，其特征在于步骤2中所述 的作为解吸液的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、甘油、甲酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基 吡咯啉或冰醋酸中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的废弃液中回收纳他霉素的方法，其特征在于步骤(4)洗涤 用的有机溶剂为丙酮、乙醇、二氯甲烷或四氯甲烷，PH范围=5. 5-7. 5。
4.根据权利要求1所述的废弃液中回收纳他霉素的方法，其特征在于步骤(1)中所 述吸附剂为硅藻土、膨胀珍珠盐、活性炭、大孔树脂、离子交换树脂或吸附纤维素中的至少 一种或两种以上的组合物。
全文摘要
一种从纳他霉素提取过程产生的废弃液中回收纳他霉素的方法，其特征在于:将废弃液通过吸附、解吸附、结晶、分离干燥工艺获得纳他霉素。采用本发明的方法回收废弃液中的纳他霉素，可提高纳他霉素的生产收率、降低提取成本、减少排放废液中纳他霉素的含量，减少纳他霉素对废液生化处理中真菌微生物的抑制，提高生化处理率，保证工厂污水生化处理的装置的正常运行，减少COD、BOD的排放，既降低成本，又绿色环保。
文档编号C07H1/06GK101914123SQ201010292080
公开日2010年12月15日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者乔海玉, 刘欣, 李长锁, 高巧玲, 鲁来政 申请人:郑州奇泓生物科技有限公司